[發明專利]一種分布式林區火災預警引導方法及系統

有效

• 申請號: 201811592079.6
• 申請日: 2018-12-25
• 公開（公告）號: CN109697820B
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 孫磊;韓盈春
• 申請（專利權）人: 無錫格躍科技有限公司
• 主分類號: G08B17/00
• 分類號: G08B17/00;G08B17/10;H04W4/02;H04W4/021;H04W4/024;H04W64/00;H04W84/18
• 代理公司: 無錫市匯誠永信專利代理事務所(普通合伙) 32260
• 代理人: 王闖;葛莉華

1.一種分布式林區火災預警引導方法，其包括以下步驟：

無線網絡自組織的步驟，配置各節點并將其分別部署于待監測的林區范圍內，并使得所有節點間的距離滿足無線組網要求，從而形成了由若干個節點通過無線通訊自組織而形成的無線網絡；

便攜終端配置的步驟，配置便攜終端包括無線通信模塊和人機交互模塊，所述無線通信模塊與監測節點通信連接以將便攜終端接入無線網絡，人機交互模塊用于顯示引導結果和執行辦公交流；

預警的步驟，當某一監測節點發出引導信號時，其向外廣播引導信號并通過無線通訊在無線網絡內傳遞，監測節點收到該信號后向其鄰近節點廣播，便攜終端通過無線通信模塊自網絡中接收該信號并在人機交互界面上予以顯示；

引導的步驟，根據火災節點在網絡中的相對位置，并結合便攜終端當前的位置及移動情況，引導計算并顯示火災節點的位置和方向以及便攜終端當前的移動速度和方向，從而引導巡林員快速、準確地到達火災節點。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述引導的步驟具體包括：

根據便攜終端與鄰近兩固定節點的通訊信號計算信息發送及應答返回時間差計算節點間的距離值，以形成一個三角形網絡；

當終端移動后再一次計算距離值并形成新的三角形網絡，并相對于終端的正前方定位三角網絡，以完成網絡初始定位；

終端按其更新頻率不斷定位其網絡，并按最近三角形網絡調整在人機交互界面上無線網絡相對于終端正前方的位置顯示；

終端收到引導信號后，根據引導節點在網絡中的位置以及其自身位置，在人機交互界面上顯示引導節點的方位信息，并規劃和顯示最佳行進線路。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述距離值按以下公式計算：

S=（（（T1-T0）-t）*c）/2

其中，T1為接收時間，T0為發送時間，t為處理和等待時間，c為光速常數。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述監測節點被配置為包括無線通信模塊和火災預警模塊，所述監測節點的無線通信模塊用于通過無線通信方式與其他監測節點通信連接，火災預警模塊用于感應和監測各節點周圍適當范圍內的環境信號，以監測是否有火災發生。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述無線網絡自組織的步驟還包括，配置監測節點使得各監測節點至少與周邊至少一個其他監測節點在通信距離范圍內。

6.一種用于實現權利要求1所述的分布式林區火災預警引導方法的分布式林區火災預警系統，其包括監測節點單元和便攜終端；其特征在于，所述監測節點單元分布地部署于林區范圍內，并通過無線自組織的方式組成對等網絡，以用于網絡定位并實現網內的數據傳輸；便攜終端包括無線通信裝置和人機交互裝置，其一方面接入無線網絡中以及實現自身定位，另一方面還在網內收發數據信號。

7.根據權利要求6所述的預警系統，其特征在于，所述監測節點單元包括：傳感器組、微處理系統、射頻模塊和電源；

傳感器組包括火焰探測器、煙霧報警器、溫度傳感器，微處理系統用于數據采集及A/D轉換，射頻模塊接收外部無線指令并將傳感器檢測到的被測參量數據信息無線發送出去，電源為一次電池或可充電電池。

8.根據權利要求6所述的預警系統，其特征在于，所述便攜終端還包括引導模塊，其包括：

初始三角網絡配置模塊，用于根據便攜終端與鄰近兩固定節點的通訊信號計算信息發送及應答返回時間差計算節點間的距離值，以形成一個三角形網絡；

三角網絡定位模塊，用于當終端移動后再一次計算距離值并形成新的三角形網絡，并相對于終端的正前方定位三角網絡，以完成網絡初始定位；

更新模塊，用于使終端按其更新頻率不斷定位其網絡，并按最近三角形網絡調整在人機交互界面上無線網絡相對于終端正前方的位置顯示；

引導計算模塊，用于在終端收到引導信號后，根據引導節點在網絡中的位置以及其自身位置，在人機交互界面上顯示引導節點的方位信息，并規劃和顯示最佳行進線路。

9.根據權利要求8所述的預警系統，其特征在于，所述初始三角網絡配置模塊按以下公式計算距離值：

S=（（（T1-T0）-t）*c）/2

其中，T1為接收時間，T0為發送時間，t為處理和等待時間，c為光速常數。