[發明專利]一種基于NB-IOT的智能森林氣象監控系統

在審

• 申請號: 201910701435.1
• 申請日: 2019-07-31
• 公開（公告）號: CN110456698A
• 公開（公告）日: 2019-11-15
• 發明（設計）人: 王明軍;陳新欣;思黛蓉;魏亞飛;楊培琦
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 61214 西安弘理專利事務所
• 代理人: 杜娟<國際申請>=<國際公布>=<進入國

本發明公開了一種基于NB?IOT的智能森林氣象監控系統，包括森林檢測終端、NB?IOT基站、云端服務器和遠程監控終端；其中，森林檢測終端包括若干個NB?IOT檢測終端，NB?IOT基站用于創建NB?IOT網絡以供云端服務器接收NB?IOT檢測終端采集到的信號，云端服務器經信號分析和儲存后將其傳送至遠程監控終端，在發生森林火災的情形下，NB?IOT檢測終端發出報警信號，且遠程監控終端顯示報警信息。本發明在森林氣象監測和森林火災監控更加準確、可靠、及時、部署的更加方便；且有效保護了森林資源，且在預防預警森林火災時，節省人力和物力。

技術領域

本發明屬于物聯網森林氣象監控技術領域，具體涉及一種基于NB-IOT的智能森林氣象監控系統。

背景技術

森林氣象學是研究森林生態體系與大氣之間的相互作用、變化規律的學科。森林溫度、濕度、風、光照強度等是森林中樹木生長、發育、開花、結果不可缺少的氣象因子，對森林的組成、演替和地理分布都有著重要影響，對森林氣象進行監控，可為森林生態體系與大氣相互作用的研究提供長期可靠的氣象數據；

另一方面，森林火災嚴重威脅著森林的安全，對森林的植被資源、森林生態環境、森林野生動物造成極大威脅，破壞生態平衡，造成環境污染，是森林最危險的敵人，所以，對森林氣象監控，保護森林資源，預防森林火災是一項長期的、艱巨的、不容忽視的任務；

由于森林面積廣闊，地理位置偏遠，要做到全面的森林氣候監控是一個艱難的任務。傳統的森林氣象監控中多通過護林人員人工巡檢，檢測效率低，工作量大，人力成本高；目前國內設備只能采集一種或兩種氣象要素功能單一，而且實時性、可靠性較差，對于遠程監控難以大規模覆蓋、不方便統一管理等問題。綜上所述，目前的森林氣象監測主要存在檢測精準度不夠高，且因檢測范圍不足而需要介入人工的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于NB-IOT的智能森林氣象監控系統，解決了目前的森林氣象監測主要存在檢測精準度不夠高，且因檢測范圍不足而需要介入人工的問題。

本發明所采用的技術方案是，

一種基于NB-IOT的智能森林氣象監控系統，包括森林檢測終端、NB-IOT基站、云端服務器和遠程監控終端；

其中，森林檢測終端包括若干個NB-IOT檢測終端，每個NB-IOT檢測終端設置有電源模塊，NB-IOT基站用于創建NB-IOT網絡以供云端服務器接收NB-IOT檢測終端采集到的信號，云端服務器經信號分析和儲存后將其傳送至遠程監控終端，在發生森林火災的情形下，NB-IOT檢測終端發出報警信號，且遠程監控終端顯示報警信息。

本發明的特點還在于，

NB-IOT檢測終端還包括STM32主控制器，STM32主控制器連接有氣象檢測模塊、火情檢測模塊、NB-IOT模塊，STM32主控制器控制將氣象檢測模塊和火情檢測模塊檢測到的數據傳至NB-IOT模塊，NB-IOT模塊通過NB-IOT基站與云端服務器進行數據交互。

NB-IOT檢測終端還包括按鍵設置模塊和顯示模塊，按鍵設置模塊通過按鍵控制NB-IOT檢測終端，STM32主控制器控制顯示模塊顯示實時數據。

氣象檢測模塊包括溫濕度模塊、光照強度模塊、風速風向模塊和土壤濕度模塊，火情檢測模塊包括火焰檢測模塊、煙霧檢測模塊和溫濕度模塊。

NB-IOT模塊為BC20芯片，BC20芯片通過串口與STM32主控制器通信。

溫濕度模塊為SHT20溫濕度傳感器，光強模塊為高精度BH1750光照強度傳感器，風向風速模塊為高精度鋁合金風杯式變送器ZZ-WSDS-AA，土壤濕度模塊為土壤濕度傳感器YL-69，煙霧檢測模塊為ZYMQ-2煙霧傳感器，火焰檢測模塊為火焰檢測探頭傳感器。

電源模塊包括供電接口、太陽能板和儲能構件；