森林防火监测预警系统的设计与实现探究

我国的森林覆盖率近年呈下降的趋势,其中人工采伐是重要的原因,但是也不能忽略火灾对森林造成的影响。为了降低火灾对森林的破坏,有必要建立起一个森林防火监测预警系统,以此来保证森林的安全。     

应用于森林火灾监测的中波红外相机设计

针对森林火灾监测的迫切性及现实意义,对火焰红外辐射特性进行分析,根据火焰的光谱曲线,得出观测火焰的适宜波段。基于以上分析结果,设计了一套应用于森林火灾监测的中波红外相机,并在外场模拟森林火灾现场,进行成像实验,得到了红外图像数据,实验结果表明监测效果良好。     

ZigBee技术在森林火灾监测系统中的应用﹡

在针对传统森林火灾监测方式不足的基础上,提出了一种基于ZigBee技术的无线传感网络森林火灾监测系统的设计.该系统采用了 ZigBee 技术与 GPRS 技术相结合的方法,添加了消防员随身携带的移动节点部分,可实现对森林环境数据和消防员的脉搏和血氧饱和度等生命体征数据的采集,在提高了森林火灾监测系统的可靠性和高效性的同时,也加强了对消防员的人身安全保障.并且给出了终端节点的硬件设计和软件设计.     

基于多传感器数据融合的煤矿采空区火灾预警系统

本文致力于构建一种综合多种传感器信息,并运用数据融合中分层融合思想的煤矿采空区火灾预警系统模型.介绍了传感器性能,设计了火灾监测系统架构,构建了多传感器分层数据融合模型,对采空区遗煤发火阶段状态进行了预测,实验得出了火灾监测系统的主要功能特点.并在火灾区已得到有效治理,实现成功灭火.使防治火灾工作更加合理化和科学化.     

基于ZigBee的森林火灾监测设计

为了监测森林火险因子和着火点,并及时预防和消灭火灾,提出了基于ZigBee的森林火灾监测系统设计,系统由信息采集、无线收发、火灾监控功能模块组成。系统采用烟雾传感器、温湿度传感器、风力传感器采集各林区的环境参数信息,基于JN5139无线微控制器实现无线通信功能,并对传感器采集的环境参数数据进行处理和分析,监控中心根据分析结果实现火险预报、火情监测、应急预案功能。基于ZigBee的森林火灾监测系统可以实时监测林区环境参数信息,从而及时地预防森林火灾的发生或高效地实施火灾救援工作。     

森林火灾监测预警系统研究

森林火灾监测预警系统研究是以先进的计算机、遥感、地理信息系统和全球定位系统等技术为手段,集地理信息、森林资源信息和防火专题信息为一体,为防火部门进行宏观管理,分析决策服务的多要素、多层次、多功能、多时态的空间信息系统。其目的是实现森林防火指挥快速化、决策科学化、调度室时化和防火信息资源化。     

基于网络摄像机的森林火灾检测系统研究

针对当前世界上发达国家采用卫星作为森林火灾的监测工具,辅以直升机补充卫星监测带的误差,不仅造价高昂,且不符合林区分布广、分布不集中的国情等缺点,提出了一种以网络摄像机作为监测工具,手机、电脑作为处理终端,开发基于Android手机客户端和PC客户端的森林火灾监测系统。利用TCP/IP协议栈设计多线程任务应用,实现火灾监测在网络摄像机平台的移植。最终将视频处理结果由以太网传至监控中心,实现对火灾的提前预警。     

智能火灾预警系统的实践

火灾对于社会公共安全有着极大的威胁,所以必须要对其有效地加以预防,而当前随着信息技术以及计算机技术的不断发展,可以将计息技术应用在火灾的防控之中.通过对于智能火灾预警系统加以构建,能够及时地发现火灾,并且提前进行预警.因此本文主要就智能火灾预警系统的设计以及实践的相关问题进行了相应的研究.     

基于碲镉汞单元探测器的扫描式森林火灾预警系统设计

针对当前森林火灾实时预警困难的问题,分 析了碲镉汞(Mercury Cadmium Telluride, MCT)单元红外探测器 用于森林防火领域的可行性。利用MCT红外探测器灵敏度 高、功耗小、成本低的特性,设计了一种基于MCT单元探测器的全方位 扫描式森林防火预警系统。该系统由太阳能和风能提供电源,并由红外 探测器实现对森林火灾中红外辐射信号的采集、放大、处理和成图;通 过RS485总线和GPRS方式实时向上位机监测中心发送数据信息。当出现火情 时,该系统能够及时向森林消防人员发送预警信息,因此可起到及时将火灾消灭在 萌芽阶段的作用。本文系统可在不同的地理环境及气候条件下提供全天候、稳 定可靠的森林火灾预警服务。     

基于GPRS的森林火灾监测系统的设计

为了提高森林火灾监测的测量精度和实时性,文章设计了基于GPRS无线通信技术的森林火灾监测系统,系统主要由数据采集终端、通信网络和监测中心组成。数据采集终端负责对温度、湿度,以及风力信息进行采集,并将处理过的数据按照所制定的网络/串口协议通过GPRS网络上传至监测中心,监测中心在后台数据库的支持下实现数据的查询、显示和打印等操作,并且,系统可以将火险预警等级以不同的颜色直观地显示在模拟地图上。通过对模拟监测点的实验测试表明,系统工作稳定可靠,测量精度高,数据传输速度快,能够起到对森林火灾的监测作用。     

基于WCDMA和太阳能的森林火灾监测系统设计

设计了一种基于WCDMA网络和太阳能技术的森林火灾监测系统设计,实现对森林的远程实时监测、实时数据存储、历史数据查看、超标报警等功能.介绍了系统框架,硬件设计方案和软件设计方案,对关键硬件组成部分和软件设计流程做了阐述,结合模拟仿真的实时数据和图像对终端测试情况进行了说明.     

一种改进的BP神经网络WSN数据融合方案

在监测森林火灾时,为了达到减少无线传感网里大量无效和冗余的数据、提高无线传感网络的收敛速度、延长节点的生命周期、改善火灾报告准确度的目标,提出了一种基于BP神经网络的改进型数据融合方法。该方法在节点上可以对多种传感器产生的数据进行融合,参考节点的实时处理能力来改善BP神经网络的收敛速度,在很大程度上降低能耗。实验结果表明,该方法能够较好地应用于火灾监测传感网,改善了监测精度,减少了节点能耗,使得无线传感网对森林火灾监测的能力大幅度提高。     

无人机载森林防火告警系统设计

森林防火监测与告警手段多样,无人机平台具有运行费用少、操作简便、机动灵活等特点,在巡护监测林火中前景广阔。论文提出了一种基于红外探测器对森林起火点进行探测和告警,采用低成本四旋翼无人机为巡检平台,北斗接收模块对无人机定位的森林防火告警系统。通过理论计算和实际举例验证了此方案的实用性。结果表明本系统能够快速、准确地对起火点进行定位,无需人员实时监视,为森林火灾预防及火灾的快速扑救指挥提供了一种解决方案。     

基于反向传播神经网络的无线火灾预警系统

针对传统火灾预警系统中单一传感器数据检测的缺陷,提出一种基于反向传播神经网络模型的无线多传感信息融合火灾预警系统。该模型借助Matlab平台进行信息融合算法模拟,并经过试验验证,大大提高了火灾预警系统的准确率和可靠性。     

基于嵌入式的火灾检测系统设计

研究一种基于嵌入式的火灾检测系统,通过应用无线技术和嵌入式技术设计火灾检测系统。该系统能够实时地采集火灾因子,并采用无线通信和路由传输的方式将数据传输到处理器中,进而生成火灾决策和预警。互联网以及手机监测中心可以采用无线通信方法及时地获取预警信息和环境参数,根据所监测的烟尘、大气压、温度以及相对湿度等信息来综合分析森林环境状况,进而有效地预报火灾,避免森林火灾产生较大的经济损失。实验结果表明,该设计达到了预期目标。     

东北林大“远程地面红外林火自动探测系统”项目通过鉴定

据www．chinanews．corn网站报道,2013年9月12日,记者从东北林业大学获悉,经黑龙江省科技厅鉴定,由该校研发的用于自动搜索、跟踪和定位前端火点的“远程地面红外林火自动探测系统”项目达到了同类研究的国内领先水平。森林火灾是我国森林的“三害”之一。对于森林火灾的监控,传统的做法是人为眺望并根据烟的风向判断火灾地点。这样做不仅很难在火灾初期发现火情,而且观测距离和观测时间都会受到人类自然条件的限制,很难满足监测需要。经常是在人们发现森林火灾和报警之前,火灾就已失去控制,从而造成重大的损失。远程地面红外林火自动探测系统利用计算机、人工智能、网络、通信和3S技术等高新技术,实现了基于嵌入式技术的火点自动搜索与跟踪以及红外地面林火探测与定位;利用无线传输系统进行数据传输,并结合地理信息系统进行视场和火点地理坐标的直观显示;利用伪彩色处理方法进行灰度图像信号处理,降低了浓烟遮盖对林火探测的影响;通过设置阈值进行报警,在地理信息系统上实现了小班定位显示,从而提高了火源目标鉴别的准确率,解决了国内现有森林防火应用方面人力监测困难的问题。     

基于小波变换的森林火灾烟雾检测算法的设计

传统的森林火灾检测技术由于效率低、价格昂贵等缺点,并不适用于森林火灾探测。文中提出并设计与实现了一种基于小波变换的森林视频火灾烟雾检测方法,使用帧间差分法和质心算法提取疑似烟雾运动目标区域,然后对提取的运动目标的前景区域和背景区域进行小波能量特征提取与分析。采用国外研究机构所提供的森林火灾烟雾视频图像,对文中算法进行验证,实验结果表明,该算法能够准确地跟踪和提取疑似烟雾运动目标区域,当森林背景区域和前景区域的高频能量比值的均值大于1.2时,在3~4秒内能够检测出森林火灾烟雾,并且该算法对常见的森林树叶运动目标具有抗干扰能力。该研究工作可实现森林火灾早期预警,对森林火灾及早准确探测具有重要意义。     

自供电低功耗森林火灾无线监测系统

针对现有森林火灾监测系统通信电缆铺设困难、需要定期更换电池等问题,设计了一种基于无线传感网络与自供电技术的监测系统。该系统包括能量采集单元、能量管理单元、数据采集单元、核心控制单元和无线通信单元。能量采集单元采集环境中的风能与太阳能,经过能量管理单元为系统供电。数据采集单元采集的数据经过STM32处理后通过ZigBee传输到上位机。电路采取低功耗设计,在程序设计和电路设计两方面对系统做了低功耗优化处理,可以实现能量的自供给。实验表明,系统结构简单,工作稳定可靠,适用于森林火灾长时间可靠监测。     

基于CAN总线的电气火灾预警系统设计与实现

为有效预测电气火灾的发生趋势,减少人们生命和财产损失,提出一种基于SoPC系统和CAN总线的电气火灾预警系统方案,该系统利用SoPC技术减小了火灾报警系统监控节点的设计复杂程度,同时结合现场总线通信距离远,抗干扰能力强,实时性好的优点,有效地保证了该系统的预警监测范围。与传统的火灾报警系统相比,该系统的主要优点有2个,一是该系统侧重对电气火灾的预测与预报,在火灾发生之前报警以减小损失;二是每个监控节点都带有高性能嵌入式软核处理器,使单个节点具备火灾预测信息处理的功能,大大增加了对电气火灾预测的准确率,同时减少了上位计算机的负担。     

基于物联网的森林火灾报警系统

针对森林火灾监测,基于物联网技术通过对火灾发生时周围环境的变化进行探测,可使管理人员及时知道火灾发生的范围和方位。通过温湿度、PM2.5、CO2、光照等传感器采集周围环境数据传入到STC12C5A60S2单片机中,根据各种环境数据的范围进行逻辑分析,从而判断出周围环境是否发生火灾,以确定是否需要启用报警装置通知管理人员进行救援。经测试,该系统结构简单、可靠,能对森林火灾进行判断,能及时启用报警装置。