基于北斗定位的智能森林防火系统的制作方法

1.本发明涉及消防工程技术领域，尤其涉及一种基于北斗定位的智能森林防火系统。


背景技术：

2.森林是以木本植物为主体的生物群落，是集中的乔木与其它植物、动物、微生物和土壤之间相互依存相互制约，并与环境相互影响，从而形成的一个生态系统的总体，它具有丰富的物种、复杂的结构和多种多样的功能，被誉为地球之肺，森林按其在陆地上的分布，可分为针叶林、针叶落叶阔叶混交林、落叶阔叶林、常绿阔叶林、热带雨林、热带季雨林、红树林、珊瑚岛常绿林、稀树草原和灌木林；森林防火是指森林、林木和林地火灾的预防和扑救，森林燃烧的三个必备条件是可燃物、氧气和温度，因此一般将森林容易发生火灾的季节定为森林防火期，需要进行严格的防火措施，以及做好火灾应急；通过气候特点和森林火灾的发生规律，推断不同区域的森林防火期，以对该区域进行防火措施，做好火灾应急；然而近年来由于全球气候异常，森林火灾呈高发状态，由于气候的变化，根据气候特点和森林火灾的发生规律，推断不同区域的森林防火期准确度不佳，且在发生火灾时，位置无法精准，从而导致对火灾的应急处理不及时，因此结合人工对处于防火期的森林进行巡查。
3.由于森林范围较大、火灾发生时间不确定，因此消防员需要定期对森林内的烟点进行巡查,通过人工巡逻方式对森林火灾进行监测，人工巡视费时费力，效率低下，无法及时检测并处理火情，从而造成严重损失。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种基于北斗定位的智能森林防火系统，旨在解决现有技术中的人工巡查麻烦，巡查时间长，无法及时检测并处理火情，从而造成严重损失的技术问题。
5.为实现上述目的，本发明采用的一种基于北斗定位的智能森林防火系统，包括森林火情智能侦察子系统、智能灭火子系统和控制子系统，所述智能灭火子系统与所述森林火情智能侦察子系统电性连接，所述控制子系统分别与所述森林火情智能侦察子系统和所述智能灭火子系统电性连接；所述森林火情智能侦察子系统包括火情监测模块和北斗定位模组，所述火情监测模块分别与所述北斗定位模组和所述控制子系统电性连接，所述北斗定位模组与所述控制子系统电性连接；所述火情监测模块用于检测林火网格检测区域的火情，将火情转换为报警信号，并将报警信号传输至所述北斗定位模组和所述控制子系统；所述北斗定位模组用于计算网格位置，确定具体的林火网格检测区域，并将该林火网格检测区域的数据传输至所述控制子系统。
6.所述火情监测模块检测林火网格检测区域的火情，所述北斗定位模组计算网格位
置，确定具体的林火网格检测区域，所述控制子系统根据具体的林火网格检测区域，控制所述智能灭火子系统进行灭火处理，实现及时处理火情，减轻由火情导致的损失。
7.其中，所述火情监测模块包括烟感传感器和林火检测摄像机，所述烟感传感器分别与所述北斗定位模组和所述控制子系统电性连接，所述林火检测摄像机分别与所述北斗定位模组和所述控制子系统电性连接；所述烟感传感器用于检测林火网格检测区域的烟雾情况，通过烟雾信号确定火情，将火情转换为报警信号，并将报警信号传输至所述北斗定位模组和所述控制子系统；所述林火检测摄像机用于检测林火网格检测区域的火光情况，通过火光信号确定火情，将火情转换为报警信号，并将报警信号传输至所述北斗定位模组和所述控制子系统。
8.所述烟感传感器用于检测林火网格检测区域的烟雾情况，所述林火检测摄像机用于检测林火网格检测区域的火光情况。
9.其中，所述北斗定位模组包括北斗定位模块和无线数传模块，所述无线数传模块分别与所述火情监测模块和所述控制子系统电性连接，所述北斗定位模块与所述无线数传模块电性连接；所述北斗定位模块用于计算网格位置，确定具体的林火网格检测区域；所述无线数传模块用于所述北斗定位模块、所述火情监测模块和所述控制子系统之间互相通信。
10.所述北斗定位模块用于计算网格位置，确定具体的林火网格检测区域，所述无线数传模块用于所述北斗定位模块、所述火情监测模块和所述控制子系统之间互相通信。
11.其中，所述智能灭火子系统包括双层储水桶和灭火喷头，所述双层储水桶固定在对应的树木上,双层储水桶上设置有多个所述灭火喷头，且每个所述灭火喷头均与所述控制子系统电性连接。
12.根据地区的雨量，通过自然蓄水和人工蓄水结合，往所述双层储水桶内储存水源，所述双层储水桶上设置有多个所述灭火喷头，在火情发生时，所述控制子系统控制多个所述灭火喷头开启，将所述双层储水桶内的水源通过所述灭火喷头洒出，从而对火情进行处理。
13.其中，所述智能灭火子系统还包括水体监测装置，所述水体监测装置设置于所述双层储水桶内。
14.所述水体监测装置对所述双层储水桶内的水源进行检测，以确保水源达到消防用水标准。
15.其中，所述水体监测装置包括ph传感器和水位传感器，所述ph传感器和所述水位传感器分别设置于所述双层储水桶内；所述ph传感器用于检测所述双层储水桶内水源的氢离子含量，以确保水源达到消防用水标准；所述水位传感器用于检测所述双层储水桶内水源的水位，以确保水源达到设定用水位置。
16.其中，所述控制子系统包括智能控制模块和应用软件控制模块，所述智能控制模块分别与所述智能灭火子系统电性连接和所述北斗定位模组电性连接，所述应用软件控制模块分别与所述火情监测模块和所述智能灭火子系统电性连接；所述智能控制模块用于根据对应的林火网格检测区域，控制所述智能灭火子系统
进行灭火处理；所述应用软件控制模块用于根据对应的林火网格检测区域，远程控制所述智能灭火子系统进行灭火处理。
17.本发明的一种基于北斗定位的智能森林防火系统，采用网格检测区域，将森林划分为阵列排布的网格，每格网格内均设置有所述智能灭火子系统和所述火情监测模块，所述火情监测模块检测该格林火网格检测区域的火情，当检测到火情时，所述火情监测模块将火情转换为报警信号，并将报警信号传输至所述北斗定位模组和所述控制子系统，北斗定位模组用于计算网格位置，确定具体的林火网格检测区域，并将该林火网格检测区域的数据传输至所述控制子系统，由所述控制子系统控制所述智能灭火子系统对火情进行处理，实现了及时处理火情，减轻由火情导致的损失。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1是本发明的基于北斗定位的智能森林防火系统的结构示意图。
20.图2是本发明的智能灭火子系统的结构示意图。
21.1-森林火情智能侦察子系统、2-智能灭火子系统、3-控制子系统、11-火情监测模块、12-北斗定位模组、13-供电系统、21-双层储水桶、22-水体监测装置、23-灭火喷头、24-积水板、31-智能控制模块、32-应用软件控制模块、111-烟感传感器、112-林火检测摄像机、121-北斗定位模块、122-无线数传模块、221-ph传感器、222-水位传感器。
具体实施方式
22.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
23.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
24.请参阅图1和图2，本发明提供了一种基于北斗定位的智能森林防火系统，包括森林火情智能侦察子系统1、智能灭火子系统2和控制子系统3，所述智能灭火子系统2与所述森林火情智能侦察子系统1电性连接，所述控制子系统3分别与所述森林火情智能侦察子系统1和所述智能灭火子系统2电性连接。
25.所述森林火情智能侦察子系统1包括火情监测模块11和北斗定位模组12，所述火情监测模块11分别与所述北斗定位模组12和所述控制子系统3电性连接，所述北斗定位模组12与所述控制子系统3电性连接。
26.所述火情监测模块11用于检测林火网格检测区域的火情，将火情转换为报警信
号，并将报警信号传输至所述北斗定位模组12和所述控制子系统3。
27.所述北斗定位模组12用于计算网格位置，确定具体的林火网格检测区域，并将该林火网格检测区域的数据传输至所述控制子系统3。
28.在本实施方式中，所述火情监测模块11用于检测林火网格检测区域的火情，将火情转换为报警信号，并将报警信号传输至所述北斗定位模组12和所述控制子系统3，所述北斗定位模组12用于计算网格位置，确定具体的林火网格检测区域，并将该林火网格检测区域的数据传输至所述控制子系统3。
29.采用网格检测区域，将森林划分为阵列排布的网格，每格网格内均设置有所述智能灭火子系统2和所述火情监测模块11，所述火情监测模块11检测该格林火网格检测区域的火情，当检测到火情时，所述火情监测模块11将火情转换为报警信号，并将报警信号传输至所述北斗定位模组12和所述控制子系统3，北斗定位模组12用于计算网格位置，确定具体的林火网格检测区域，并将该林火网格检测区域的数据传输至所述控制子系统3，由所述控制子系统3控制所述智能灭火子系统2对火情进行处理，实现了及时处理火情，减轻由火情导致的损失。
30.进一步地，所述火情监测模块11包括烟感传感器111和林火检测摄像机112，所述烟感传感器111分别与所述北斗定位模组12和所述控制子系统3电性连接，所述林火检测摄像机112分别与所述北斗定位模组12和所述控制子系统3电性连接。
31.所述烟感传感器111用于检测林火网格检测区域的烟雾情况，通过烟雾信号确定火情，将火情转换为报警信号，并将报警信号传输至所述北斗定位模组12和所述控制子系统3。
32.所述林火检测摄像机112用于检测林火网格检测区域的火光情况，通过火光信号确定火情，将火情转换为报警信号，并将报警信号传输至所述北斗定位模组12和所述控制子系统3。
33.在本实施方式中，所述烟感传感器111采用型号为pid-a1的离子式传感器，提高在空旷地带的烟雾检测的精确性，所述烟感传感器111检测林火网格检测区域的烟雾情况，通过烟雾信号确定火情，将火情转换为报警信号，并将报警信号传输至所述北斗定位模组12和所述控制子系统3，所述林火检测摄像机112采用型号为ds-2td2235d-50的可见光、红外双光谱摄像机，克服环境因素带来的不利影响，所述林火检测摄像机112检测林火网格检测区域的火光情况，通过火光信号确定火情，将火情转换为报警信号，并将报警信号传输至所述北斗定位模组12和所述控制子系统3。
34.进一步地，所述北斗定位模组12包括北斗定位模块121和无线数传模块122，所述无线数传模块122分别与所述火情监测模块11和所述控制子系统3电性连接，所述北斗定位模块121与所述无线数传模块122电性连接。
35.所述北斗定位模块121用于计算网格位置，确定具体的林火网格检测区域。
36.所述无线数传模块122用于所述北斗定位模块121、所述火情监测模块11和所述控制子系统3之间互相通信。
37.在本实施方式中，所述北斗定位模块121计算网格位置，确定具体的林火网格检测区域，所述北斗定位模块121、所述火情监测模块11和所述控制子系统3之间通过所述无线数传模块122进行互相通信。
38.进一步地，所述智能灭火子系统2包括双层储水桶21和灭火喷头23，所述双层储水桶21固定在其所在网格的树木上, 双层储水桶21上设置有多个所述灭火喷头23，且每个所述灭火喷头23均与所述控制子系统3电性连接。
39.在本实施方式中，根据地区的雨量，通过自然蓄水和人工蓄水结合，往所述双层储水桶21内储存水源，所述双层储水桶21上设置有多个所述灭火喷头23，在火情发生时，所述控制子系统3控制多个所述灭火喷头23开启，将所述双层储水桶21内的水源通过所述灭火喷头23洒出，从而对火情进行处理。
40.进一步地，所述智能灭火子系统2还包括水体监测装置22，所述水体监测装置22设置于所述双层储水桶21内；所述水体监测装置22包括ph传感器221和水位传感器222，所述ph传感器221和所述水位传感器222分别设置于所述双层储水桶21内。
41.所述ph传感器221用于检测所述双层储水桶21内水源的氢离子含量，以确保水源达到消防用水标准；所述水位传感器222用于检测所述双层储水桶21内水源的水位，以确保水源达到设定用水位置。
42.在本实施方式中，所述ph传感器221检测所述双层储水桶21内水源的氢离子含量，所述水位传感器222检测所述双层储水桶21内水源的水位，以确保水源达到设定用水位置。
43.进一步地，所述控制子系统3包括智能控制模块31和应用软件控制模块32，所述智能控制模块31分别与所述智能灭火子系统2电性连接和所述北斗定位模组12电性连接，所述应用软件控制模块32分别与所述火情监测模块11和所述智能灭火子系统2电性连接。
44.所述智能控制模块31用于根据对应的林火网格检测区域，控制所述智能灭火子系统2进行灭火处理；所述应用软件控制模块32用于根据对应的林火网格检测区域，远程控制所述智能灭火子系统2进行灭火处理。
45.在本实施方式中，所述智能控制模块31采用阿波罗sttm32-f429-igt核心板，具有体积小巧、性能稳定、接口设计灵活等特点，所述智能控制模块31根据对应的林火网格检测区域，控制所述智能灭火子系统2进行灭火处理，在每棵树上安装的温控传感器和自动报警器通过大数据投放在所述应用软件控制模块32，通过数据，所述应用软件控制模块32将会进行自动计算给出最优的隔离带传给树上的所述灭火喷头23中进行出水处理，所述应用软件控制模块32根据对应的林火网格检测区域，远程控制所述智能灭火子系统2进行灭火处理。
46.进一步地，所述森林火情智能侦察子系统1还包括供电系统13，所述供电系统13分别与所述火情监测模块11和所述智能灭火子系统2电性连接；所述供电系统13用于为所述火情监测模块11和所述智能灭火子系统2提供电源。
47.在本实施方式中，所述供电系统13为单晶硅太阳能电池板，所述供电系统13为所述火情监测模块11和所述智能灭火子系统2提供电源。
48.进一步地，所述智能灭火子系统2还包括积水板24，所述积水板24与所述双层储水桶21固定连接，并位于所述双层储水桶21的上方。
49.在本实施方式中，所述积水板24位于所述双层储水桶21的上方，在自然蓄水的过程中，所述积水板24增加往所述双层蓄水桶内注水的面积，以便收集自然雨水。
50.以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权
利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。