一种基于无线传感网的森林火灾室内加速测试装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于无线传感网的森林火灾室内加速测试装置，包含控制后台、监控终端、汇聚节点和由多个具有检测环境参数的传感器节点组成的无线传感器网络；所述传感器节点包含处理器模块以及与其连接的温度传感器、湿度传感器、风速传感器、降雨量测算装置、第一数据传输模块和电源模块；所述控制后台包含控制模块以及与其连接的喷水装置、送风装置、加湿/除湿装置、加热/冷却装置和第二数据传输模块。通过外部加速设备测试不同气象因子下对森林火灾产生的作用，最终可以实现依靠本实用新型人提出的基于无线传感网的森林火灾加速测试装置在室内模拟森林火灾发生的原理，并最终实现森林火灾的有效预防。
【专利说明】
一种基于无线传感网的森林火灾室内加速测试装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种无线传感器网络，尤其涉及一种基于无线传感网的森林火灾室内加速测试装置，属于数据监控领域。
【背景技术】
[0002]目前对森林火灾的研究主要是在森林实地环境下，也即森林环境下通过对参数分析获取森林火灾的可能性，很少有采用森林火灾加速测试进行火灾模拟。
[0003]目前关于火灾测试的装置中，通常并不是针对森林环境的，比如针对建筑火灾的较多，而建筑火灾的环境以及材料与森林环境差别非常大，并不能将建筑等环境的测试装置用于森林环境中。
[0004]目前，环境参数的精确监测与管理对于提高环境控制精度、节约能源及促进生产有着重要的作用。目前我国环境监测系统匮乏，即便是有，往往采用一些生物检测法，布线检测法严重浪费能源，由不同位置的各项参数往往都不均匀和不同的，所以需要采集多个不同点的温度值进行综合评判，目前的大多数森林环境监测系统都不能有效地覆盖整个社区，难以实现各个参数的统一性。
[0005]在网络技术逐步成熟的背景下，森林环境监测技术也由传统技术转化为数字监控技术。数字监控技术具有抗干扰能力强、信号便于存储等优点。传统的森林环境监测系统存在设备管理不完善、不易维护等问题，并且已有系统多是处理单个命令的直接控制，对于负责批命令控制的研究还有待深入。无线传感网是物联网技术的重要基础，解决了互联的问题，由具有感知、处理和无线通信能力的大量传感器节点形成一个多跳的自组织网络系统，完成既定的任务。
[0006]通过对参数分析获取森林火灾的可能性时，技术人员需要对森林实地环境进行及时且准确的把握，需要一套完善、精确的无线传感网络对森林火灾的环境参数进行针对性的监测。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提出了一种基于无线传感网的森林火灾室内加速测试装置。
[0008]本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案
[0009]—种基于无线传感网的森林火灾室内加速测试装置，包含控制后台、监控终端、汇聚节点和由多个具有检测环境参数的传感器节点组成的无线传感器网络;所述无线传感器网络将传感器节点采集的环境参数传至汇聚节点，所述汇聚节点将接收的环境参数上传至监控终端，所述监控终端与控制后台进行信息交互;所述传感器节点包含处理器模块以及与其连接的温度传感器、湿度传感器、风速传感器、降雨量测算装置、第一数据传输模块和电源模块;所述控制后台包含控制模块以及与其连接的喷水装置、送风装置、加湿/除湿装置、加热/冷却装置和第二数据传输模块。
[0010]作为本实用新型一种基于无线传感网的森林火灾室内加速测试装置的进一步优选方案，所述监控终端采用PC机。
[0011]作为本实用新型一种基于无线传感网的森林火灾室内加速测试装置的进一步优选方案，所述处理器模块采用AVR系列单片机。
[0012]作为本实用新型一种基于无线传感网的森林火灾室内加速测试装置的进一步优选方案，所述温度传感器的芯片型号为PT100。
[0013]作为本实用新型一种基于无线传感网的森林火灾室内加速测试装置的进一步优选方案，所述湿度传感器的芯片型号为HIH-3605。
[0014]作为本实用新型一种基于无线传感网的森林火灾室内加速测试装置的进一步优选方案，所述降雨量测算装置采用HB333-SL2-2型雨量传感器。
[0015]本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果:
[0016]1、本实用新型设计合理、成本低、操作简单、布网灵活且方便、传感器节点的能耗低、可扩展性强、布网位置信息直观；
[0017]2、传感器节点通过无线通信方式形成多跳、自组织的无线传感器网络，该自组网能力强，可实时同步对室内加速测试装置内各环境参数的监测；
[0018]3、本装置采用无线传感网络技术，使用无线传感节点实时监测加速装置中的温度、湿度、风速和降雨量，避免全部依靠人工操作带来的可靠性差、监测麻烦的问题；
[0019]4、通过外部加速设备测试不同气象因子下对森林火灾产生的作用，最终可以实现依靠本实用新型人提出的基于无线传感网的森林火灾加速测试装置在室内模拟森林火灾发生的原理，并最终实现森林火灾的有效预防。
【附图说明】
[0020]图1是本实用新型室内加速测试装置的结构示意图；
[0021]图2是本实用新型基于无线传感网的森林火灾室内加速测试装置的控制系统原理图；
[0022]图3是本实用新型传感器节点的结构图；
[0023]图4是本实用新型的室内加速测试装置工作流程图。
[0024]图中标号如下:1-喷水装置，2-送风装置，3-加湿/除湿装置，4-加热/冷却装置，5-落叶放置平台，6-温度传感器，7-湿度传感器，8-风速传感器，9-降雨量测算装置，10-钢化玻璃密闭系统。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明:
[0026]如图1所示，本实用新型室内加速测试装置的结构示意图，所述室内加速测试装置包含喷水装置1、送风装置2、加湿/除湿装置3、加热/冷却装置4、落叶放置平台5、温度传感器6、湿度传感7、风速传感器8、降雨量测算装置9、钢化玻璃密闭系统10。具体结构分布如图所示；
[0027]如图2所示，本实用新型所述的一种基于无线传感网的森林火灾室内加速测试装置，包含控制后台、监控终端、汇聚节点和由多个具有检测环境参数的传感器节点组成的无线传感器网络;所述无线传感器网络将传感器节点采集的环境参数传至汇聚节点，所述汇聚节点将接收的环境参数上传至监控终端，所述监控终端与控制后台进行信息交互；
[0028]如图3所示，所述传感器节点包含处理器模块以及与其连接的温度传感器、湿度传感器、风速传感器、降雨量测算装置、第一数据传输模块和电源模块;所述控制后台包含控制模块以及与其连接的喷水装置、送风装置、加湿/除湿装置、加热/冷却装置和第二数据传输模块。其中，所述监控终端采用PC机，所述处理器模块采用AVR系列单片机，所述温度传感器的芯片型号为PT100，所述湿度传感器的芯片型号为HIH-3605。所述降雨量测算装置采用HB333-SL2-2型雨量传感器，用于测量降雨量。
[0029]所述喷水装置用于模拟降雨的过程，所述送风装置用于模拟自然风，所述加湿/除湿装置用于对系统加湿或除湿，所述加热/冷却装置用于对密闭系统进行加热也冷却，用于控制密闭系统温度的升高和降低，所述落叶放置平台作用是在平台上放置不同的落叶品种，所述温度传感器用于监测密闭系统的温度，并通过无线网络发送给监控终端即PC机，所述湿度传感器用于监测密闭系统的湿度，并通过无线网络发送给终端，所述风速传感器用于监测密闭系统的风速，并通过无线网络发送给终端，所述降雨量测算装置用于监测密闭系统的降雨量，并通过无线网络发送给终端，所述钢化玻璃密闭系统为可容易拆解的系统。
[0030]监控终端采用一台电脑，电脑可以通过无线网络随时采集到温度、湿度、风速和降雨量系统的数据。
[0031]如图4所示，室内加速测试装置的工作过程为:将要监测的落叶放置于落叶放置平台；将一枚正在燃烧的烟头或其他易着火物体放置与落叶中；观察烟头或着火物周围落叶物的燃烧情况;终端电脑随时记录密闭系统的温度、湿度、风速和降雨量参数;通过加热/冷却装置设置密闭系统的不同的温度;通过加湿/除湿装置设置密闭系统的不同的湿度;通过送风装置设置密闭系统的不同的风速;通过喷水装置设置密闭系统的不同的降雨量;观察烟头或着火物周围落叶物的燃烧情况;终端电脑随时记录密闭系统的温度、湿度、风速和降雨量参数；
[0032]本实用新型设计合理、成本低、操作简单、布网灵活且方便、传感器节点的能耗低、可扩展性强、布网位置信息直观;传感器节点通过无线通信方式形成多跳、自组织的无线传感器网络，该自组网能力强，可实时同步对室内加速测试装置内各环境参数的监测;本装置采用无线传感网络技术，使用无线传感节点实时监测加速装置中的温度、湿度、风速和降雨量，避免全部依靠人工操作带来的可靠性差、监测麻烦的问题;通过外部加速设备测试不同气象因子下对森林火灾产生的作用，最终可以实现依靠本实用新型人提出的基于无线传感网的森林火灾加速测试装置在室内模拟森林火灾发生的原理，并最终实现森林火灾的有效预防。
[0033]本实用新型通过森林火灾加速测试模型尽量还原野外森林环境，配置可以采集温湿度、降水量，风向、风速和地面可燃物颗粒浓度的无线传感节点，对环境的参数指标进行加速测试，测试在不同可燃物种类和可燃物浓度情况下，当温度、湿度、风速和降雨量在不同范围时林火发生的可能性，测试森林环境中各项指标在导致林火产生和试模型系统不受外部环境的影响，可以实现温度、湿度和风速的加速升高降低，以及模拟室内降雨的大小。通过外部加速设备测试不同气象因子下对森林火灾产生的作用，最终可以实现依靠本实用新型人提出的基于无线传感网的森林火灾加速测试装置在室内模拟森林火灾发生的原理，并最终实现森林火灾的有效预防。
【主权项】
1.一种基于无线传感网的森林火灾室内加速测试装置，其特征在于:包含控制后台、监控终端、汇聚节点和由多个具有检测环境参数的传感器节点组成的无线传感器网络;所述无线传感器网络将传感器节点采集的环境参数传至汇聚节点，所述汇聚节点将接收的环境参数上传至监控终端，所述监控终端与控制后台进行信息交互;所述传感器节点包含处理器模块以及与其连接的温度传感器、湿度传感器、风速传感器、降雨量测算装置、第一数据传输模块和电源模块;所述控制后台包含控制模块以及与其连接的喷水装置、送风装置、加湿/除湿装置、加热/冷却装置和第二数据传输模块。2.根据权利要求1所述的一种基于无线传感网的森林火灾室内加速测试装置，其特征在于:所述监控终端采用PC机。3.根据权利要求1所述的一种基于无线传感网的森林火灾室内加速测试装置，其特征在于:所述处理器模块采用AVR系列单片机。4.根据权利要求1所述的一种基于无线传感网的森林火灾室内加速测试装置，其特征在于:所述温度传感器的芯片型号为PT100。5.根据权利要求1所述的一种基于无线传感网的森林火灾室内加速测试装置，其特征在于:所述湿度传感器的芯片型号为HIH-3605。6.根据权利要求1所述的一种基于无线传感网的森林火灾室内加速测试装置，其特征在于:所述降雨量测算装置采用HB333-SL2-2型雨量传感器。
【文档编号】G08C17/02GK205607426SQ201620231765
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年3月24日
【发明人】高德民, 林海峰
【申请人】南京林业大学