一种森林防火用无线传感器的网络节点的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及无线传感器网络技术领域，尤其涉及一种森林防火用无线传感器的网络节点。
【背景技术】
[0002]森林火灾是一种突发性强、破坏性大、处置和救助较为困难的自然灾害。其危害非常严重，不仅毁坏林木，造成大量动植物死亡，还会改变森林气候，破坏大自然的生态平衡，造成经济上的巨大损失和生态环境的严重破坏。
[0003]森林火情监测，是森林防火工作的重要内容，同时也是控制和扑灭森林火灾的重要基础。目前，常规的林火监测主要依靠地面人员巡护、嘹望台定点观测、航空巡逻等措施。然而，仅依靠巡护员徒步监测火情远远不够，嘹望台造价较高，飞机观测耗资大，且受到诸多限制，因此常规的监测措施无法有效侦测火情。为了减少森林火灾造成的各类损失，世界各国都非常重视森林防火研究。
[0004]随着科学技术的发展，高科技不断被应用到林火监测中，森林防火工作日益走向高科技、智能化、系统化、综合化。环境监测是一类典型的传感器网络的应用。与传统的环境监控手段相比，使用传感器网络进行环境监控有三个显着的优势:一是传感器节点的体积很小且整个网络只需要部署一次，因此部署传感器网络对监控环境的人为影响很小。这一点在对外来生物活动非常敏感的环境中尤其重要。二是传感器网络节点数量大，分布密度高，每个节点可以检测到局部环境的详细信息并汇总到基站，因此传感器网络具有数据采集量大，精度高的特点。三是无线传感器节点本身具有一定的计算能力和存储能力，可以根据物理环境的变化进行较为复杂的监控，传感器节点还具有无线通信能力，可以在节点间进行协同监控。通过增大电池容量和提高电池使用效率，以及采用低功耗的无线通信模块和无线同协议可以使传感器网络的生命期延长很长时间，这保证了传感器网络的实用性。节点的计算能力和无线通信能力使得传感器网络能够重新编程和重新部署，对环境变化、传感器网络自身变化以及网络控制指令做出及时反应，因而传感器网络适用于多种环境监测应用中。
【发明内容】
[0005]本实用新型提供一种应用于森林防火用的无线传感器网络节点，本实用新型的无线传感器网络节点，具有较高集成度，同时具备低成本、低能耗、高效率、寿命长、效率高等优点。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:一种森林防火用无线传感器的网络节点，包括微控制器、能量管理模块、A/D转换器、温度传感器、红外传感器、烟雾传感器、存储器、定位模块、声光报警器、无线通讯模块、LCD显示屏和电源供给模块；所述能量管理模块、A/D转换器、存储器、定位模块、声光报警器、无线通讯模块、LCD显示屏和电源供给模块分别与微控制器相连；所述温度传感器、红外传感器、烟雾传感器分别与A/D转换器相连；所述能量管理模块分别与温度传感器、红外传感器、烟雾传感器、存储器、定位模块、声光报警器、无线通讯模块和LCD显示屏相连；所述电源供给模块包括太阳能电池板、太阳能充电模块、稳压电路、可充电锂电池、转换器和普通电池，太阳能电池板和可充电锂电池分别与太阳能充电模块相连，太阳能充电模块与稳压电路相连，稳压电路和普通电池分别与转换器相连，转换器连接到微控制器。
[0007]在合适位置布置好温度传感器、红外传感器和烟雾传感器，只有当三种传感器同时采集到信号后，微处理器才会发出火灾报警信号，这样的设置可以减少因其他因素影像而发生的错误报警。当微处理器收到传感器传递的信号并确认为警报信号时，会通过定位模块进行定位，并将警报和定位信息通过无线传感器模块传递出去，同时启动声光报警器，指引前来救灾的人员或者附近的守林员。同时能量管理模块能够为工作在不同电压下的其他各个部分提供适合的工作电压。所述LCD显示屏用于信息显示。本实用新型采用普通电池和太阳能电池板相结合的方式为节点供电，一方面太阳能电池板将太阳能转化为电能为整个节点供电，另一方面，当遇到连续阴雨天，太阳能供电不足时，可以通过转换器转换为普通电池进行供电，当太阳能电池板能够转化光能为节点供电时，转换器又会自动切换为太阳能供电，这种供电方式既节能又能够延长了无线传感器网络节点的寿命。
[0008]优选地，所述存储器为RAM和ROM。
[0009]优选地，所述无线通讯模块为Zigbee通讯模块。
[0010]优选地，所述定位模块为北斗定位模块或者GPS定位模块。
[0011]优选地，微控制器为CC2430芯片。所述核心处理单元核心处理器为CC2430芯片，该芯片采用高性能和低功耗的8051微控制器核，具有高达128KB可编程闪存和8KB的RAM等片上资源。
[0012]优选地，所述IXD显示器为1602液晶显示器。
[0013]本实用新型的无线传感器网络节点，具有较高集成度，同时具备低成本、低能耗、高效率、寿命长等优点，实用性强，适用范围广。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的模块示意图。
【具体实施方式】
[0015]实施例1
[0016]—种森林防火用无线传感器的网络节点，包括微控制器、能量管理模块、A/D转换器、温度传感器、红外传感器、烟雾传感器、存储器、定位模块、声光报警器、无线通讯模块、LCD显示屏和电源供给模块；所述能量管理模块、A/D转换器、存储器、定位模块、声光报警器、无线通讯模块、IXD显示屏和电源供给模块分别与微控制器相连；所述温度传感器、红外传感器、烟雾传感器分别与A/D转换器相连；所述能量管理模块分别与温度传感器、红外传感器、烟雾传感器、存储器、定位模块、声光报警器、无线通讯模块和LCD显示屏相连；所述电源供给模块包括太阳能电池板、太阳能充电模块、稳压电路、可充电锂电池、转换器和普通电池，太阳能电池板和可充电锂电池分别与太阳能充电模块相连，太阳能充电模块与稳压电路相连，稳压电路和普通电池分别与转换器相连，转换器连接到微控制器。所述存储器为RAM和ROM。所述无线通讯模块为Zigbee通讯模块。所述定位模块为北斗定位模块。微控制器为CC2430芯片。所述IXD显示器为1602液晶显示器。
[0017]实施例2
[0018]—种森林防火用无线传感器的网络节点，包括微控制器、能量管理模块、A/D转换器、温度传感器、红外传感器、烟雾传感器、存储器、定位模块、声光报警器、无线通讯模块、LCD显示屏和电源供给模块；所述能量管理模块、A/D转换器、存储器、定位模块、声光报警器、无线通讯模块、IXD显示屏和电源供给模块分别与微控制器相连；所述温度传感器、红外传感器、烟雾传感器分别与A/D转换器相连；所述能量管理模块分别与温度传感器、红外传感器、烟雾传感器、存储器、定位模块、声光报警器、无线通讯模块和LCD显示屏相连；所述电源供给模块包括太阳能电池板、太阳能充电模块、稳压电路、可充电锂电池、转换器和普通电池，太阳能电池板和可充电锂电池分别与太阳能充电模块相连，太阳能充电模块与稳压电路相连，稳压电路和普通电池分别与转换器相连，转换器连接到微控制器。所述存储器为RAM和ROM。所述无线通讯模块为Zigbee通讯模块。所述定位模块为GPS定位模块。微控制器为CC2430芯片。所述IXD显示器为1602液晶显示器。
【主权项】
1.一种森林防火用无线传感器的网络节点，其特征在于:包括微控制器、能量管理模块、A/D转换器、温度传感器、红外传感器、烟雾传感器、存储器、定位模块、声光报警器、无线通讯模块、LCD显示屏和电源供给模块；所述能量管理模块、A/D转换器、存储器、定位模块、声光报警器、无线通讯模块、LCD显示屏和电源供给模块分别与微控制器相连；所述温度传感器、红外传感器、烟雾传感器分别与A/D转换器相连；所述能量管理模块分别与温度传感器、红外传感器、烟雾传感器、存储器、定位模块、声光报警器、无线通讯模块和LCD显示屏相连；所述电源供给模块包括太阳能电池板、太阳能充电模块、稳压电路、可充电锂电池、转换器和普通电池，太阳能电池板和可充电锂电池分别与太阳能充电模块相连，太阳能充电模块与稳压电路相连，稳压电路和普通电池分别与转换器相连，转换器连接到微控制器。2.根据权利要求1所述的森林防火用无线传感器的网络节点，其特征在于:所述存储器为RAM和ROM。3.根据权利要求1所述的森林防火用无线传感器的网络节点，其特征在于:所述无线通讯模块为Zigbee通讯模块。4.根据权利要求1所述的森林防火用无线传感器的网络节点，其特征在于:所述定位模块为北斗定位模块或者GPS定位模块。5.根据权利要求1所述的森林防火用无线传感器的网络节点，其特征在于:微控制器为CC2430芯片。6.根据权利要求1所述的森林防火用无线传感器的网络节点，其特征在于:所述LCD显示器为1602液晶显示器。
【专利摘要】本实用新型涉及一种森林防火用无线传感器的网络节点，属于无线传感器网络技术领域，包括微控制器、能量管理模块、A/D转换器、温度传感器、红外传感器、烟雾传感器、存储器、定位模块、声光报警器、无线通讯模块、LCD显示屏和电源供给模块；所述电源供给模块包括太阳能电池板、太阳能充电模块、稳压电路、可充电锂电池、转换器和普通电池，太阳能电池板和可充电锂电池分别与太阳能充电模块相连，太阳能充电模块与稳压电路相连，稳压电路和普通电池分别与转换器相连，转换器连接到微控制器。本实用新型的无线传感器网络节点，具有较高集成度，同时具备低成本、低能耗、高效率、寿命长等优点，实用性强，适用范围广。
【IPC分类】G08B25/10, G08B17/00
【公开号】CN205193987
【申请号】CN201520813173
【发明人】蔡旭东, 姜惠启, 孙淼
【申请人】青岛中科软件股份有限公司
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2015年10月20日