森林火警报警终端及系统的制作方法

本发明涉及森林安防技术领域，尤其涉及一种森林火警报警终端及系统。

背景技术：

在现有的森林安防体系中，通常在森林火灾高危期使用大量安防人员流动检查，或者安防人员利用大量观察塔进行监控，以及时发现森林火灾，但这种森林火灾监控方式耗费大量人力物力资源、监控范围和能力受限，并不能全面实时监控和警报火灾，导致森林火警报警的成本较高、且准确性、可靠性、及时性、工作效率和报警效果不佳。

技术实现要素：

鉴于此，本发明提供一种森林火警报警终端及系统，解决现有森林火警报警的成本较高、且准确性、可靠性、及时性、工作效率和报警效果不佳的技术问题。

根据本发明的一个实施例，提供一种森林火警报警终端，包括温湿度传感器、烟雾传感器、NB-IoT发射模块、控制模块、电源和支架，所述温湿度传感器用于检测周围环境的温度和湿度，所述烟雾传感器用于检测周围环境的烟雾浓度，所述NB-IoT发射模块用于发射火警报警信息，所述控制模块与所述温湿度传感器、烟雾传感器、火警警报发射模块和电源连接，用于当所述温湿度传感器和烟雾传感器检测到的周围环境的温度、湿度或烟雾浓度分别超过预设温度警报阈值、预设湿度警报阈值和预设烟雾浓度警报阈值时，控制所述NB-IoT发射模块发射火警报警信息。

优选的，所述森林火警报警终端还包括火焰传感器，用于检测周围环境中是否存在火焰，所述控制模块还用于当所述火焰传感器检测到火焰时控制所述NB-IoT发射模块发射火警报警信息。

优选的，所述森林火警报警终端还包括设置模块，用于预先设置温度警报阈值、湿度警报阈值和烟雾浓度警报阈值。

优选的，所述森林火警报警终端还包括用于检测所述电源的电量的电源电量检测模块，当所述电源电量检测模块检测到述电源的电量低于预设电量阈值时，所述控制模块还用于控制所述B-IoT发射模块发射电量警报信息。

优选的，所述电源为太阳能电池或聚合物锂电池。

优选的，所述控制模块为低功耗单片机。

根据本发明另一个实施例，提供一种森林火警报警系统，包括上述的森林火警报警终端和火警报警服务器，所述火警报警服务器用于接收所述森林火警报警终端的NB-IoT发射模块发射的火警报警信息，并根据所述森林火警报警终端的预设位置信息定位火灾位置。

优选的，所述森林火警报警系统还包括NB-IoT网络基站，用于接收所述NB-IoT发射模块发射的火警报警信息，并将接收到的火警报警信息转发到所述火警报警服务器。

优选的，所述火警报警服务器还用于在接收到所述森林火警报警终端的NB-IoT发射模块发射的火警报警信息后向预设移动终端发送火警警报信息和火灾位置信息。

优选的，所述预设移动终端用于在从所述火警报警服务器接收到火警警报信息和火灾位置信息后开启铃声或马达振动提醒所述预设移动终端的用户。

本发明提供的森林火警报警终端及系统，通过温湿度传感器、烟雾传感器实时监测森林环境中的温度、湿度和烟雾浓度数据，对正在发生或潜在的森林火灾进行监控和预警，当温湿度传感器和烟雾传感器检测到的周围环境的温度、湿度或烟雾浓度分别超过预设温度警报阈值、预设湿度警报阈值和预设烟雾浓度警报阈值时，控制模块控制NB-IoT发射模块对外发射火警报警信息，降低了森林火灾监控和警报的成本，同时提高了森林火灾监控和警报的准确性、可靠性、及时性、工作效率和报警效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。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。

图1为本发明一个实施例中森林火警报警终端的结构示意图。

图2为本发明另一个实施例中森林火警报警终端的结构示意图。

图3为本发明又一个实施例中森林火警报警系统的结构示意图。

图4为本发明再一个实施例中森林火警报警系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步更详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

图1为本发明一个实施例中森林火警报警终端的结构示意图。如图所示，所述森林火警报警终端100，包括温湿度传感器10、烟雾传感器20、NB-IoT发射模块30、控制模块40、电源50和支架(未图示)。

在本发明中，可在森林中大量部署所述森林火警报警终端100，使所述森林火警报警终端100能够覆盖和监控整片森林范围。所述森林火警报警终端100包括支架和主机，所述支架固定设置在森林高地或树干上，所述主机设置在所述支架的顶端。所述主机表面设置有所述温湿度传感器10、烟雾传感器20和NB-IoT发射模块30，其内部设置有制模块40和电源50。所述电源50可选用太阳能电池或聚合物锂电池，用于对整个主机供电。优选的，所述电源50选用太阳能电池进行供电，还可以充分利用森林区域丰富的绿色太阳能，提高了所述森林火警报警终端100的持续工作能力，避免因普通电池电量耗尽而不能进行火灾监控的情况，提升了森林火灾监控和警报的准确性、可靠性和报警效果。

所述温湿度传感器10用于检测森林中周围环境的温度和湿度，在森林中的温度过高或湿度过低时，都容易引发森林火灾。所述烟雾传感器20用于检测周围环境的烟雾浓度，当检测到烟雾浓度超过一定警戒范围时，判定极可能即将或已经发生火灾。通过所述温湿度传感器10、烟雾传感器20实时监测森林环境中的温度、湿度和烟雾浓度数据，对正在发生或潜在的森林火灾进行监控和预警，提高了森林火灾监控和警报的准确性、可靠性、及时性和报警效果。

所述NB-IoT发射模块30用于当判定当前森林环境即将或已经发生火灾时对外发射火警报警信息。所述NB-IoT发射模块30通过NB-IoT网络进行火警报警信息的发射，充分利用NB-IoT网络覆盖范围广、低功耗、海量连接、网络安全稳定和低成本的特点，使所述森林火警报警终端100可在森林中低成本地大面积部署，且森林火灾监控范围广、监控网络安全稳定、森林火灾监控和警报的实时性和及时性较佳，降低了森林火灾监控和警报的成本，同时提高了森林火灾监控和警报的准确性、可靠性、及时性和报警效果。

所述控制模块40是所述森林火警报警终端100核心处理控制的低功耗单片机，与所述温湿度传感器10、烟雾传感器20、火警警报发射模块30和电源50电气连接。当所述温湿度传感器10和烟雾传感器20检测到的周围环境的温度、湿度或烟雾浓度分别超过预设温度警报阈值、预设湿度警报阈值和预设烟雾浓度警报阈值时，所述控制模块40判定所述林火警报警终端100周围环境已经发生或即将发生森林火灾，进而控制所述NB-IoT发射模块30对外发射火警报警信息。森林安防人员可通过终端接收所述NB-IoT发射模块30对外发射的火警报警信息，并根据所述林火警报警终端100的设备标识和部署位置信息准确地获取到火灾警报的定位位置信息，便于森林安防人员及时准确地赶到火灾警报的定位位置进行灭火和安防保护，提高了森林火灾监控和警报的准确性、可靠性、及时性、工作效率和报警效果。

在本实施例的森林火警报警终端100中，通过温湿度传感器10、烟雾传感器20实时监测森林环境中的温度、湿度和烟雾浓度数据，对正在发生或潜在的森林火灾进行监控和预警，当温湿度传感器10和烟雾传感器20检测到的周围环境的温度、湿度或烟雾浓度分别超过预设温度警报阈值、预设湿度警报阈值和预设烟雾浓度警报阈值时，控制模块40控制NB-IoT发射模块30对外发射火警报警信息，降低了森林火灾监控和警报的成本，提高了森林火灾监控和警报的准确性、可靠性、及时性、工作效率和报警效果。

图2为本发明另一个实施例中森林火警报警终端的结构示意图。如图所示，所述森林火警报警终端100，包括温湿度传感器10、烟雾传感器20、NB-IoT发射模块30、控制模块40、电源50、设置模块60、电源电量检测模块70、火焰传感器80和支架(未图示)。

在本实施例中，所述设置模块60与所述控制模块40连接，用于根据森林安防监测数据预先设置温度警报阈值、湿度警报阈值和烟雾浓度警报阈值，作为所述控制模块40判断所述温湿度传感器10、烟雾传感器20实时监测森林环境中的温度、湿度和烟雾浓度数据是否达到火灾警报的触发条件，提高了所述森林火警报警终端100的森林火灾监控和预警能力。

所述电源电量检测模块70与所述控制模块40连接，用于检测所述电源50的电量。当所述电源电量检测模块70检测到述电源50的电量低于预设电量阈值时，所述控制模块40控制所述B-IoT发射模块30对外发射电量警报信息，森林安防人员可通过终端接收所述NB-IoT发射模块30对外发射的电量报警信息，并根据所述林火警报警终端100的设备标识和部署位置信息准确地获取到所述森林火警报警终端100的定位位置信息，便于森林安防人员及时准确地赶到所述森林火警报警终端100位置更换所述电源50，确保正常持续的电能供应以使所述森林火警报警终端100持续正常工作，避免了所述森林火警报警终端100因电量不足或耗尽而不能正常监控和警报森林火灾的情况，提高了森林火灾监控和警报的准确性、可靠性、及时性和报警效果。

所述火焰传感器80与所述控制模块40连接，用于检测周围环境中是否存在火焰。当所述火焰传感器80检测到火焰时，所述控制模块40控制所述NB-IoT发射模块30对外发射火警报警信息。通过所述火焰传感器80实时检测森林环境中的可能存在火焰，及时准确地监控和警报正在发生的森林火灾，提高了森林火灾监控和警报的准确性、可靠性、及时性和报警效果。

图3为本发明又一个实施例中森林火警报警系统的结构示意图。如图所示，所述森林火警报警系统200，包括上述实施例中的森林火警报警终端100和火警报警服务器300。

其中，所述森林火警报警终端100大量部署在森林中，以使大量的所述森林火警报警终端100能够覆盖和监控整片森林范围。所述森林火警报警终端100通过NB-IoT网络进行火警报警信息的发射，充分利用NB-IoT网络覆盖范围广、低功耗、海量连接、网络安全稳定和低成本的特点，使所述森林火警报警终端100可在森林中低成本地大面积部署，且森林火灾监控范围广、监控网络安全稳定、森林火灾监控和警报的实时性和及时性较佳，降低了森林火灾监控和警报的成本，同时提高了森林火灾监控和警报的准确性、可靠性、及时性和报警效果。

所述火警报警服务器300用于接收所述森林火警报警终端100的NB-IoT发射模块30发射的火警报警信息，并根据所述森林火警报警终端100的预设部署位置信息定位火灾位置。森林安防人员可通过登录所述火警报警服务器300准确地获取到火灾警报的定位位置信息，便于森林安防人员及时准确地赶到火灾警报的定位位置进行灭火和安防保护，提高了森林火灾监控和警报的准确性、可靠性、及时性、工作效率和报警效果。

在一些实施例中，所述火警报警服务器300还用于在接收到所述森林火警报警终端100的NB-IoT发射模块30发射的火警报警信息后向预设移动终端发送火警警报信息和火灾位置信息，便于森林安防人员及时通过预设移动终端获取到火警警报信息和火灾位置信息并进行快速灭火，避免森林安防人员遗漏或未能及时登录所述火警报警服务器300获取火警警报信息和火灾位置信息而耽误灭火的情况，提高了森林火灾警报的准确性、可靠性、及时性、工作效率和报警效果。

在另外一些实施例中，所述预设移动终端可预先配置使在从所述火警报警服务器300接收到火警警报信息和火灾位置信息后开启铃声或马达振动提醒所述预设移动终端的用户，避免森林安防人员遗漏或未能及时看到火警警报信息和火灾位置信息的情况，提高了森林火灾警报提醒的可靠性、及时性和报警效果。

图4为本发明再一个实施例中森林火警报警系统的结构示意图。如图所示，所述森林火警报警系统200，包括上述实施例中的森林火警报警终端100、火警报警服务器300和NB-IoT网络基站400。

其中，所述NB-IoT网络基站400用于接收所述NB-IoT发射模块30发射的火警报警信息，并将接收到的火警报警信息转发到所述火警报警服务器300。在本实施例中，所述森林火警报警终端100通过NB-IoT网络进行火警报警信息的发射，并通过所述NB-IoT网络基站400作为桥梁将所述森林火警报警终端100发出的火警警报信息中转转发给远程的所述火警报警服务器300，充分利用NB-IoT网络覆盖范围广、低功耗、海量连接、网络安全稳定和低成本的特点，使所述森林火警报警终端100可在森林中低成本地大面积部署，且森林火灾监控范围广、监控网络安全稳定、森林火灾监控和警报的实时性和及时性较佳，降低了森林火灾监控和警报的成本，同时提高了森林火灾监控和警报的工作范围、准确性、可靠性、及时性和报警效果。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。