一种具有基于ZIGBEE稳定数据节点的森林防火系统的制作方法

本实用新型涉及无线传感器网络技术领域，具体地，涉及一种具有基于ZIGBEE稳定数据节点的森林防火系统。

背景技术：

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。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。

现有的森林火灾监测系统由传感器数据采集、网络数据传输、监测预警及用户端几部分内容组成，在目前已有的产品中大多数传感器数据采集系统大多采用有线方式，各传感器之前通过485或其它类似总线方式进行连接，从而将数据采集到指定数据处理中心，然而该种方式项目维护及实施成本非常高，并且项目实施难度大。而且现有的防火系统大都是采用定点布局检测，并且系统监测点少，未能达到全面覆盖精确检测的效果。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种具有基于ZIGBEE稳定数据节点的森林防火系统以达到节省项目维护时间及维护成本、全方位无死角监测以及数据采集节点可随意布置的目的，解决了现有的森林火灾监测系统项目维护及实施成本非常高、系统监测点少，未能达到全面覆盖精确检测的问题。

为了实现上述技术效果，本实用新型所提供的技术方案是：一种具有基于ZIGBEE稳定数据节点的森林防火系统，包括多个数据采集节点设备、汇聚节点设备以及数据处理终端，所述汇聚节点设备包括电源供电设备、ZIGBEE汇聚节点以及GSM无线模块，所述GSM无线模块与数据处理终端通信连接，电源供电设备和GSM无线模块分别与ZIGBEE汇聚节点相连；所述数据采集节点设备包括设备盒体、固定于设备盒体内部的锂电池、数据传感器以及设置于数据传感器的ZIGBEE采集终端，所述ZIGBEE采集终端和锂电池分别与数据传感器连接，且ZIGBEE采集终端与ZIGBEE汇聚节点通信连接；所述设备盒体的长度和宽度方向上均套设有多个环形弹片，环形弹片与设备盒体之间连接有缓冲件；所述设备盒体包括盒盖和盒座，所述盒盖与盒座之间通过螺纹连接且两者的接触面之间设有密封件。

进一步地，所述电源供电设备包括太阳能电池板、太阳能充电模块以及可充电锂电池，所述太阳能电池板与太阳能充电模块相连，太阳能充电模块与可充电锂电池相连。

进一步地，所述缓冲件包括橡胶柱和套在橡胶柱外部的弹簧，所述橡胶柱连接在环形弹片的内侧与设备盒体的外侧壁之间，且橡胶柱沿环形弹片的中心均匀分布。

进一步地，所述弹簧的一端抵在环形弹片的内侧，另一端抵在设备盒体上。

进一步地，所述盒座开口端的周围分布有多个下耳座，下耳座设有螺纹孔，盒盖设有与下耳座相对应的上耳座；所述下耳座与上耳座之间装配有与螺纹孔相匹配的螺钉。

进一步地，所述密封件包括O型密封圈，所述盒盖与盒座的接触面均开设有与O型密封圈相匹配的凹槽。

进一步地，所述环形弹片设有四个，且分别相对于设备盒体的对称轴线对称。

进一步地，所述数据传感器包括GPS定位芯片、温度传感器以及烟雾传感器，所述GPS定位芯片、温度传感器以及烟雾传感器均与ZIGBEE采集终端相连。

相比于现有技术，本实用新型的有益效果是：

1、本系统通过ZIGBEE采集终端的采集数据传感器的监测数据，将各节点数据轻松采集到汇聚节点设备，同时利用GSM无线网络将数据传输到数据处理终端，ZIGBEE技术具有自组网、自愈功能，项目实施无需布线，并且利用ZIGBEE自组网的特点，当系统的某个节点出现问题，不影响整个传感器数据网络，大大节省项目维护时间及维护成本；

2、本系统的数据采集节点由低功耗ZIGBEE采集终端、数据传感器及大容量锂电池固定于设备盒体内，设备盒体的外部设有具有缓冲功能的环形弹片，针对大面积森林及环境复杂的森林可直接采用飞机撒播的方式将各传感器节点布局到森林的任何地方，且不会造成数据采集节点设备的损坏，实现全方位无死角监测；

3、汇聚节点设备的电源供电系统配备太阳能供电和锂电池供电相结合的方式，有利于增加汇聚节点设备的可持续使用，保证汇聚节点设备的数据能够及时传输到数据处理终端。

附图说明

图1是本实用新型的具有基于ZIGBEE稳定数据节点的森林防火系统的流程结构图；

图2是本实用新型的具有基于ZIGBEE稳定数据节点的森林防火系统的设备盒体结构示意图；

图3是图2的A向剖视示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步详细介绍，以下文字的目的在于说明本实用新型，而非限制本实用新型的保护范围。

如图1、图2及图3所示，本实用新型可按照如下方式实施，出示了一种具有基于ZIGBEE稳定数据节点的森林防火系统，包括多个数据采集节点设备、汇聚节点设备以及数据处理终端，所述汇聚节点设备包括电源供电设备、ZIGBEE汇聚节点以及GSM无线模块，所述GSM无线模块与数据处理终端通信连接，GSM无线模块将汇聚节点设备所采集的数据信息反馈至数据处理终端，从而判断和掌控森林的实时状态，电源供电设备和GSM无线模块分别与ZIGBEE汇聚节点相连；所述数据采集节点设备包括设备盒体、固定于设备盒体内部的锂电池、数据传感器以及设置于数据传感器的ZIGBEE采集终端，所述数据传感器包括GPS定位芯片、温度传感器以及烟雾传感器，所述GPS定位芯片、温度传感器以及烟雾传感器均与ZIGBEE采集终端相连，数据传感器用于监测数据采集节点设备的所在的地理位置、周围环境的温度、周围环境的烟雾度，ZIGBEE采集终端用于采集数据传感器的监测数据信息，所述ZIGBEE采集终端和锂电池分别与数据传感器连接，锂电池为大容量锂电池，且ZIGBEE采集终端与ZIGBEE汇聚节点通信连接；所述设备盒体的长度和宽度方向上均套设有多个环形弹片3，环形弹片3与设备盒体之间连接有缓冲件，用于保护设备盒体在高空布置的过程中，不易因强烈的撞击而损坏；所述设备盒体包括盒盖1和盒座2，所述盒盖1与盒座2之间通过螺纹连接且两者的接触面之间设有密封件，以达到设备盒体防水的作用。

电源供电设备包括太阳能电池板、太阳能充电模块以及可充电锂电池，所述太阳能电池板与太阳能充电模块相连，太阳能充电模块与可充电锂电池相连，当外部的天气环境晴朗时，太阳能电池板吸收能量后并转化成电能，通过太阳能充电模块对可充电锂电池进行充电，从而增加汇聚节点设备的可持续连续供电的时间。

缓冲件包括橡胶柱和套在橡胶柱外部的弹簧8，所述橡胶柱连接在环形弹片3的内侧与设备盒体的外侧壁之间，且橡胶柱沿环形弹片的中心均匀分布，弹簧8的一端抵在环形弹片3的内侧，另一端抵在设备盒体上；当设备盒体从高空掉落以实现对多个数据采集节点设备进行全方位的布局时，设备盒体周围的环形弹片会与地面发生强烈碰撞，环形弹片与设备盒体之间的橡胶柱对碰撞产生缓冲的作用，而且套在橡胶柱外侧的弹簧8用于橡胶柱的快速复位，同时起到辅助提供缓冲力的作用。

盒座2开口端的周围分布有多个下耳座5，下耳座5设有螺纹孔，盒盖1设有与下耳座5相对应的上耳座6；所述下耳座5与上耳座6之间装配有与螺纹孔相匹配的螺钉7，通过螺钉7与下耳座5装配拧紧，从而使盒座2与盒盖1紧密装配。

密封件包括O型密封圈4，所述盒盖1与盒座2的接触面均开设有与O型密封圈4相匹配的凹槽，当盒盖1与盒座2相互装配后，O型密封圈4放置于凹槽内使设备盒体的接触面密封对接，整个设备达到防水的目的。

环形弹片3设有四个，其中两个位于设备盒体的长度方向上，相对于设备盒体的对称轴线对称；另外两个位于设备盒体的宽度方向上，相对于设备盒体的对称轴线对称。

任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。