一種基于無線傳感網的森林火災室內加速測試裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于無線傳感網的森林火災室內加速測試裝置，包含控制后臺、監控終端、匯聚節點和由多個具有檢測環境參數的傳感器節點組成的無線傳感器網絡；所述傳感器節點包含處理器模塊以及與其連接的溫度傳感器、濕度傳感器、風速傳感器、降雨量測算裝置、第一數據傳輸模塊和電源模塊；所述控制后臺包含控制模塊以及與其連接的噴水裝置、送風裝置、加濕/除濕裝置、加熱/冷卻裝置和第二數據傳輸模塊。通過外部加速設備測試不同氣象因子下對森林火災產生的作用，最終可以實現依靠本實用新型人提出的基于無線傳感網的森林火災加速測試裝置在室內模擬森林火災發生的原理，并最終實現森林火災的有效預防。
【專利說明】
一種基于無線傳感網的森林火災室內加速測試裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種無線傳感器網絡，尤其涉及一種基于無線傳感網的森林火災室內加速測試裝置，屬于數據監控領域。
【背景技術】
[0002]目前對森林火災的研究主要是在森林實地環境下，也即森林環境下通過對參數分析獲取森林火災的可能性，很少有采用森林火災加速測試進行火災模擬。
[0003]目前關于火災測試的裝置中，通常并不是針對森林環境的，比如針對建筑火災的較多，而建筑火災的環境以及材料與森林環境差別非常大，并不能將建筑等環境的測試裝置用于森林環境中。
[0004]目前，環境參數的精確監測與管理對于提高環境控制精度、節約能源及促進生產有著重要的作用。目前我國環境監測系統匱乏，即便是有，往往采用一些生物檢測法，布線檢測法嚴重浪費能源，由不同位置的各項參數往往都不均勻和不同的，所以需要采集多個不同點的溫度值進行綜合評判，目前的大多數森林環境監測系統都不能有效地覆蓋整個社區，難以實現各個參數的統一性。
[0005]在網絡技術逐步成熟的背景下，森林環境監測技術也由傳統技術轉化為數字監控技術。數字監控技術具有抗干擾能力強、信號便于存儲等優點。傳統的森林環境監測系統存在設備管理不完善、不易維護等問題，并且已有系統多是處理單個命令的直接控制，對于負責批命令控制的研究還有待深入。無線傳感網是物聯網技術的重要基礎，解決了互聯的問題，由具有感知、處理和無線通信能力的大量傳感器節點形成一個多跳的自組織網絡系統，完成既定的任務。
[0006]通過對參數分析獲取森林火災的可能性時，技術人員需要對森林實地環境進行及時且準確的把握，需要一套完善、精確的無線傳感網絡對森林火災的環境參數進行針對性的監測。
【實用新型內容】
[0007]本實用新型所要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，提出了一種基于無線傳感網的森林火災室內加速測試裝置。
[0008]本實用新型為解決上述技術問題采用以下技術方案
[0009]—種基于無線傳感網的森林火災室內加速測試裝置，包含控制后臺、監控終端、匯聚節點和由多個具有檢測環境參數的傳感器節點組成的無線傳感器網絡;所述無線傳感器網絡將傳感器節點采集的環境參數傳至匯聚節點，所述匯聚節點將接收的環境參數上傳至監控終端，所述監控終端與控制后臺進行信息交互;所述傳感器節點包含處理器模塊以及與其連接的溫度傳感器、濕度傳感器、風速傳感器、降雨量測算裝置、第一數據傳輸模塊和電源模塊;所述控制后臺包含控制模塊以及與其連接的噴水裝置、送風裝置、加濕/除濕裝置、加熱/冷卻裝置和第二數據傳輸模塊。
[0010]作為本實用新型一種基于無線傳感網的森林火災室內加速測試裝置的進一步優選方案，所述監控終端采用PC機。
[0011]作為本實用新型一種基于無線傳感網的森林火災室內加速測試裝置的進一步優選方案，所述處理器模塊采用AVR系列單片機。
[0012]作為本實用新型一種基于無線傳感網的森林火災室內加速測試裝置的進一步優選方案，所述溫度傳感器的芯片型號為PT100。
[0013]作為本實用新型一種基于無線傳感網的森林火災室內加速測試裝置的進一步優選方案，所述濕度傳感器的芯片型號為HIH-3605。
[0014]作為本實用新型一種基于無線傳感網的森林火災室內加速測試裝置的進一步優選方案，所述降雨量測算裝置采用HB333-SL2-2型雨量傳感器。
[0015]本實用新型采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果:
[0016]1、本實用新型設計合理、成本低、操作簡單、布網靈活且方便、傳感器節點的能耗低、可擴展性強、布網位置信息直觀；
[0017]2、傳感器節點通過無線通信方式形成多跳、自組織的無線傳感器網絡，該自組網能力強，可實時同步對室內加速測試裝置內各環境參數的監測；
[0018]3、本裝置采用無線傳感網絡技術，使用無線傳感節點實時監測加速裝置中的溫度、濕度、風速和降雨量，避免全部依靠人工操作帶來的可靠性差、監測麻煩的問題；
[0019]4、通過外部加速設備測試不同氣象因子下對森林火災產生的作用，最終可以實現依靠本實用新型人提出的基于無線傳感網的森林火災加速測試裝置在室內模擬森林火災發生的原理，并最終實現森林火災的有效預防。
【附圖說明】
[0020]圖1是本實用新型室內加速測試裝置的結構示意圖；
[0021]圖2是本實用新型基于無線傳感網的森林火災室內加速測試裝置的控制系統原理圖；
[0022]圖3是本實用新型傳感器節點的結構圖；
[0023]圖4是本實用新型的室內加速測試裝置工作流程圖。
[0024]圖中標號如下:1-噴水裝置，2-送風裝置，3-加濕/除濕裝置，4-加熱/冷卻裝置，5-落葉放置平臺，6-溫度傳感器，7-濕度傳感器，8-風速傳感器，9-降雨量測算裝置，10-鋼化玻璃密閉系統。
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖對本實用新型的技術方案做進一步的詳細說明:
[0026]如圖1所示，本實用新型室內加速測試裝置的結構示意圖，所述室內加速測試裝置包含噴水裝置1、送風裝置2、加濕/除濕裝置3、加熱/冷卻裝置4、落葉放置平臺5、溫度傳感器6、濕度傳感7、風速傳感器8、降雨量測算裝置9、鋼化玻璃密閉系統10。具體結構分布如圖所示；
[0027]如圖2所示，本實用新型所述的一種基于無線傳感網的森林火災室內加速測試裝置，包含控制后臺、監控終端、匯聚節點和由多個具有檢測環境參數的傳感器節點組成的無線傳感器網絡;所述無線傳感器網絡將傳感器節點采集的環境參數傳至匯聚節點，所述匯聚節點將接收的環境參數上傳至監控終端，所述監控終端與控制后臺進行信息交互；
[0028]如圖3所示，所述傳感器節點包含處理器模塊以及與其連接的溫度傳感器、濕度傳感器、風速傳感器、降雨量測算裝置、第一數據傳輸模塊和電源模塊;所述控制后臺包含控制模塊以及與其連接的噴水裝置、送風裝置、加濕/除濕裝置、加熱/冷卻裝置和第二數據傳輸模塊。其中，所述監控終端采用PC機，所述處理器模塊采用AVR系列單片機，所述溫度傳感器的芯片型號為PT100，所述濕度傳感器的芯片型號為HIH-3605。所述降雨量測算裝置采用HB333-SL2-2型雨量傳感器，用于測量降雨量。
[0029]所述噴水裝置用于模擬降雨的過程，所述送風裝置用于模擬自然風，所述加濕/除濕裝置用于對系統加濕或除濕，所述加熱/冷卻裝置用于對密閉系統進行加熱也冷卻，用于控制密閉系統溫度的升高和降低，所述落葉放置平臺作用是在平臺上放置不同的落葉品種，所述溫度傳感器用于監測密閉系統的溫度，并通過無線網絡發送給監控終端即PC機，所述濕度傳感器用于監測密閉系統的濕度，并通過無線網絡發送給終端，所述風速傳感器用于監測密閉系統的風速，并通過無線網絡發送給終端，所述降雨量測算裝置用于監測密閉系統的降雨量，并通過無線網絡發送給終端，所述鋼化玻璃密閉系統為可容易拆解的系統。
[0030]監控終端采用一臺電腦，電腦可以通過無線網絡隨時采集到溫度、濕度、風速和降雨量系統的數據。
[0031]如圖4所示，室內加速測試裝置的工作過程為:將要監測的落葉放置于落葉放置平臺；將一枚正在燃燒的煙頭或其他易著火物體放置與落葉中；觀察煙頭或著火物周圍落葉物的燃燒情況;終端電腦隨時記錄密閉系統的溫度、濕度、風速和降雨量參數;通過加熱/冷卻裝置設置密閉系統的不同的溫度;通過加濕/除濕裝置設置密閉系統的不同的濕度;通過送風裝置設置密閉系統的不同的風速;通過噴水裝置設置密閉系統的不同的降雨量;觀察煙頭或著火物周圍落葉物的燃燒情況;終端電腦隨時記錄密閉系統的溫度、濕度、風速和降雨量參數；
[0032]本實用新型設計合理、成本低、操作簡單、布網靈活且方便、傳感器節點的能耗低、可擴展性強、布網位置信息直觀;傳感器節點通過無線通信方式形成多跳、自組織的無線傳感器網絡，該自組網能力強，可實時同步對室內加速測試裝置內各環境參數的監測;本裝置采用無線傳感網絡技術，使用無線傳感節點實時監測加速裝置中的溫度、濕度、風速和降雨量，避免全部依靠人工操作帶來的可靠性差、監測麻煩的問題;通過外部加速設備測試不同氣象因子下對森林火災產生的作用，最終可以實現依靠本實用新型人提出的基于無線傳感網的森林火災加速測試裝置在室內模擬森林火災發生的原理，并最終實現森林火災的有效預防。
[0033]本實用新型通過森林火災加速測試模型盡量還原野外森林環境，配置可以采集溫濕度、降水量，風向、風速和地面可燃物顆粒濃度的無線傳感節點，對環境的參數指標進行加速測試，測試在不同可燃物種類和可燃物濃度情況下，當溫度、濕度、風速和降雨量在不同范圍時林火發生的可能性，測試森林環境中各項指標在導致林火產生和試模型系統不受外部環境的影響，可以實現溫度、濕度和風速的加速升高降低，以及模擬室內降雨的大小。通過外部加速設備測試不同氣象因子下對森林火災產生的作用，最終可以實現依靠本實用新型人提出的基于無線傳感網的森林火災加速測試裝置在室內模擬森林火災發生的原理，并最終實現森林火災的有效預防。
【主權項】
1.一種基于無線傳感網的森林火災室內加速測試裝置，其特征在于:包含控制后臺、監控終端、匯聚節點和由多個具有檢測環境參數的傳感器節點組成的無線傳感器網絡;所述無線傳感器網絡將傳感器節點采集的環境參數傳至匯聚節點，所述匯聚節點將接收的環境參數上傳至監控終端，所述監控終端與控制后臺進行信息交互;所述傳感器節點包含處理器模塊以及與其連接的溫度傳感器、濕度傳感器、風速傳感器、降雨量測算裝置、第一數據傳輸模塊和電源模塊;所述控制后臺包含控制模塊以及與其連接的噴水裝置、送風裝置、加濕/除濕裝置、加熱/冷卻裝置和第二數據傳輸模塊。2.根據權利要求1所述的一種基于無線傳感網的森林火災室內加速測試裝置，其特征在于:所述監控終端采用PC機。3.根據權利要求1所述的一種基于無線傳感網的森林火災室內加速測試裝置，其特征在于:所述處理器模塊采用AVR系列單片機。4.根據權利要求1所述的一種基于無線傳感網的森林火災室內加速測試裝置，其特征在于:所述溫度傳感器的芯片型號為PT100。5.根據權利要求1所述的一種基于無線傳感網的森林火災室內加速測試裝置，其特征在于:所述濕度傳感器的芯片型號為HIH-3605。6.根據權利要求1所述的一種基于無線傳感網的森林火災室內加速測試裝置，其特征在于:所述降雨量測算裝置采用HB333-SL2-2型雨量傳感器。
【文檔編號】G08C17/02GK205607426SQ201620231765
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年3月24日
【發明人】高德民, 林海峰
【申請人】南京林業大學