[发明专利]一种基于Lora无线技术的森林防火热点组网监测装置及监测方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种森林防火领域，具体涉及一种基于Lora无线技术的森林防火热点组网监测装置及监测方法

背景技术：

目前，森林火灾的预警措施主要有以下几种：热红外探测的温度报警，可见光监控的烟火报警，摄像头实时监控，地面、航空人员巡护，无人机监测，卫星遥感等。热红外探测容易受到各种热源、阳光源干扰，可见光监控的烟火报警在夜间工作疲软，森林火灾一旦出现误报，会浪费大量人力去搜寻火源，并且烟火报警往往是在火灾成型后才能检测到。而摄像监控，人员巡护等方式需要投入大量的人力资源，无人机卫星等方法虽然可以作到全面监控，但是价格昂贵，且不能实现全天候监控，也需要人为控制，监测范围也有限。

发明内容：

为了克服上述方法的缺陷，本发明提供了一种基于Lora无线技术的森林防火热点组网监测装置及监测方法，其通过各检测节点的温度传感器和烟感探测器实时读取当前温度和烟尘颗粒物浓度，一旦超过阈值，则将信号传输到PC机，PC机本身也可以随时询问各个节点的温度和烟尘浓度，从而对被监测森林范围实行全方位监测。

本发明的基于Lora无线技术的森林防火热点组网监测装置，为实现上述目的所采用的技术方案在于：包括主控制模块和若干检测节点，所述主控制模块包括第一Lora无线模块、USB转接板及PC机；所述检测节点包括第二Lora无线模块、传感器模块和电源模块，所述电源模块分别连接第二Lora无线模块和传感器模块，所述传感器模块包括单片机和分别与其相连的温度传感器和烟感探测器，单片机连接第二Lora无线模块，第二Lora无线模块与第一Lora无线模块通信连接，第一Lora无线模块经USB转换板连接PC机。

进一步地，所述第一Lora无线模块和第二Lora无线模块均由SX1278芯片、晶振X2、电感L1、电感L2、电感L3、电感L4、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电容C11、电容C12及电容C13构成，所述晶振X2的一端分别接SX1278的引脚7和电容C5的一端，晶振X2的另一端分别接SX1278的引脚6和电容C4的一端，电容C1的一端接SX1278的引脚4，电容C2的一端接SX1278的引脚5，电容C3的一端接SX1278的引脚2，电容C6的一端接SX1278的引脚14，电容C7的一端接电感L2的一端，电感L2的另一端分别接电感L1的一端和SX1278的引脚1，电容C8的一端分别接电容C9的一端、电感L3的一端和电感L4的一端，电感L3的另一端接SX1278的引脚27，电感L4的另一端分别接电容C11的一端、电容C13的一端及SX1278的引脚25，电容C10的一端和电容C12的一端均接SX1278的引脚24，SX1278的引脚23、引脚26和引脚29短接后接地，SX1278的引脚15接地，电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C8、电容C10、电容C11、电容C12、电容C13、电感L1的另一端均接地。

进一步地，所述单片机为AT89S51型控制芯片，温度传感器为DS18B20型温度传感器，烟感探测器由电容C14、电容C15和晶振X1构成，DS18B20的引脚1接供电电压VCC和电阻R1的一端，DS18B20的引脚2与电阻R1的另一端连接后接AT89S51的引脚11，DS18B20的引脚3接地，AT89S51的引脚18分别接晶振X1的一端和电容C14的一端，AT89S51的引脚19分别接晶振X1的另一端和电容C15的一端，电容C14和电容C15的另一端连接后接地，AT89S51的引脚20接地，AT89S51的引脚31接电阻R2的一端，AT89S51的引脚40分别接电阻R2的另一端和供电电压VCC。

本发明的基于Lora无线技术的森林防火热点组网的监测方法，采用的技术方案在于包括以下步骤：

一、第一Lora无线模块向PC机发送各节点的参数；

二、由PC机判断各节点的参数是否大于给定阙值；

三、若大于，则PC机启动报警设备，同时显示该节点的地址。

进一步地，步骤一中，可向PC机输入目标节点地址，再由目标节点向PC机发送当前参数。

本发明的优点是：

1、本发明采用具有高抗干扰性能、高稳定性和扩频通讯功能的LORA技术，其信号能够在树林里不丢失的传输，在同样的功率下，接受灵敏度和传输距离都有很大的提高，本发明采用的模块可以在空旷环境下传输10km，森林尽管有树木遮挡，但树与树之间有一定的空间，对传输距离影响不大；