【摘 要】
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近年来,全球气候变暖以及极端天气增多导致世界各地森林火灾频发,森林火灾不但给各国经济造成严重损失,影响生态环境,而且对人类生命安全造成极大威胁。森林火灾已成为我国生态文明建设和森林资源安全的最大威胁。林火监测、预警是森林防火工作中非常重要的环节,是及时发现火情从而进行科学扑救森林火灾的重要手段。森林火灾愈早发现,愈容易在发生大规模的灾难前扑灭。随着物联网的发展,无线传感网技术愈发成熟,为林火监测提
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近年来,全球气候变暖以及极端天气增多导致世界各地森林火灾频发,森林火灾不但给各国经济造成严重损失,影响生态环境,而且对人类生命安全造成极大威胁。森林火灾已成为我国生态文明建设和森林资源安全的最大威胁。林火监测、预警是森林防火工作中非常重要的环节,是及时发现火情从而进行科学扑救森林火灾的重要手段。森林火灾愈早发现,愈容易在发生大规模的灾难前扑灭。随着物联网的发展,无线传感网技术愈发成熟,为林火监测提供了新的手段。在此背景下,本文运用无线传感网技术设计了集火灾预警、报警和节点定位于一体的林火监测系统。首先,根据林区环境数据判断是否发生森林火灾,并进行预警或报警。根据森林火灾发生时各个阶段的特点,选用MQ-2烟雾传感器、火焰传感器和SHT21温湿度传感器安装在Zig Bee节点上采集林区环境数据。采集的环境数据在终端上进行处理,判断是否发生火灾和火险等级的确定。终端处理过后的火情数据由Zig Bee协调器汇聚后转发给NB-Io T模块,使用无线通讯方式将数据发送至服务器,实现火险预测、报警与数据查询。其次,研究无线传感网定位算法,针对经典DV-Hop定位算法的弊端,将RSSI测距技术融入DV-Hop算法中（即BRDV-Hop算法）,依据信标节点的坐标,结合三边测量法得到未知节点的坐标。最后,基于LAMP架构搭建远程服务器,开发Web远程林火监测系统,实现了人机交互,方便林区管理员远程监视林区状况。设计并实现基于无线传感网络的林火监测系统,其功能测试结果表明系统设计方案合理,对森林火灾监测有着现实意义。本文使用MATLAB对经典DV-Hop算法和BRDV-Hop算法进行了对比仿真,仿真结果表明,本文所用定位算法相对于经典DV-Hop定位算法,相对定位误差平均缩小14%,能更好的应用在林火监测系统。
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