基于无线传感网络的森林火灾预警防控系统

发布时间：2020-03-25 22:54

【摘要】：近年来,森林火灾时有发生,不仅造成了难以估计的自然资源损失,也消耗了数以千万计的人力财力救援。保护现有森林体系健康安全,对维持自然气候至关重要,也是实现人与自然和谐发展的重要举措。因此,设计新型森林火灾防控系统,监测森林中火灾高发区状况,具有重要的经济效益与人文价值。通过对现有森林火灾防控方式研究,查阅常绿乔木林区资料,分析火灾的发生原因及伴有因素,同时结合无线传感网络的技术特点,文中设计了一种新型常绿乔木类林区火灾预警防控系统。该系统主要利用传感器对森林环境中的一氧化碳、温湿度、烟雾颗粒浓度和火焰信号进行检测;通过利用Zigbee建立的无线通信网络对监控区域覆盖,以CC2530为核心的采集节点与协调节点负责处理现场信息的采集传输,Zigbee协议软件开发使得整个网络通信结构稳健运行,最后通过远程收发模块GPRS将数据远程转发至服务站点;同时为了有效掌握监控林区的位置信息,文中采用改进型栅格定位算法对随机部署的未知节点进行定位,基于路由度量改进的机会路由协议较好的提高动态网络中的数据传输效率;在后端上位机中,搭建BP神经网络模型,对采集的森林信息进行分析处理,并将信息结果通过界面显示出来,实现人机互动和网络的远程管理操作。通过实验验证,本文设计的节点模块可以有效实现数据的采集处理,无线通信网络成功实现数据收发传输,网络采用改进型栅格定位算法可以取得较高的定位精度,改进的路由协议很好地降低网络动态变化带来的影响,神经网络模型对数据处理分析取得较好准确性。该系统不仅是一种保障森林环境安全的新型方案,同时对其他农林业的智能监控研究也存在参考价值。图[47] 表[6] 参[53]。
【图文】：

模拟节点分布

25图 11 定位精度比较Fig.11 Comparison of positioning accuracy观察上 11 图，可以了解到在传统算法中个别节点定位误差出现较大波动，但整体误差出现区间位于 8%-28%左右，其中误差在 16%左右分布比较集中。改进算法在定位误差上，大部分节点误差分布区间略微收缩，大概为 9%-22%，，相比而言，整体定位精度上改进算法相比传统算法有明显的提高。
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TP212.9;TN929.5;S762

【参考文献】

相关期刊论文 前1条

1 邓心方;文玉梅;李平;;采用自供电无线传感网络的电线安全监测系统[J];传感技术学报;2014年06期

本文编号：2600558