分布式森林火灾预警与自主扑救系统研发
发布时间：2023-03-28 13:55
随着我国森林覆盖率的不断提高,园林城市建设步伐不断加快,以往人迹罕至的林区逐渐开发为重要的旅游资源和市民健身休闲场所,以致森林火灾风险显著提高。而常规的人工巡逻,瞭望塔观测,甚至视频监控和卫星探测等森林防火措施已无法满足现实森林火灾防控需要。本文以旅游资源丰富的广东T市(县级市)为研究对象,致力于利用现代化信息与火灾防控技术提高森林火灾防控能力,建立自动化森林防灭火系统。本系统研发根据广东省T市现有森林资源信息特点和森林火灾防控需求,提出一种全新概念的性能优良、结构合理的“分布式森林火灾预警与自主扑救系统”。该系统集早期火灾预警、自主扑救、无线网络传送于一体的森林防火技术,同时综合应用了仿生技术、温感技术、低能耗唤醒技术和数字图像处理技术等技术,主要用于森林火情监测、火情控制和自主扑救。填补了森林火灾无法实现自主扑救的空白。改变了传统的林火防治模式,提高了工作质量和效率,提升了森林火灾防治技术管理水平。本系统主要由三个子系统组成:智能火灾预警系统,智能自主扑救系统和基于PAMA协议的极低能耗无线传感网络系统。在实现基本系统构建基础上,根据目前分布式森林火灾预警与自主扑救系统研制的实际情...
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外森林防火技术研究
1.2.2 国内森林防火技术研究
1.2.3 现有技术存在的问题
1.3 研究主要内容和目的
第二章 系统关键技术
2.1 引言
2.2 系统的关键技术
2.2.1 紫外火灾探测技术
2.2.2 分布式仿生前端装置火灾探测与自动扑救系统技术
2.2.3 分布式仿生前端装置节能设计技术
2.2.4 分布式仿生前端装置防盗、防雷、防候鸟滞留设计技术
2.2.5 基于PAMA协议的无线传感器网络技术
2.2.6 GP RS网络传输层技术
2.2.7 控制中心技术
2.3 本章小结
第三章 系统需求分析
3.1 引言
3.2 研究对象概况
3.2.1 地理位置与地形地貌
3.2.2 林地资源概况
3.2.3 自然保护区和森林公园建设情况
3.2.4 林地保护等级划分
3.3 需求设计
3.4 软硬件要求
3.5 系统研发技术路线
3.5.1 智能火灾预警系统
3.5.2 智能自主扑救系统
3.5.3 基于PAMA协议的极低能耗无线传感网络系统
3.6 本章小结
第四章 系统设计方案
4.1 引言
4.2 系统设计原则和参考标准
4.2.1 设计原则
4.2.2 参考依据
4.3 整体设计方案
4.3.1 前端设备
4.3.2 中继设备
4.3.3 地理信息系统
4.3.4 控制中心
4.4 软件功能设计
4.4.1 森林火灾自动探测、智能识别和报警管理
4.4.2 监控预警管理
4.4.3 控制中心系统设计
4.4.4 应急指挥管理
4.4.5 GIS平台和基础数据库
4.5 本章小结
第五章 系统的实现
5.1 引言
5.2 系统总体构架
5.3 前端设备的实现
5.3.1 火焰探测单元的设计与实现
5.3.2 防火隔离单元的设计与实现
5.3.3 软件实现
5.4 系统中继设备
5.5 系统中心控制设备终端
5.5.1 地理信息系统（GIS）
5.5.2 GIS实现的功能
5.6 本章小结
第六章 测试与分析
6.1 引言
6.2 前端设备工程测试样品介绍
6.3 测试方案
6.3.1 前端设备监控范围测试
6.3.2 自主定位扑救测试
6.3.3 远程故障诊断测试
6.3.4 前端设备性能测试
6.4 系统性能测试参数结果与分析
6.5 本章小结
结论与展望
结论
工作展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
本文编号：3772927
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外森林防火技术研究
1.2.2 国内森林防火技术研究
1.2.3 现有技术存在的问题
1.3 研究主要内容和目的
第二章 系统关键技术
2.1 引言
2.2 系统的关键技术
2.2.1 紫外火灾探测技术
2.2.2 分布式仿生前端装置火灾探测与自动扑救系统技术
2.2.3 分布式仿生前端装置节能设计技术
2.2.4 分布式仿生前端装置防盗、防雷、防候鸟滞留设计技术
2.2.5 基于PAMA协议的无线传感器网络技术
2.2.6 GP RS网络传输层技术
2.2.7 控制中心技术
2.3 本章小结
第三章 系统需求分析
3.1 引言
3.2 研究对象概况
3.2.1 地理位置与地形地貌
3.2.2 林地资源概况
3.2.3 自然保护区和森林公园建设情况
3.2.4 林地保护等级划分
3.3 需求设计
3.4 软硬件要求
3.5 系统研发技术路线
3.5.1 智能火灾预警系统
3.5.2 智能自主扑救系统
3.5.3 基于PAMA协议的极低能耗无线传感网络系统
3.6 本章小结
第四章 系统设计方案
4.1 引言
4.2 系统设计原则和参考标准
4.2.1 设计原则
4.2.2 参考依据
4.3 整体设计方案
4.3.1 前端设备
4.3.2 中继设备
4.3.3 地理信息系统
4.3.4 控制中心
4.4 软件功能设计
4.4.1 森林火灾自动探测、智能识别和报警管理
4.4.2 监控预警管理
4.4.3 控制中心系统设计
4.4.4 应急指挥管理
4.4.5 GIS平台和基础数据库
4.5 本章小结
第五章 系统的实现
5.1 引言
5.2 系统总体构架
5.3 前端设备的实现
5.3.1 火焰探测单元的设计与实现
5.3.2 防火隔离单元的设计与实现
5.3.3 软件实现
5.4 系统中继设备
5.5 系统中心控制设备终端
5.5.1 地理信息系统（GIS）
5.5.2 GIS实现的功能
5.6 本章小结
第六章 测试与分析
6.1 引言
6.2 前端设备工程测试样品介绍
6.3 测试方案
6.3.1 前端设备监控范围测试
6.3.2 自主定位扑救测试
6.3.3 远程故障诊断测试
6.3.4 前端设备性能测试
6.4 系统性能测试参数结果与分析
6.5 本章小结
结论与展望
结论
工作展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
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