基于ZigBee的森林火灾监测设计
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1．2 森林火灾监测系统功能模块
根据森林火灾监测系统的需求，无线传感器节点实时采集林区的环境参数，监控中心根据采集到的林区环境信息进行实时的数据分析处理，当发现有火灾情况时，马上报警通知消防部门，消防部门接到报警信息后，根据路由表记录信息确定火灾发生的区域，再根据该区域的温度、风向、烟雾浓度等参数确定火灾程度，并迅速制定合理的应急方案，进行消防调度处理实施消防救援工作。整个森林火灾监测系统分为3个功能模块：信息采集模块、火灾监控模块和无线收发模块，森林火灾监测系统功能模块如图2所示。本文引用地址：https://www.eepw.com.cn/article/153617.htm
1)信息采集模块负责对网络中的传感器节点进行定位；并对传感器节点采集的环境参数进行信号调理、AD转换等处理。
2)火灾监控模块负责对信息采集模块采集的环境参数进行数据处理和分析，根据处理结果对火险进行预报。如果监测到火点，就向林业管理部门和消防部门发出警报，并实时监测火情，对资源进行合理的调度，制定合趣有效的应急方案，实施应急响应和救援。
3)无线收发模块负责无线传感器节点与协调器进行无线通信。
2 森林火灾监测系统设计
2．1 系统硬件总体设计
通过森林火灾监测系统的结构分析和功能模块划分，系统由信息采集处理模块、微控制器模块、无线收发模块、供电模块等组成。系统的硬件总体设计如图3所示。
2．2 信息采集处理模块
信息采集模块由烟雾传感器、温湿度传感器、风力传感器、传感器信号调理电路、AD7998单元电路组成。烟雾传感器是将空气中的烟雾浓度变量转换成有一定对应关系的输出信号的装置，本文选用SS-668离子型烟雾传感器探测林区的烟雾浓度，SS-668适用于安装在少烟、禁烟场所，用来探测烟雾有无，当一定量烟雾进入SS-668烟雾传感器的反应腔，传感器发出声光警报，并向采集器输出告警信号，通过SS-668能够准确地检测到烟雾，为火灾预防和早期发现提供帮助。温湿度传感器采用温湿度一体化的SHT10传感器，SHT10具有数字式输出、免调试、免标定、精度高、体积小、能耗低、自动休眠及可完全浸没水中的特点，其将温度感测、湿度感测、信号变换、A／D转换和加热器等功能集成到一个芯片上；提供二线数字串行接口SCK和DATA，接口简单，只需要2个普通的JN5139芯片的I／O口就可以对其进行采集。风力传感器采用EC9-1型高动态性能测风传感器，EC9-1由风向传感器、风速传感器和传感器支架组成，风速传感器的轴上吊有磁性圆盘，用霍尔开关器件将轴的转速转换成电信号，其输出信号频率与风速的大小成正比，风向传感器的轴带动一个七位格雷码盘，应用红外发光二极管和光电三极管组成变换电路将风向变换成7位格雷码，EC9-1具有动态性能好，线性精度高，灵敏度高，测量范围宽，抗风强度大等特点。传感器信号调理电路将传感器采集的模拟信号进行放大、滤波、缓冲或定标等处理，使其适合于模／数转换器(ADC)的输入。AD7998是8通道，12bit，低功耗的模数转换器，具有兼容I2C的接口，它将传感器采集的模拟信号进行数字化，然后通过I2C总线传送给微控制器JIN5139。
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