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1、物聯(lián)網(wǎng)GIS森林防火智能預警系統(tǒng)江蘇物泰信息科技有限公司2011-4-6目錄物聯(lián)網(wǎng)GIS森林防火智能預警系統(tǒng)11.需求分析32.系統(tǒng)概述32.1.系統(tǒng)功能與特點42.2.系統(tǒng)整體架構(gòu)43.具體實施方案73.1.用戶軟件終端建設方案73.1.1.用戶軟件終端功能73.1.2.技術(shù)可行性分析及解決方案93.1.3.小結(jié)113.2.基站/網(wǎng)關(guān)部署方案113.2.1.基站/網(wǎng)關(guān)功能113.2.2.技術(shù)可行性分析及解決方案123.2.3.小結(jié)143.3.網(wǎng)絡架設方案143.3.1.網(wǎng)絡功能143.3.2.技術(shù)可行性分析及解決方案
2、143.3.3.小結(jié)173.4.節(jié)點建設方案173.4.1.節(jié)點功能173.4.2.技術(shù)可行性分析和具體實施方案183.4.3.手持終端222/221.需求分析森林火災，是一種通常發(fā)生在林野間難以控制的火情。森林火災通常是由閃電引起的，同時，也可能是由于人為疏忽、故意縱火、熱浪、干旱等原因造成山火危機。自地球出現(xiàn)森林以來，森林火災就伴隨發(fā)生。全世界每年平均發(fā)生森林火災20多萬次,燒毀森林面積約占全世界森林總面積的1‰以上。中國現(xiàn)在每年平均發(fā)生森林火災約1萬多次,燒毀森林幾十萬至上百萬公頃，約占全國森林面積的5～8‰。其
3、社會危害甚大。森林火災會侵吞大片林木、侵害人民生命財產(chǎn)安全，并對地球資源及生態(tài)環(huán)境造成了巨大的危害。森林火災不僅燒死、燒傷林木，直接減少森林面積，而且嚴重破壞森林結(jié)構(gòu)和森林環(huán)境，導致森林生態(tài)系統(tǒng)失去平衡，森林生物量下降，生產(chǎn)力減弱，益獸益鳥減少，甚至造成人畜傷亡。高強度的大火，能破壞土壤的化學、物理性質(zhì)，降低土壤的保水性和滲透性，使某些林地和低洼地的地下水位上升，引起沼澤化；另外，由于土壤表面炭化增溫，還會加速火燒跡地干燥，導致陽性雜草叢生，不利森林更新或造成耐極端生態(tài)條件的低價值森林更替。目前在實際中并沒有可行的事前
4、預警方法，對森林火災的處理方式仍停留在事后補救階段，即在火險發(fā)生，并通常是在擴大后，再進行搶險救災。這樣既極大的增大了救災難度，也增大了火災造成的損失。同時，由于森林火災是突發(fā)事件，需要持續(xù)性的監(jiān)控，因此從覆蓋面積及成本等多方面的考慮，原始的人力巡山或航拍方式都不能滿足森林防火的需求。2.系統(tǒng)概述物聯(lián)網(wǎng)GIS森林防火智能預警系統(tǒng)，是利用傳感技術(shù)、衛(wèi)星定位、地理信息、人工智能等高新技術(shù)研制的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，適用于城市森林、自然保護區(qū)、旅游景區(qū)等環(huán)境，可對監(jiān)測區(qū)域?qū)崿F(xiàn)全數(shù)字、全覆蓋、全天候火情與盜林監(jiān)測，可探測著火位置、蔓延面
5、積、蔓延速度、蔓延方向和發(fā)展趨勢，真正實現(xiàn)森林火災“打早、打小、打了”；可探測盜伐樹木、環(huán)境溫濕度、珍稀動植物等信息，構(gòu)建起數(shù)字化森林的物聯(lián)網(wǎng)絡，可為森林防火、林木盜伐等提供實時、準確、科學的決策。該預警系統(tǒng)由：火災探測傳感器網(wǎng)絡、防火基站和GIS預警系統(tǒng)三部分組成。火災探測傳感器網(wǎng)絡由分布在森林邊界及林內(nèi)的若干個火焰探測器構(gòu)成，每個火焰探測具有火焰探22/22江蘇物泰信息科技有限公司測和無線通信功能，可在10秒內(nèi)探測到100范圍內(nèi)不超過2平方米的早期火焰，并通過無線通信方式向相鄰探測器發(fā)送火情消息，并自動在網(wǎng)絡中以“
6、接力”方式跳傳，直到將火情傳到防火基站，再由防火基站通過GPRS遠程無線傳輸?shù)紾IS預警系統(tǒng)，以電子沙盤地圖方式呈現(xiàn)火災現(xiàn)場情形森林火險智能預警系統(tǒng)是針對大規(guī)模森林設計的，基于無線傳感器網(wǎng)絡技術(shù)，結(jié)合GIS，GPS技術(shù)，可實現(xiàn)全天候不間斷持續(xù)性火險監(jiān)控，并提前預警的自動智能火險監(jiān)控系統(tǒng)?？捎行в糜诖蠓秶謪^(qū)域的森林火險防災減災工作。本系統(tǒng)整合成熟可靠的先進信息技術(shù)，對危害性極大的森林火險進行監(jiān)控，獲得處理森林火險的主動權(quán)，將災難消滅在萌芽狀態(tài)，或是在災害還未擴大之前就及時進行遏制。1.1.系統(tǒng)功能與特點本森林火險智能
7、預警系統(tǒng)具有如下功能：覆蓋面廣，無需人工值守：通過網(wǎng)絡進行遠程信息感知，無需人工巡山，因此可有效用于大范圍區(qū)域；自動化持續(xù)監(jiān)控，實時預警：傳感器自動智能采集數(shù)據(jù)，實現(xiàn)大量實時數(shù)據(jù)采集處理；部署靈活，架設方便：采用無線傳輸技術(shù)，徹底解決布線障礙，可無源無線長時間工作?？焖倬珳识ㄎ唬航Y(jié)合GIS系統(tǒng)與GPS技術(shù)，直觀標志火險發(fā)生地的相關(guān)信息。1.2.系統(tǒng)整體架構(gòu)本系統(tǒng)采用動態(tài)可分割的設計模式，通過傳感器節(jié)點、網(wǎng)絡、網(wǎng)關(guān)及用戶軟件終端的有機結(jié)合，實現(xiàn)大范圍野外無線傳感器網(wǎng)絡部署與平穩(wěn)運行。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如Error!Referenc
8、esourcenotfound.所示：22/22江蘇物泰信息科技有限公司圖1系統(tǒng)架構(gòu)圖本系統(tǒng)通過部署一定密度的傳感器節(jié)點（如Error!Referencesourcenotfound.所示），采集所需的環(huán)境信息數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)對整個被測森林的監(jiān)控。傳感器節(jié)點上除用于進行數(shù)據(jù)采集的溫度傳感模塊、濕度傳感模塊或煙霧探測器、火焰探測器、溫
