太阳能无线防火报警器解决森林防火难题

2020-02-03 作者:新闻动态   |   浏览(100)

  4月中旬,国家森林防火指挥部将川、滇发布高森林火险橙色警报改为红色。而就在4月20中午,云南玉溪市红塔区就发生森林火灾,大火持续两天,过火面积达54公顷,而起火原因还有待查明。此次火灾不但造成森林大面积烧毁,还动用了900余人力,和两架直升机(米-26和小松鼠各1架)才扑灭,可谓劳民伤财。

  森林火灾的抢险工作一直是一项非常艰难的任务,因为其地形难以让一般的消防设施展开工作,也因火情容易受周围环境尤其是天气的影响,不容易掌控。所以,不但要对扑救工作提到相应的设施,更应该在事先做好预防工作,做到早发现,扑灭。而在广茂的森林中,如何做到及时发现呢?

  传统的火灾报警器,用于学校、商场、工厂、家庭等地的主要以点为原始能源。而福州大学物理与信息工程学院的王志达与余永城等人认为,森林防火的难度在于依靠电力防火难以实现,他提出用太阳能作为防火报警器的原始能源。

  森林地区地形险恶,条件恶劣,造成架设电力线困难以及成本高等诸多问题加大了深林防火的难度。然而太阳能作为一种清洁、高效和永不衰竭的新能源,完全可以为深林防火所用。

  王志达与余永城等人在汉斯《光电子》2012年6月的期刊上发表了一篇文章,介绍了一种太阳能森林防火报警器的设计。系统以单片机STC12C4052AD为主控芯片,并设计DC/DC变换电路。利用烟雾传感器和温度传感器进行火灾探测,实现高分贝报警功能。该项目可应用于森林地形恶劣,或者电力线难以施工区域的防火报警,系统成本低廉,具有实用价值和市场商业价值。而用摄像头监测到森林中的明火或浓烟时,火势已经很大,仍然会造成严重损失。此外,摄像头受天气影响大,且如果林中没有信号,就无法实现监控。

  用太阳能电池板能实现对蓄电池的充电管理、对森林中火灾信号检测以及报警功能。该报警可应用于乡村附近或者有人烟的森林中,这样发生火灾时,报警器能够起到及时报警的作用。由于警报声在大型森林中传输距离较短。警报作用不明显。一旦系统产生误报,将会造成人力物力的极大浪费。因此,王志达他们提出了以下两点改进方法及建议:

  1)为了减小系统应用的局限性,系统可以加上无线传输模块(此系统将作为终端),将火灾信号通过无线传到控制室,由控制室的系统(中心系统)进行报警。无线传输模块有两种方案:一是采用GSM将信号发送出去;二是在森林中构建一个Zigbee无线)为了提高系统的可靠性,可采取如下两个措施:一是采用多传感器的配合检测,可以考虑加入模糊神经网络算法以获取可靠信息,提高系统的可靠性;二是在检测到火灾时,将现场图像数据传输出去,进行人工确认是否发生火灾,提高系统可靠性。摩托车报警器促发机制是什么

  四月初,重庆市研发“基于物联网的安全预警技术研究及应用”的项目,就与此设计很相似。此项目包含了无线早期红外火灾探测器、森林防盗声源探测器、安全预警无线传感网络终端等一系列物联网核心技术产品。主要利用红外线进行实时监测,采用自组织网络技术,因此不会受到天气、信号的干扰。

  “安装在树上的探测器就像是‘千里眼’,每个的可监控范围在15亩以内。”项目负责人告诉记者,一般来说,在它5米以内点燃打火机,或者在10米以内有纸巾被点燃,出现了火苗持续10秒以上,它都能“看”到并立即报警,将信息传送回远程监控中心,同时还会以短信方式通知护林员,尽可能地把火灾事故扼杀在摇篮里。

  除了“千里眼”,还有“顺风耳”。据介绍,项目研发的森林防盗声源探测器,采用有效的链锯伐木声源探测识别方法,和火灾探测器类似,如果有人盗伐树木,它也会立马“听”到并报警。这不仅实现了保障了林业安全,摩托车报警器促发机制是什么也有效地减轻了护林员的负担。在能源供应方面,主要统统高能锂电池,可连续工作3-5年,另外也能接收太阳能供电,从而延长了供电时间。

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