基于ZigBee无线传感器网络的森林火灾监测系统

针对目前全球森林及荒地火灾的严峻形势,提出了一种基于ZigBee无线传感器网络的森林火灾实时监测预警系统的框架及其实现方案。设计了基于JN5139芯片的传感器节点结构和硬件电路、无线网关节点,论述了网络数据传输的流程。该系统能够监测林区的空气温度、湿度及有林火产生时的烟雾稠密浓度等相关环境参数,能为相关部门采取防火、灭火或预警措施提供重要决策依据。

第2 9卷第 6期21 0 0年 6月

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基于 Zg e无线传感器网络的森林火灾监测系统 iB e汤文亮 曾祥元 曹义亲，,(华东交通大学 a软件学院； . . b信息工程学院，西南昌 3 0 1 )江 303

摘要：对目前全球森林及荒地火灾的严峻形势，出了一种基于 Zg e针提 iB e无线传感器网络的森林火灾实时监测预警系统的框架及其实现方案。设计了基于 J 5 3 N 19芯片的传感器节点结构和硬件电路、无

线网关节点，述了网络数据传输的流程。该系统能够监测林区的空气温度、论湿度及有林火产生时的烟

雾稠密浓度等相关环境参数，为相关部门采取防火、火或预警措施提供重要决策依据。能灭关键词： i e;无线传感器网络；林火灾； N 1 9 Zg e B森 J 5 3中图分类号：P2 2 T 1文献标识码： A文章编号：0 6— 17 2 1 )6— 0 9— 5 10 7 6 ( 0 0 0 0 4 0

Fo e tFi t c i s e Na e n ZiBe i ls n orNe wor r s r De e t e on Sy t m s d o g e W r e s Se s t e kT AN G We la g n—i n, ZENG a g— u n C Xi n y a, AO— i qn

( .S h o fS f ae;b n tue o nomain a d E gn eig a c o lo ot r w .I si t fIfr t n n ie r,EatC iaJa tn nv ri, t o n s hn ioo g U ies y t Na c a g3 0 1 n h n 3 0 3,C ia hn )Abs r t:A r l s e s r n t r a a i m s d o h e h i u fZi Be o o e tfr e e to n r a—i n t ac wi e e s s n o e wo k p r d g ba e n t e t c n q e o g e f rf r s e d t c i n i e ltme a d i

e ry wa n n s p tf r r s we la t mp e n ai n s h me

. Th a d r r h tcur cr ui o e s r n d a l r i g wa u o wa d a l s is i l me tto c e e h r wa e a c i t e, ic t fs n o o e e

w r n i ls ae y n d a e n t e c i fJ 3 r e in d e e a d w r e s g twa o e b s d 0 h h p o N5 9 we e d sg e .T e p o e so ewo k d t r n mi i n e 1 h r c s fn t r aa ta s s o swa e c i d i ea l T y t m a n trt e r l v n n io me tlp r m ee s,s c st o e tt mp r t r sd s rbe n d ti. he s se c n mo io h ee a te vr n n a a a t r u h a he fr s e e a u e, h mi iy, a d t e d ns fs k r d c d b o e tfr s Th s a apr vd n i o t n a i rd c so a i g fr u dt n h e e o mo e p o u e yf r s e . i o e d t o i e a mp ra tb ssf e ii n m k n o o t e e a td p rme t o t k r r v n i n, f e fg i he r lv n e a t n st a e f e p e e to i i ht r i ng,o al r i g me s r s re ry wa n n a u e .

Ke r s:Zi Be y wo d g e;wiee ss n o ewoks o e tfr r l s e s r n t r;f r s e;J 3 i N51 9

1引言 森林是人类赖以生存及社会发展的重要资源，更是地球生态平衡的保护者。但是，由于人们在社会活动中的某些失控及异常自然因素影响等原因，林火森

呼吁各国采取综合措施预防森林和荒地火灾的发生和蔓延。因此，防和控制森林及荒地火灾目前已经成”预了全球的当务之急，须采用先进的监测设备和系统必来辅助防控森林及荒地火灾。 针对目前全球森林及荒地火灾的严峻形势，文本提出一种将 Zg e无线传感器网络技术引入到森林 iB e火灾监测系统中来的方案，

建了一个基于 Zg e无构 iB e

灾时有发生，人类生命财产及生态环境造成了巨大对危害。据联合国新闻网首页 2 0 0 9年 7月 2 7日新闻报道…:全球每年受森林和荒地火灾影响的土地约达“

线传感器网络的森林火灾实时监测系统。该系统可以实时监测林区的相关参数，如空气湿度、温度及有林火产生时林区的烟雾浓度变化情况等，为相关部门采取相应的预警或灭火措施提供重要的决策依据。

3 5公顷。这些火灾不仅给人类带来了巨大的生命 .亿和财产的损失，还使气候变化、气污染和丧失生物多空

样性等问题进一步恶化。联合国粮农组织 7月 2日 7

2森林火灾监测的关键参数收稿日期： 0 9—1 2 20 2— 8

基金项目：西省研究生创新资金项目 ( C 9 0 1;西省教育江 Y 0 B2 )江厅科技项目 ( J14 2 G J0 5 )作者简介：文亮 ( 9 9一)男，西南昌人，教授，士生导师，汤 16,江副硕 主要研究方向：息安全、线传感器网络。 Ema: l j@ 13 cn信无 - i t e t 6 .o l w cu

森林起火要具备火源、境因素和林中可燃物 3环 个条件，火的发生往往是这些因素综合作用的结林果。首先，中空气温度是一个重要影响条件，林因为林中空气温度的高低会直接影响可燃物的着火情