无线传感网络森林火灾监测系统

摘要智能化的森林火灾监测系统利用传感器和人工智能算法实现对森林火灾的快速识别、及时预警和有效防控，具有重要的生态保护和环境安全保障意义。本文介绍了设计的森林火灾智能监测系统，该系统由从机和主机组成，从机集成了多种检测装置，主机用于整合和显示从机检测到的数据，并通过WiFi模块将数据上传到手机端进行显示和管理，以及系统的硬件设计；从机我们使用的硬件包括Arduino单片机、SX1278LoRa通讯设备、蜂鸣器、DS18B20温度传感器、火焰探测器、继电器控制器、MQ2烟雾感应器和MQ7一氧化碳探测器。主机采用了Arduino单片机电路、按键控制电路、ESP8266WiFi通信电路、SX1278LoRa通信电路和OLED显示电路。最后，系统经过多次测试，结果表明该系统具有良好的检测性能和实用价值，可以有效地协助森林管理者监测火情，避免资源浪费和漏检误检现象，具有重要的实用推广价值。关键词：森林火灾监测；Arduino；LoRa；WiFi[27]。实际测试表明，系统能够准确、快速地检测到火情信息，并能够及时、有效地启动报警和灭火措施，为火灾防控做出了积极的贡献。本次课题设计最终完成了基本要求并取得一定成果，整体具有成本低，功能多，且便于操作和使用的优点。不过由于才疏学浅且时间紧迫，成品存在一定的不足。具体问题如下：本文的设计整体仅能够实现一个基础的模型，对于系统的功耗设计以及具体供电问题等并未进行探讨；（2）本文的设计整体代码还比较冗余，存在一些冗余和效率不高的代码需要优化，以提高系统整体的运行效率；（3）系统整体设计还不足够的具备商业应用价值，整体设计比较粗糙，对于手机端的界面等设计后续需要继续优化。未来，通过对代码的优化，以及各方面实际应用因素的考虑，本文的系统可以经过不断的优化和发展，预计未来也将将更加小巧、高效、智能化，将在真实的生活领域中得到应用，实现更加智能化、自动化的控制，进而真正的给相关人员的带来方便。参考文献韩诗林,常新峰.ZigBee无线网络技术在森林防火中的应用[J].电子设计工程,2023,31(08):180-184.刘永昌,尹百通,邹庆勇,徐远征.基于无人机的森林火灾监测系统设计[J].农业装备与车辆工程,2022,60(07):105-108.周唯,李晖,刘阳京.基于单片机的森林火灾预警装置研究与实现[J].工业控制计算机,2022,35(01):116-117+119.吴文轩,鲍帅,何明扬,余彦超,李绍翔,李翠梅.基于无人机系统的森林火灾预警[J].中国高新科技,2021,(15):64-65.李春成,杨云,陈亮,何剑,丑修建.自供电低功耗森林火灾无线监测系统[J].电子器件,2021,44(03):707-712.信威,张思淼.智能森林火灾报警及火势延缓系统的设计[J].石河子科技,2021,(02):1-2.韩美林,周佩,刘磊.基于Zigbee的森林火灾预警防控系统研究[J].商洛学院学报,2020,34(06):60-64+94.邓亦骁.基于嵌入式系统和模糊神经网络的森林火灾报警系统设计[J].科技与创新,2020,(16):136-137.石乃畅,毛紫峰,李洪黔.森林火灾智能预警系统设计与实现[J].电脑与电信,2020,(Z1):1-3+10.周子肖,朱嘉林,程进,李光东,刘宝宇,王骏琦,常创创,姚宇军,程景华,孙瑞卿,冯平平,邹小平.森林火灾区域监测系统[J].传感器世界,2020,26(01):7-12.赵福波,陈明海,蒋良勇,徐港幸,杨靖.基于物联网的森林火灾报警系统[J].信息通信,2019,(02):137-139.李小丽.面向森林火灾监测的ZigBee和数传电台的混合通信网络[J].电子世界,2018,(11):52+54.范玉凤,史圣达.单片机自动森林防火监测装置原理及设计思路[J].现代农业科技,2018,(09):209+211.惠鹏飞,姚仲敏,陶佰睿,苗凤娟.一种基于GPRS的森林防火远程数据传输系统[J].电视技术,2013,37(15):98-101+184.徐同冰.基于ZigBee和GPRS的森林火灾监测系统研究[J].防护林科技,2012,(06):85-87.徐志成.森林火灾无线报警器的设计[J].吉林林业科技,2012,41(05):42-45.ZhouCiming,ChenLiuyong,JiangDesheng,etal.ResearchandapplicationofhighwaytunnelfirealarmsystembasedonfiberBragggratingsensortechnology[J].FUNDAMENTALPROBLEMSOFOPTOELECTRONICSANDMICROELECTRONICSIII,2007,6595.SafiAbdullah,AhmadZulfiqar,JehangiriAliImran,etal.AFaultTolerantSurveillanceSystemforFireDetectionandPreventionUsingLoRaWANinSmartBuildings[J].Sensors,2022,22(21).IvanBolodian,AnatoliyMelikhov,LeonidTanklevskiy.Automaticfire-extinguishingsystemforinhabitedpressurizedcompartmentsofmannedspacecraft[J].ActaAstronautica,2016,135.GaLatai,ZhangYuqi,XuDaochun,LiWenbin.DesignandExperimentalInvestigationofaThermoelectricConversionDevicewithPowerManagementforForestFireMonitoring[J].Forests,2023,14(3).邢挺.智能烟雾监测以及报警系统设计[J].今日制造与升级,2022,(12):52-54.孙雪景.基于单片机的配电火灾报警系统设计[J].日用电器,2022,(11):133-136+141.于骄洋,王文鑫,唐雪莹.基于STC89C52单片机的智能火灾报警系统设计[J].电子制作,2022,30(22):63-65.刘明.单片机智能控制医用设备的研究[D