ZigBee无线传感技术在森林火灾监测中的应用.pdf

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1、ZigBee无线传感技术在森林火灾监测中的应用宋蛰存。等ApplicationofZigBeeWirelessSensorTechnologyinForestConflagrationSurveillance索誓存1防守1李遭飞2(东北林业大学机电工程学院1，黑龙江哈尔滨150040；哈尔滨林业机械研究所2，黑龙江哈尔滨150086)摘要：针对传统人工巡山的森林防火方式过于简陋、不能主动实时掌握森林情况的现状，提出并实现了一种基于ZigBee技术的无线森林环境参数监测系统的设计方案。考虑到森林地形的特殊性，采用网状网络拓扑方法，以无线控制器JN5121

2、-000-M02模块为监测节点核心，最大程度地扩展了监测范围。详细介绍了系统硬件各部分组成和软件流程设计。经分析，该系统可实时监测森林的环境指标，对提高森林防火、灭火的效率具有积极的意义。关键词：ZigBee无线传感技术森林防火环境监测森林保护中图分类号：TN92文献标志码：AAbstract：TraditionalforestfirepreventionWasmainlycarriedbymanpower，itwastoocrudeandimpossibletoactivelymastertheconditionsinforest．Thusthede

3、signstrategyofthewirelessmonitoringsystemforenvironmentalparametersinforestbasedonZigBeetechnologyispro—posedandimplemented．Becauseoftheuniquefeaturesoftheforestterrain，themethodofmeshingnetworktopologyisexplored．WiththewirelesscontrollerJN51214300一M02module鼬thecoreofthemonitore

4、dpoint，themonitoringscopeismaxmized．Varioussectionsofthesys—temhardwareandsoftwaredesignaleintroducedindetail．Byanalysis。thesystemisabletomonitortheenvironmentalindexesofforestinrealtimeforenhancingtheefficiencyofforestfirepreventionandfireextinguishment．Keywords：ZigBeeWirelesss

5、ensortechnologyForestfirepreventionEnvironmentalmonitoringForestprotection0引言森林火灾不仅给人类的经济建设造成巨大损失，破坏生态环境，而且还会威胁到人类生命财产安全。传统的人工巡山的防火方式过于简陋，只能做一些防备措施，不能主动实时监控森林的具体情况。一般认为，晴朗、高温和大风天气常使森林中可燃物的含水量下降到40％以下，这时最易发生森林火灾¨1。了解森林火灾发生所需的条件，防火系统设计就有迹可循。系统只需要收集森林各个位置的环境参数(包括温湿度、降水量和风力等)，并将数据传送

6、到指挥中心，对数据进行综合分析处理，即可得出森林火灾易发位置，在第一时间消除隐患，节省人力和财力。ZigBee无线传感网络具有功率小、成本低的优点，因此，本文基于ZigBee无线传感网络，构建了森林火灾监测系统，并通过监测森林环境参数对数据进行分析，从而使环境参数得到实时监测。1ZigBee技术概述ZigBee是一种新兴的短距离、低速率无线网络技修改稿收到日期：2010—10一07。第一作者宋蛰存，男，1956年生，1999年毕业于东北林业大学木材科学与技术系．获博士学位，教授；主要从事信息检测与处理技术方面的研究。术，主要用于近距离的无线连接。它能够

7、实现多节点间的相互协调通信，而需要的能量很少；ZigBee以自组网多跳的方式进行数据传输，已被认为是较合适的无线传感网络的通信协议。ZigBee标准是在IEEE802．15．4标准的基础上发展而来，旨在使不同应用制造商之间能共享一套标准。IEEE802．15．4是IEEE组织制定的低速率、无线个人局域网标准，定义了物理层和介质访问控制层。ZigBee联盟对网络层协议和API进行标准化，同时开发了安全层，应用已较成熟¨-。2系统硬件设计无线传感网络用于森林防火系统，需要在森林里人工散布节点。这些节点通过自组织方式构成无线网络，以协作的方式感知、采集和处理

8、网络覆盖区域中所需要的信息，实现对任意地点的信息在任意时间的采集、处理和分析。典型的传感器网络