[发明专利]一种基于细菌供电的森林火灾监测系统及控制方法

权利要求书

1.一种基于细菌供电的森林火灾监测系统，其特征在于，包括落叶池，所述落叶池内设置有阳极反应池和阴极反应池，所述阳极反应池和阴极反应池通过离子交换膜分割，所述阳极反应池和阴极反应池内分别设置有导电阳极和导电阴极，所述导电阳极和导电阴极与电量存储器连接；

所述落叶池内盛装枯落叶，利用细菌对枯落叶进行分解产生电能，所述阳极反应池和阴极反应池内的电子通过离子交换膜进行交换，所述导电阳极和导电阴极将产生的电能导入电量存储器进行储存；

所述电量存储器与烟雾传感器和红外线传感器连接，所述烟雾传感器和红外线传感器从电量存储器获取电能，所述烟雾传感器检测森林中各检测点的烟雾浓度，所述红外线传感器检测森林中各检测点的温度；

所述烟雾传感器和红外线传感器均与数据处理器连接，所述数据处理器对烟雾传感器和红外线传感器采集的烟雾浓度和温度进行处理，判断检测点是否发生火灾；

所述数据处理器与无线通信模块连接，所述无线通信模块与各地段监控器无线连接，所述无线通信模块将采集的烟雾浓度和温度数据上传给各地段监控器，并在各地段监控器上的显示器显示出来；若判断发生火灾，各地段监控器上的报警器报警。

2.根据权利要求1所述的基于细菌供电的森林火灾监测系统，其特征在于，所述无线模块包括zighee无线通信模块和GPRS无线通信模块，所述zighee无线通信模块与各地段监控器无线连接，所述GPRS无线通信模块与监控中心的信息编辑模块无线连接，所述GPRS无线通信模块将采集的烟雾浓度和温度数据上传给信息编辑模块。

3.根据权利要求1所述的基于细菌供电的森林火灾监测系统，其特征在于，还包括太阳能发电装置，所述太阳能发电装置与电量存储器连接，所述太阳能发电装置利用太阳能发电。

4.根据权利要求1所述的基于细菌供电的森林火灾监测系统，其特征在于，所述数据处理器上搭载有GPS定位模块，当数据处理器判断出现火灾时，GPS定位模块发送监测点的位置信息给各地段监控器和监控中心，显示在显示屏上。

5.一种采用权利要求1-4任一项所述的基于细菌供电的森林火灾监测系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：烟雾传感器每隔一段设定时间t采集烟雾浓度K，红外线传感器每隔设定时间t采集温度C，且当烟雾传感器采集烟雾浓度K的时间为T时，红外线传感器采集温度C的时间为T+(1/2)t；

S2：建立烟雾浓度的预警范围[K₁，K₂]和温度预警范围[C₁，C₂]，其中K₁为监测点可能着火的烟雾浓度最小值，K₁为监测点已经着火时的烟雾浓度值；C₁为监测点可能诱发着火的温度值，C₂为监测点已经着火的温度值；

S3：将采集的烟雾浓度K与预警范围[K₁，K₂]进行比较；

S4：若K₁≤K≤K₂，则立即控制红外线传感器采集此时的温度C，将温度C与温度预警范围[C₁，C₂]进行比较；

若C₁≤C≤C₂，则判定此时该监测点为高风险区域，

若C₂≤C，则判定此时该监测点已经发生火灾；

否则，此时该监测点为火灾安全区域；

S5：若K＞K₂，则直接判定此时该监测点已经发生火灾；否则，此时该监测点为火灾安全区域；

S6：当判定监测点为高风险区域或已经发生火灾时，数据处理器获取该监测点的GPS坐标信息，生成包含GPS坐标信息、温度C和烟雾浓度K的数据文件，发送给各地段监控器和监控中心；

S7：各地段监控器和监控中心解析数据文件，发出火灾报警或火灾高风险报警，并根据GPS坐标信息在地图上显示火灾地点或火灾高风险地点。

S8：监控中心根据接收的数据文件，以时间为很坐标，以温度C和烟雾浓度K为纵坐标，建立温度C-时间曲线和烟雾浓度K-时间曲线。