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森林防火监测预警系统设计研究

近年来，森林火灾成为了全球面临的重大自然灾害之一，每年都有大量的人员

伤亡和财产损失。如何在火灾发生前及时掌握现场情况，将火势扑灭在初期，是防

止森林火灾的关键。因此，研究一套森林防火监测预警系统，成为了当今世界的重

要课题之一。

1.系统背景

现在，为了保护和利用森林资源，在不同地区都建有了森林防火监测站。这些

站点安装了摄像头、温度、湿度等传感器。这些站点之间的信息独立，互相隔离，

不能够很好的协同处理和分析。各地防火部门之间也缺少联动合作。对于一个预警

系统来说，不具备综合防控能力，难以及时、准确的预警和处理火情。

2.系统设计要求

(1)系统可靠性：对于防火预警系统的度量，可靠性和准确性是最重要和最基

本的要求。防火系统必须确保最高的系统可靠性，包括设备系统、数据传输、处理

和分析。通过使用高质量的设备，实现传感器监测点的实时传输和数据处理能力可

以保证系统的可靠性和稳定性。

(2)省钱且高效：如果一个防火预警系统需要巨额资金的成本，并并需要长时

间才能实现和启动，那么它就没有太大的作用。另外，它需要以最快的响应速度检

测火情，以便防止火势扩大。如果一个系统的预警响应仅限于当前发生的事件，就

会存在一种跟不上现实需求的局面和感知缺失的现象。因此，系统必须能够准确、

及时地传输数据。

(3)可管理：对于一套预警系统来说，管理员必须能够对系统进行监管，以便

可以及时响应任何事件。此外，防火预警系统必须确保可以在扩大范围发生的情况

下进行管理和升级。

3.系统设计方案

(1)技术选型。研究团队选择物联网技术和云计算技术进行系统开发，可以实现

跨地域信息共享，支持大规模、实时、高效、可扩展、可靠的信息传输和数据处理。

(2)系统架构。基于云计算框架构建架构，并应用前后端分离的思想进行整体布

局，将整个系统需求分为监测模块、领导模块、处理模块、预警模块和系统管理模

块。其中监测模块使用传感器进行监控和信息输入；领导模块用于监控指挥；数据

处理模块用于处理外部数据；预警模块对数据进行预警和提示；系统管理模块用于

系统资源的管理、故障排除和用户管理。

(3)系统部署。部署基于云计算的防火预警系统，控制中心负责处理传感器数

据和建立预警模型；一旦出现异常，可以立即向终端用户发送警报信息；同时，终

端设备上可以安装模拟设备或网关设备，以便接收和传送警报信息。

总之，研发一套基于云计算和物联网的森林防火监测预警系统，可以保证系统

快速、高效、可靠，能够在森林火灾爆发之前就进行预警和处理，降低火灾发生的

可能性，保护珍贵的自然资源。