隨著我國社會(huì)的全面發(fā)展,人們對于生態(tài)環(huán)境的關(guān)注程度也隨之提高,而對森林資源的保護(hù)是其中的重要一環(huán)。本文針對森林火險(xiǎn)預(yù)測預(yù)報(bào)及林火撲救輔助指揮,設(shè)計(jì)了一套森林消防車車載微環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)了消防車周邊風(fēng)速風(fēng)向、空氣溫度、空氣濕度、CO2濃度、CO濃度、煙霧濃度、大氣壓力等微環(huán)境參數(shù)及地理信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測。采用北斗衛(wèi)星通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)了車輛周邊微環(huán)境信息的無死角實(shí)時(shí)聯(lián)網(wǎng)。并將接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘,建立了火災(zāi)識別的簡易模型。本系統(tǒng)能夠提高森林巡檢的效率,同時(shí)裝有本系統(tǒng)的消防車對于偏遠(yuǎn)林區(qū)火災(zāi)以及小規(guī)�；馂�(zāi)也具有相當(dāng)?shù)氖褂脙r(jià)值。本文主要完成的工作如下:（1）在充分分析目前國內(nèi)外森林防火監(jiān)測手段、監(jiān)測通信、火災(zāi)指揮通信以及森林消防車等領(lǐng)域現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,提出了一套基于衛(wèi)星通信技術(shù)的森林消防車車載微環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。（2）采用我國自主研發(fā)的北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)的定位以及信息傳輸,利用兩組風(fēng)速風(fēng)向測量傳感器及車速傳感器,建立了車輛空間三維姿態(tài)校正模型,設(shè)計(jì)了 一套在任何角度條件下都可以測量水平風(fēng)速風(fēng)向測量的系統(tǒng)。（3）對系統(tǒng)進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)以及相關(guān)的軟件設(shè)計(jì)。硬件設(shè)計(jì)主要包括各模塊的電路原理圖設(shè)... 

【文章來源】：北京林業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１?系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖??Ｆｉｇ．２－１?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｓｙｓｔｅｍ??

顆衛(wèi)星。地面段的主要作用是負(fù)貴控制導(dǎo)航任務(wù)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，主要包含建設(shè)在地??表上的主控站、注入站、監(jiān)測站等。用戶段是指所有形式的北斗用戶端設(shè)備，以??及所有與其它導(dǎo)航系統(tǒng)相兼容的用戶端設(shè)備。（周露等，２００４）??現(xiàn)提供定位服務(wù)的北斗二代系統(tǒng)的定位原理與ＧＰＳ衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的定位原??理一致。由于目前衛(wèi)星數(shù)量的差距，北斗的精度與ＧＰＳ相比還存在一定的差距，??但是在個(gè)遠(yuǎn)的將來北斗一定能夠追趕上甚至超越ＧＰＳ?（劉傳潤，２０１５；）。??同時(shí)北斗對用戶提供了短報(bào)文通信服務(wù)，用戶終端可以通過北斗衛(wèi)星導(dǎo)航??系統(tǒng)進(jìn)行短報(bào)文的雙向接發(fā)，單次最大發(fā)送長度為１２０個(gè)字節(jié)的文本信息。該功??能可以滿足本文系統(tǒng)的通信需求，為本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)上傳提供了衛(wèi)星通信渠道。??根據(jù)三個(gè)衛(wèi)星系統(tǒng)的不同特點(diǎn)，本文森林消防車微環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)采用北??斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)定位、測速以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ堋??本文中衛(wèi)星定位以及通信采用的北斗風(fēng)ＧＹＴ２０１５Ｃ型數(shù)傳終端。其基本參??數(shù)如下：短報(bào)文發(fā)射頻率為１６１５．６８ＭＨｚ，接受頻率為２４９１．７５ＭＨｚ，水平定位偏??差５ｍ?（ｌｄ），垂直定位偏差１０ｍ?（ｌａ），速度偏差Ｓ０．２ｍ／ｓ。輸出為ＲＳ４８５串口??信號。北斗衛(wèi)星通信一次性最大傳輸數(shù)據(jù)量為１２０個(gè)字節(jié)，數(shù)據(jù)傳輸需要兩個(gè)北??斗設(shè)備，發(fā)送端將數(shù)據(jù)發(fā)送至衛(wèi)星，衛(wèi)星將數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)到指定的北斗設(shè)備中。??

同時(shí)測量消防車所在姿態(tài)的歐拉角Ｚ〇／〇、ｒ（０）、Ｘ〇），即可用坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的方式??得到東北天坐標(biāo)系（ｘ，ｙ，ｚ）中自然風(fēng)的三維向量（ａ，?ｂ，?ｃ），從而得到自然風(fēng)??的水平分量。坐標(biāo)關(guān)系如圖２－４所示。??牟??ｚ?ｙ，??、、一一一一－，Ｎ??圖２－４坐標(biāo)軸的歐拉轉(zhuǎn)換示意圖??Ｆｉｇ．２－４?Ａｎ?Ｅｕｌｅｒｉａｎ?ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ａ?ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ?ａｘｉｓ??計(jì)算公式如下：??｛ａ＇?—?—ｖ１?ｓｉｎ?ｄ１??ｂ＇?＝?ｖ１?ｃｏｓ?６１?＋?ｖ３?（２－７）??ｃ＇?—?—ｖ２?ｃｏｓ?ｄ２??叫?『ａ－??ｂｆ?＝?Ｒ?ｂ?（２－８）??ｃｒ＼??ｃｏｓｘｐｃｏｓｃｐ?—?ｓｉｎ?ｉｐ?ｓｉｎ?ｃｐｃｏｓＯ?ｓｉｍ／＾ｃｏｓＳ?＋?ｃｏｓ?ｉｐ?ｓｉｎ?ｃｐｃｏｓｄ?ｓ＼ｎ（ｐｓ＼ｎ６＇??Ｒ?＝?—ｃｏｓｉｐｓｉｎｃｐ?—?ｓｉｎ?ｘｐ?ｃｏｓ?ｃｐｃｏｓＯ?—ｓｉｒｎ／；ｃｏｓｉ／；?＋?ｃｏｓｘｐｃｏｓＯ?ｃｏｓｃｐｓｉｎＯ??ｓｉｎｘｐｓｉｎｄ?—ｃｏｓｉ／；ｓｉｎ０?ｃｏｓ９??１６??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]森林消防車微環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)[J]. 李成豪,梁超,趙燕東,于文華.  林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備. 2018(03)
[2]湖南省森林防火應(yīng)急通信系統(tǒng)建設(shè)探討[J]. 周根苗.  內(nèi)蒙古林業(yè)科技. 2017(04)
[3]數(shù)據(jù)挖掘中的分類算法綜述[J]. 魏茂勝.  網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用. 2017(06)
[4]基于銥星通信技術(shù)的地面森林管護(hù)系統(tǒng)研究[J]. 趙燕東,黃歡,顏小飛,于文華.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2016(01)
[5]森林火災(zāi)撲救消防車裝備的種類及使用技術(shù)[J]. 高仲亮,王秋華,舒立福,張明遠(yuǎn).  林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備. 2014(08)
[6]增量和減量式標(biāo)準(zhǔn)支持向量機(jī)的分析[J]. 顧彬,鄭關(guān)勝,王建東.  軟件學(xué)報(bào). 2013(07)
[7]基于改進(jìn)GA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的濕度傳感器的溫度補(bǔ)償[J]. 彭基偉,呂文華,行鴻彥,武向娟.  儀器儀表學(xué)報(bào). 2013(01)
[8]試析森林消防裝備的種類及使用技術(shù)[J]. 杜建華.  森林防火. 2012(01)
[9]如何搞好森林防火應(yīng)急通信保障[J]. 張偉,趙建偉,崔曉菲.  森林防火. 2011(01)
[10]支持向量機(jī)理論與算法研究綜述[J]. 丁世飛,齊丙娟,譚紅艷.  電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(01)

碩士論文
[1]基于信息融合與銥星通信技術(shù)的林火監(jiān)測系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D]. 賴小龍.北京林業(yè)大學(xué) 2015
[2]基于水下滑翔機(jī)的銥星通訊系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D]. 劉亮.中國海洋大學(xué) 2014
[3]基于環(huán)境減災(zāi)小衛(wèi)星數(shù)據(jù)的森林火災(zāi)災(zāi)情監(jiān)測方法研究[D]. 朱曦.中國林業(yè)科學(xué)研究院 2013
[4]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的多傳感器數(shù)據(jù)融合火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)研究[D]. 周曉琳.長春理工大學(xué) 2012
[5]基于DM642和圖像分析的林火煙霧檢測系統(tǒng)研究[D]. 閆建強(qiáng).杭州電子科技大學(xué) 2011
[6]基于STM32的風(fēng)速風(fēng)向測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 呂敏.西南交通大學(xué) 2011



本文編號：2949813