全路况林火巡护车辆追踪定位系统研究

【摘要】世界上破坏性和毁灭性最大、救助困难的自然灾害之一是森林火灾。根据我国林区的特点,全路况林火巡护车辆应当在我国林区大力发展使用,其具备质量轻、机动性和越野性能好的优点。该车辆安装各种消防设备后,能够对于林区巡护、及早发现火灾的早期扑救等很多方面发挥作用。然而发生森林火灾时,由于没有参照物,巡护车辆难以迅速判定发生火灾的准确位置,导致讯息对外界的传输受到影响,从而延误灭火时间,造成损失。特殊的作业环境要求全路况林火巡护车辆具有被追踪定位的功能。该功能可以使林业局指挥部掌握巡护路线,快速确定车辆位置,对于及时组织扑灭森林火灾,指挥调度的决策,以及对巡护人员的意外救援有重大的意义。林火巡护车辆装备追踪定位系统,适用于我国林区的实际情况,具有比较广泛的应用前景和重要的现实意义。本文首先分析了全路况森林防火巡护车追踪系统的设计功能需求,并依据需求对常用的森林防火通信方式进行分析,包括ZigBee和无线传感器网络、短波通信和GPRS通信,确定了本系统采用的通信方式,在此基础上,确定全路况森林防火巡护车追踪系统的软硬件总体结构设计方案,给出了系统的架构设计。全路况森林防火巡护车辆追踪定位系统由车载终端系统和信息终端服务器两部分组成。论文对追踪定位系统的车载终端部分进行了完整的研究和设计。首先针对AVR嵌入式处理器给出了车载节点的硬件结构设计和软件流程,包括开发板、GPS模块、GPRS模块、传感器等硬件以及相应的驱动程序,而后利用Android智能移动电话提供的开发环境,进行了Android系统下追踪节点的实现,用以辅助整个系统的调试和调优工作。各种计算机语言的快速发展为研究提供了有利的条件。本文对全路况森林防火巡护车追踪信息系统的功能和架构做了详细的分析和设计。首先对比了C/S与B/S两种框架的优缺点,确定了以B/S模式进行系统构建的思路；进而根据系统规模和用户特点等条件,确定了以Apache+PHP+MySQL作为全路况林火巡护车辆追踪信息系统服务器的软件架构；采用Ajax同步加载地图的方式,使得加载时间大为缩短；最后详细分析了服务器系统各种功能的具体实现,并进行特定情况下系统的异常数据分析与报警。论文对研究设计的巡护车追踪定位系统进行了试验和调试,分别搭建了对车载终端系统和服务器系统的试验环境,车载终端为嵌入式系统环境搭建,服务器系统的搭建主要是安装LAMP环境,并进行相关的系统配置。进行了在市区实验林场环境下和尚志市帽儿山林区环境下的追踪定位试验。全路况森林防火巡护车追踪信息系统的试验结果表明,基于GPS和GPRS技术的车载追踪定位系统能够很好的完成林区巡逻作业。
【作者】范东溟；
【导师】于建国；
【作者基本信息】东北林业大学，载运工具运用工程，2014，博士
【关键词】森林火灾巡护；全路况林火巡护车辆；追踪系统；车载卫星定位系统；

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