罗礼幸，梁文豪，方翰腾，陈桂滨

（肇庆学院电子与电气工程学院，广东肇庆 526061）

2020 年11 月13 日广东省肇庆市羚羊峡发生山火、2021 年1 月21 日广东省深圳市南山区南山街道大南山发生山火。由此可见，时至今日，山火依然频发。森林火灾具有损坏面积大、损失严重、难以控制等特点，严重威胁现有森林资源。所以研究森林火灾的预防对策是新形势下的要求，可以有效保护森林[1]。目前，森林火灾的防护措施主要采用人工巡视、视频监控和卫星遥感的方法。人工巡视的成本高且观察范围小、容易受天气情况影响[2]；视频监控成本较高、数据冗余、容易出现监控盲区[3]；卫星遥感成本高、容易受天气状况影响[4]。相比上述三种森林火灾防护措施，系统可以及时获取到森林中的各项环境数据，并且分析可能发生火灾的区域，发现火灾后及时报警，防患于未然，更早发现森林火灾，及时报警、及时补救，能更好地保护森林资源[5]。

1 系统总体架构

本系统的功能由Zigbee 单元、监测控制器和协调器共同实现[6]，Zigbee 单元通过无线局域网络把相关监测数据传输至协调器[7]；协调器通过串口将无线局域网络的数据传输至监测控制器；云端接收监测控制器通过4G 网络发送的信息。系统总体架构如图1 所示，系统包括硬件部分和软件部分。

图1 系统总体架构

2 硬件部分

2.1 Zigbee 单元硬件部分

Zigbee 单元结构图如图2 所示。Zigbee 单元通过搭载温湿度、烟雾、一氧化碳和火焰传感器，实现对周围环境相关信息的收集，并通过无线局域网络传输到监测控制器。……