李春成，杨 云，陈 亮，何 剑，丑修建

(中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室，山西 太原 030051)

近几年，受全球气候异常变化、人类活动频繁等因素的影响，森林大火出现的频率呈迅速增加趋势，这对地球生态环境和人类生命财产安全构成巨大威胁。如果能在火情出现的早期阶段及时准确地报告森林火灾出现的具体位置和状况，将有助于消防人员及时采取措施，最大限度降低森林火灾的蔓延，从而避免造成巨大生态破坏和生命财产损失[1－3]。目前，主要的森林防火措施仍旧以地面巡逻、监视塔、卫星监控等为主[4]。这些方法需要巨大投入(财力、物力、人力)但却收效有限，在实践中取得效果并不理想。其中，国内主要采用地面巡护、望台监测和航空巡护等方法[5]，多数情况下分布智能化和可靠性比较低。因此，开发智能火灾监控系统来实现实时监测变得十分重要。本文提出了一种低功耗森林火灾监测系统，利用太阳能和风能互补的优势，可以最大限度地收集环境中的能量，将其转换成电能实现对监测系统的供能。在电路的结构和程序中采集了低功耗设计，进一步减少了系统的功耗。本设计可以监测周围环境的温度、湿度、气压信息，并且探测周围是否有明火，可以获取位置信息，将数据通过无线发送到远端。本设计具有体积小，重量轻，易于布放等优点。

1 总体设计方案

系统包括能量采集单元、能量管理单元、数据采集单元、核心控制单元和无线通信单元，其结构如图1 所示。……