森林防火气象监测系统解决方案

一、 行业背景

森林火灾是森林生态系统最危险的破坏者之一，具有突发性强、破坏性大、处置救援极为困难的特点。火灾不仅能在短时间内烧毁大面积的森林资源和林副产品，更会严重破坏林分结构、森林环境及自然生态平衡，导致气候失调、水土流失、河流淤塞、洪水泛滥或水源枯竭等一系列连锁生态灾难。

 

传统的森林火灾监测手段主要依赖人工巡护和瞭望塔观察，存在覆盖面窄、反应迟缓、风险高等局限性。特别是在复杂地形和恶劣气象条件下，无法实现对火险因素的早期、精准感知。因此，构建一套智能化、自动化、网络化的森林气象监测体系，通过对火灾关键气象因子（如风速风向、空气温湿度、太阳辐射等）进行实时、连续监测，从而实现对森林火险的精准预警、对灭火指挥的科学指导，将财产和生态损失降至最低，已成为现代林业管理的迫切需求。

 

二、 解决方案

本方案提供一套集硬件感知、数据采集、无线传输、云平台分析于一体的端到端森林气象监测系统，实现对林区环境的全天候无人值守监测。

 

1. 系统组成架构：

 

感知层： 部署于林区的各个监测点。由一系列高精度气象传感器组成，可监测包括环境温度、相对湿度、风速、风向、大气压力、降雨量、光照强度、紫外辐射、PM2.5/PM10 等在内的多种气象与环境因子。

 

采集与传输层：

 

低功耗数据采集器： 作为核心，负责收集所有传感器的数据。具备静态功耗小于1mA的超低功耗特性，适合太阳能供电场景。

 

多种通信方式： 标配GPRS无线传输，可将数据直接上传至云平台。同时支持扩展蓝牙、有线传输，满足不同场景下的灵活组网需求。

 

太阳能供电系统： 采用MPPT（最大功率点跟踪）技术的太阳能充电控制器，搭配铅酸电池，提供持续稳定的电力供应，确保在无市电地区长期稳定运行。

 

平台与应用层：

 

云平台： CS架构软件平台，可通过PC或手机浏览器直接访问，无需安装额外软件。提供实时数据仪表盘、历史数据查询、曲线分析、电子地图、超限短信报警、数据导出与转发等功能。

 

终端软件： 提供PC单机版软件和安卓APP，支持数据接收、存储、查看、分析和设备管理，满足现场调试和移动办公的需求。

 

2. 核心功能：

 

实时监测与显示： 24/7不间断采集林区气象数据，并在云平台、PC软件及手机APP上以数字、曲线、图表等形式实时显示。

 

智能预警与报警： 用户可自定义各项参数的报警阈值。一旦数据超限，系统可通过短信方式立即向指定负责人发送报警信息，实现火险早发现、早预警。

 

数据深度分析： 平台支持历史数据追溯与多维度对比分析，通过数据曲线研判气候变化规律，为火险等级评估和火行为预测提供科学依据。

 

多终端便捷访问： 支持多账号、多设备同时登录，管理人员可随时随地通过电脑或手机掌握林区气象动态。

 

高可扩展性： 采集器支持标准的Modbus485协议，可根据未来需求，轻松扩展接入土壤温湿度、负氧离子、二氧化碳等更多类型的传感器。

 

三、 方案优势

部署快捷，灵活组网： 设备采用一体化设计，免调试、可快速布置。支持太阳能供电，打破地域限制。提供GPRS、蓝牙、有线等多种传输方式，适应各种复杂林区的通信环境。

  

较低功耗，稳定可靠： 采集器静态功耗低于1mA，结合MPPT高效太阳能充电技术，保障系统在阴雨天气下也能长时间持续稳定运行。防护箱达到IP66防水等级，能够耐受林区恶劣环境。

 

功能强大，决策支持： 不仅限于实时监控，更提供从数据报警到深度分析的全套工具。支持数据转发至上级平台（如HJ-212协议），并能通过外置JavaScript脚本实现个性化的数据后处理，助力林业管理部门进行科学决策。

 

品质保证，信誉良好： 生产企业具备ISO三大管理体系认证、计算机软件注册证书，并被评定为3A级信用企业，从产品研发、生产到服务均有严格的质量保障，让用户采购放心、使用安心。

四、技术参数

名 称	测量范围	分 辨 率	准 确 度
环境温度	-40～+80℃	0.01℃	±0.3℃（25℃）
相对湿度	0～100%RH	0.01%RH	±3%RH（20%~80%）
光照强度	0-157286LUX	1Lux	＜±3%
大气压力	300-1100hpa	0.1hPa	±0.25%
露点温度	0~+70℃	0.1℃	±1℃
土壤温度	-30～+70℃	0.01℃	±0.3（-10~70℃）
土壤湿度	0～100%	0.1%	±3%
土壤盐分	0~20000us/cm	1us/cm	±3（0~10000us/cm）±5%（全量程）
土壤PH	0-14PH	0.01	±0.1PH
风 向	0-360度	0.1度	±1度
风 速	0-60m/s	0.01m/s	±0.2m/s
平均风速☆	0-60m/s	0.01m/s	±0.2m/s
雨 量	≦4mm/min	0.2mm	≤±2%
紫外辐射	0～500W/㎡	0.01W/㎡	≤±3%
日照时数	0～6500h	0.1 h	＜0.2 h
光电总辐射	0-2000W/m2	1W/m2	＜±3%
光合有效辐射	0-2000W/m2	1W/m2	≤±5%
PM2.5	0-1000ug/m³	1ug/m³	±10%（<500微克）
PM10	0-1000ug/m³	1ug/m³	±10%（<500微克）
一氧化碳	0-1000ppm	1PPM	±2PPM
二氧化硫	0-20PPM	0.1PPM	±1PPM
二氧化氮	0-20PPM	0.1PPM	±1PPM
臭氧	0-20PPM	0.1PPM	±1PPM
负氧离子	0～10万个/cm3	1个/cm3	读数±10%;离子迁移率≤±20%
含氧量	0~25%Vol	0.1%	±3%FS
二氧化碳	400-5000ppm	1PPM	±(50ppm+5%读数值)
蒸发量	0-190mm	0.01mm	±1%

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