森林火灾监测和探测系统（带短信警报）

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Arduino IDE

关于这个项目

检测森林火灾的过程从种植在森林内一棵树上的任何节点开始。森林有一个节点网络，这些节点彼此相距合适，节点能够通过设备（在我们的例子中为 RF 模块）和使用 Arduino 进行通信。如果在节点（源节点）附近的大气参数（温升、空气被烟雾污染等）中发现任何高于阈值的变化，则信息将传递到最近的中间节点，直到它到达主节点/头终端。主/头终端使用GSM调制解调器将信息传递给手机（森林火灾监测中心）。

物理模型的发射器部分

森林火灾探测模块在三个不同的阶段工作。第一阶段包括读取一些外部环境参数，如温度和烟雾。第一阶段是在一些传感器的帮助下完成的，这些传感器用于感测模拟数据并将其转换为数字数据。传感器读取温度、湿度和空气质量等参数，然后将此信息发送到下一个最近的节点。这个过程一直持续到信息到达最终节点或主终端，这是整个过程的第二阶段。第三阶段包括将信息传输到森林火灾监测单元。

每个节点有一个温湿度传感器、一个烟雾传感器和一个微控制器单元。 Arduino 已被用作微控制器设备。传感器与 Arduino 交互并存储用于比较过程的信息。这些参数中的每一个都有一个预定义的阈值。微处理器定期将传感器值与阈值进行比较。根据比较，如果传感器的输入值超过阈值，则节点将信息传输到下一个附近节点，该节点又将信息传输到另一个附近节点。通过这种方式，该模型对消息流进行了调节。

装置的物理模型

物理模型的发射器部分

串行监视器中的串行读取

GSM 模块收到的信息

代码

• 接收器和发送器端 Arduino 模块代码

接收器和发射器侧 Arduino 模块代码Python

########(PART-1)###### Receiver Side Arduino代码 #########################// 包括 RadioHead 幅移键控库#include #include / / 包含依赖的 SPI 库 #include  #include SoftwareSerial mySerial(4, 3); //Constants#define DHTPIN 2 // 我们连接的是什么引脚#define DHTTYPE DHT11 // DHT11int steamA0 =A5;// 你的阈值int sensorThres =400; // 定义变量DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE); // 为普通 16mhz Arduino 初始化 DHT 传感器//Variablesfloat hum; //存储湿度值float temp; //存储温度值 //定义输出字符串 String str_hum;String str_temp;String str_smk;String str_out; // 创建幅移键控对象RH_ASK rf_driver;void setup(){ pinMode(smokeA0, INPUT); dht.begin(); // 初始化 ASK 对象 rf_driver.init(); // 设置串行监视器 Serial.begin(9600); mySerial.begin(115200);} void loop(){ delay(2000);哼 =dht.readHumidity();温度=dht.readTemperature(); Serial.print("接收器湿度 =");串行打印（嗡嗡声）； Serial.print('\n'); Serial.print("接收器温度 ="); Serial.println(temp); int analogSensor =analogRead(smokeA0);字符串 smk; // 检查是否达到阈值 if (analogSensor> sensorThres) { Serial.print("Smoke at Reciever"); Serial.print('\n'); smk ="烟"; } else { Serial.print("清洁接收器"); Serial.print('\n'); smk ="干净"; } // 将缓冲区设置为预期消息的大小 uint8_t buf[20]; uint8_t buflen =sizeof(buf); // 检查接收到的数据包大小是否正确 if (rf_driver.recv(buf, &buflen)) { str_out =String((char*)buf); for (int i =0; i =60 &&temp>
=25 ) { Serial.print("在接收器处检测到火灾"); mySerial.println("AT+CMGF=1"); //将GSM模块设置为文本模式延迟(1000); // 延迟 1000 毫秒或 1 秒 mySerial.println("AT+CMGS=\"+918744984131\"\r"); // 将 x 替换为手机号 delay(1000); mySerial.println("火警！！"); Serial.println('\n'); mySerial.println("在接收节点触发"); Serial.println('\n'); mySerial.println("温度：" + String(temp)); Serial.print('\n'); mySerial.println("湿度：" + String(hum)); Serial.print('\n'); mySerial.println("空气质量：" + smk);延迟（100）； mySerial.println((char)26);// CTRL+Z delay(1000)的ASCII码； } if( str_humb.toInt()>=60 &&str_temp.toInt()>=25 ) { Serial.print("发射器检测到火灾"); mySerial.println("AT+CMGF=1"); //将GSM模块设置为文本模式延迟(1000); mySerial.println("AT+CMGS=\"+918744984131\"\r"); // 将 x 替换为手机号 delay(1000); mySerial.println("火警！！"); Serial.println('\n'); mySerial.println("发射器节点触发"); Serial.println('\n'); mySerial.println("温度：" + str_temp); Serial.print('\n'); mySerial.println("湿度：" + str_潮湿); Serial.print('\n'); mySerial.println("空气质量：" + String(str_smk));延迟（100）； mySerial.println((char)26);// CTRL+Z delay(1000)的ASCII码； } }#######（第2部分）############发射端Arduino代码################### ############################################### ##################include  #include  #include //Constants#define DHTPIN 2 // 什么引脚我们连接到#define DHTTYPE DHT11 // DHT11DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE); // 为普通 16mhz 初始化 DHT 传感器 Arduinoint steamA0 =A5;// 你的阈值 int sensorThres =400; // 定义变量 float hum; // 以百分比浮点温度存储湿度值； // 在 Celciusfloat smk 中存储温度值； // 定义输出字符串 String str_hum;String str_temp;String str_smk;String str_out; // 创建幅移键控对象RH_ASK rf_driver; // 为普通 16mhz 初始化 DHT 传感器 Arduino void setup() { dht.begin(); pinMode（smokeA0，输入）； // 初始化 ASK 对象 rf_driver.init(); }无效循环（）{延迟（2000）； // 延迟以便 DHT-22 传感器可以稳定 hum =dht.readHumidity(); // 获取湿度值 temp=dht.readTemperature(); // 获取温度值 // 将湿度转换为字符串 str_humd =String(hum);串行打印（嗡嗡声）； // 将温度转换为字符串 str_temp =String(temp);串行打印（温度）； int analogSensor =analogRead(smokeA0); // 检查是否达到阈值 if (analogSensor> sensorThres) { str_smk ="1"; } else { str_smk ="0"; } // 结合湿度和温度 if(str_smk =="1") { str_out =str_hydrat + "," + str_temp + "," + "Smoke"; } if(str_smk =="0") { str_out =str_warm + "," + str_temp+ "," + "Clean"; } // 组合输出字符 const char *msg =str_out.c_str(); rf_driver.send((uint8_t *)msg, strlen(msg)); rf_driver.waitPacketSent(); }

示意图