树径及其环境信息远程动态监测系统的研究

张百杰，李文彬，王 虓，郝志斌

（北京林业大学工学院，北京 100083）

国内外、尤其是国内关于树木的生长规律特别是日变化、月变化等研究较少，这在一定程度上受到了测量精度和数据采集频率的影响。现在无线传感器网络正成为一种趋势，尤其是低功耗的无线传感器节点由于其功耗低、成本低、体积小、精度高等特点使得其成为远程数据采集的主流。但是目前将树径测量传感器和无线传感器网络结合的研究还很少，将无线传感器网络应用在温室大棚和林火监测上面的研究较为成熟[1-4]。笔者研究一种将立木胸径传感器和低功耗无线传感器网络节点相结合的系统，并且自行设计了太阳能供电模块，保证系统节点的供电。该系统定时对树木胸径的信息、林地温度、湿度以及烟雾传感器和火焰传感器等信息进行采集，并经网关节点上传到服务器，通过访问服务器对林地环境和树木胸径生长的信息进行实时远程监测，同时进行火灾远程动态监测和预警预报，对减少森林灾害具有重要意义。采集的数据建立的数据库，可为树木生长与环境因子之间的关系研究提供参考。

1 系统的组成

该系统主要由树径传感器、烟雾传感器、火焰传感器、紫外传感器、无线传感器网络节点（即普通传感器节点）、协调器节点、网关节点、太阳能供电系统组成。普通传感器节点与上述各传感器连接，采集的数据经过协调器节点向网关节点传送，最后通过服务器进行实时监测。……