复合参数无线火灾传感网络的研究

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火灾探测是通过对火灾特征参数信号的检测来分析判断有无火灾的发生,是实现火灾早期预警的重要手段。随着传感器技术、微处理器技术和无线通信技术的飞速发展,无线网络化的火灾探测已成为火灾监控领域新的研究方向。ZigBee是一种低速率、低功耗、低成本的射频通信规范,它为构建无线火灾传感网络提供了解决方案。   本文分析当前火灾探测技术的发展,针对火灾信号本身的复杂性、多变性和随机性以及有线火灾报警系统一些缺陷,给出了一种基于ZigBee无线传感器网络技术的复合参数火灾无线监测系统。   该系统以ZigBee芯片CC2430为核心,按照在无线探测网络功能要求,对探测节点、路由器节点和协调器节点的硬件和软件进行模块化设计,并在TI公司Z_Stack协议栈基础上实现了无线火灾探测网络的应用开发。火灾探测节点采用低功耗的温度、烟雾和一氧化碳传感器,通过CC2430单片机对火灾特征信号进行多参数采集和处理,判断是否有火灾发生,数据通过无线方式经路由节点转发至协调器节点。协调器节点负责组建网络并汇总信息,将信息送往监控中心,在监控中心对火灾信息数据进行融合处理,判断火灾是否发生。监测系统包含以太网接口模块,实现了无线网络的拓展,远程用户可以通过以太网对无线火灾探测网络实时监控和发布命令。功能测试和性能分析结果表明该系统对火灾参数探测达到Ⅰ级灵敏度,能实现火灾的早期有效报警,监测网络中各设备的功能和信息交互准确。
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