【摘 要】
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火灾预警技术经历了一个多世纪的发展,正朝着分布化、无线化、智能化的方向不断发展。当前,广泛使用的总线制火灾报警系统已经暴露出许多问题,包括系统的灵活性和实时性差,虚
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火灾预警技术经历了一个多世纪的发展,正朝着分布化、无线化、智能化的方向不断发展。当前,广泛使用的总线制火灾报警系统已经暴露出许多问题,包括系统的灵活性和实时性差,虚警率和漏警率高,以及有线布线的破坏性强,成本高,维护困难等。随着嵌入式、通信、传感器以及智能信息处理等技术的高速发展,特别是物联网概念的提出,为开发新型系统奠定了坚实的理论基础,提供了新的思路和解决方案。鉴于此,本文研究并实现了一种基于无线传感器网络和数据融合技术的智能火灾预警系统。 本文从WSN和ZigBee的基本理论入手,介绍了火灾预警的基本原理和方法,探讨了将ZigBee无线传感器网络应用于火灾预警的可行性,然后详细阐述了系统的设计过程。整个系统采用单节点多传感器,多节点协同工作的原则设计并部署。在硬件上,阐述了系统节点的芯片选型,电路原理和PCB制板等过程。在算法上,提出了两层结构的分布式火灾信息融合模型。在软件上,系统基于Z-Stack协议栈开发,遵循ZigBee2007协议规范。系统GUI采用Qt设计,可以为管理人员提供良好的人机交互界面。 测试表明,系统能够准确采集复杂环境下的火灾信息,数据经ZigBee网络传输后,依然准确有效,保证了实时性和可靠性。多传感器数据能够在GUI上显示并存储,经数据融合算法处理后,可以给出更为准确的判决结果,有效提高了系统的鲁棒性,降低了虚警率和漏警率。
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