Zigbee 基于WSN的大型建筑火灾监控系统的设计

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摘要：随着经济发展，城市建筑物不断向大型化发展，大型建筑的安全性越来越引起人们的关注。尤其面对大型建筑的火灾监控问题，如何保证建筑内火灾信息快速，高效，精确的收集，从而使人员伤亡最小、楼宇设施和财产损失最小，已成为世界各国人们密切关注的重点。本文通过建立无线传感网络监控系统将各个房间信息进行采集、分析、处理、发送给中心计算机，从而时刻对各个火灾源头进行监控。本文介绍通过Zigbee使用多跳自组织网络，通过路由器、协调器、通信协议线将各个节点探测器所检测到的能充分反映现场火灾因素的数据传送到中心计算机，由火灾监控系统根据设定好的数据进行比对处理判断、实现对火灾早期的准确报警。结果表明无线传感网络系统在火灾监控获得巨大优势，可以被广泛运用到各种大型建筑火灾监控系统中。54722

毕业论文关键词：火灾, WSN，监控，Zigbee

Abstract：With the development of economy, city building is becoming larger,and the safetyt is paied more attention by people. Especially in the face of fire control problem of large-scale construction, the problem that we can ensure the building fire information fast, efficient, accurate collection, the casualties minimum, building facilities and property loss minimum has become more attention all over the world. In this paper, we can collect each room information , analyse and processing the information based on wireless sensor network monitoring system. So we can get constantly monitor all potential fire source. This paper introduces the use of multi hop self- organization network by the Zigbee. Aach node detector detects the data of reflecting the fire site to a central computer by the router, the coordinator and communication protocol. the fire monitoring system realize the fire early alarm according to the setting data for comparison and judgment. The results show that the wireless sensor network system has great advantages in fire control. It can be widely applied to various large building fire monitoring system.

Keywords: Fire, WSN, Monitoring, Zigbee

1 绪论.1

1.2 火灾报警系统的发展. . . 2

1.3 无线传感网络技术.... ..... .. . 2

1.3 课题研究背景及意义 .. .. . . 3

2 WSN的概述.... 5

2.1无线传感器网络的简介6

2.2zigbee无线通信技术....7

3 大型建筑火灾监控系统的总体设计..... .. .9

3.1监控系统的需求 ... ....10

3.2系统的总体设计. .. . .11

3.3系统工作的流程..... . . 12

4 系统的硬件设计. .13

4.1无线传感器节点设计14

4.2网络协调器15

4.3串口通信模块及电源电路设计..16

4.4zigbee通信设计.....16

5 系统软件设计.....17

5.1传感器节点软件设计....19

5.2通信软件设计..20

5.3中心计算机软件设计... ....21

6 总结 .... 22

1 绪论

无线传感器网络WSN(Wireless Sensor Network)是信息时代的产物。无线传感器网络WSN是由大量传感器节点通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织网络系统，它能够实现数据的采集量化、处理融合和传输，作出动作。随着无线传感器网络的快速发展，以及人们对住环境的要求越来越高，将无线传感器网络技术应用到火灾预警系统将是一种必然的选择。基于WSN的火灾预警系统，通过将温度、烟雾、火焰等传感器集成在一个无线传感器节点上来监测火灾信息，通过采用加权支持向量回归(WSVR)算法来预测火灾的发生，从而减小了火灾的漏报率和误报率。当预测有火灾发生时，火灾报警监控中心和火灾现场立即发出报警信号，同时将火灾信息通过网络的形式传递给用户，并通过互联网、火警电话将火灾信息传送到消防主管部门，便于进行灭火救援。该系统的试制，具有较高的经济效益、社会效益和推广应用价值。