论文部分内容阅读
火给人们日常生活带来了巨大的变革，但由于使用不当，火也会带来巨大的灾难。传统有线联网式火灾报警系统布线麻烦，成本非常高。随着电子、计算机等技术的不断发展，一种基于无线传感器网络的消防探测系统逐渐进入我们的视野，它具有安装方便、成本低廉、网络结构稳定等一系列优点。 在整个基于无线传感器网络的消防探测系统中，一般具有以下几大功能模块：无线消防探测器、嵌入式消防网关、消防救援手持终端和监控中心。在这几个功能模块中，无线消防探测器是整个消防报警系统的神经末梢，它的性能好坏直接决定了整个无线报警系统的使用效果。本文主要对一种基于 ZigBee无线传感器网络的消防探测器设计过程进行详细的阐述，本文主要工作包含以下三个部分： 1）完成无线消防探测器的总体硬件方案设计。从最初元器件选型到最终的电路设计，完成了探测器核心的信号处理部分电路、各类火灾参数传感器采集电路、电源切换部分电路、无线通信四部分的设计工作。 2）使用Z-Stack协议栈完成无线消防探测器软件设计。首先对Z-Stack协议栈中的一些基础知识进行讲解，然后使用IAR对Z-Stack进行开发，完成终端探测器和路由探测器的软件设计，最后通过TI公司提供的协议分析软件对ZigBee组网过程进行抓包分析，展示探测器组网效果。 3）使用多传感器信息融合算法实现火灾的准确检测。利用探测器采集到的温度、烟雾、CO信息，将消防系统分为三个层次进行信息融合。着重分析使用BP神经网络特征层的火灾融合，通过BP算法实现火灾准确探测，同时根据探测结果对火灾趋势进行预测，并针对不同火灾情况采取不同处理措施。 完成探测器的设计与制作之后，一方面根据项目任务书和国家关于探测器相关国标，制定并完成对探测器一系列性能测试；另一方面通过其与市场同类产品的对比分析，证明探测器具有良好的实际应用效果。