基于ZigBee的大空间火灾盲区探测系统技术方案

本发明专利技术属于消防设备技术领域，具体为基于ＺｉｇＢｅｅ的大空间火灾盲区探测系统。该火灾盲区探测系统由大空间火灾安全监控系统、基站和终端组成，该系统最多可有６４个基站，每个基站最多带２５４个终端。终端由终端射频模块和火灾探测器组成。基站主要由总线接口、存储器、处理器、基站射频模块和天线组成。终端射频模块将采集到的火灾保护区温度信号和烟雾浓度信号通过２．４Ｇ段距离无线通信技术传输至基站，基站处理器对接收到信号进行处理分析，确认火灾是否发生，同时输出火灾发生的空间坐标，以便及时报警。本发明专利技术下位机为独立的短距离无线传输网络，组网方式灵活方便、性能安全可靠。可以解决大空间图像感焰型火灾探测、点型感烟火灾探测和感温探测存在的遮挡问题。

Large space fire blind area detection system based on ZigBee

The invention belongs to the technical field of fire fighting equipment, in particular to a large space fire blind spot detection system based on ZigBee. The fire detection system is composed of large space fire safety monitoring system, base station and terminal, the system can have up to 64 base stations, each base station with up to 254 terminals. The terminal is composed of a terminal RF module and a fire detector. The base station is mainly composed of a bus interface, a memory, a processor, a base station radio frequency module and an antenna. Terminal RF module will fire signal of temperature and smoke concentration signal collected by 2.4G protection distance wireless communication technology transfer to the base station, the base station processor analyzes received signal, to confirm whether the fire occurred, the output space coordinates of fire at the same time, in order to timely alarm. The lower computer of the invention is an independent short distance wireless transmission network, and the networking mode is flexible and convenient, and the performance is safe and reliable. It can be used to solve the problem of large space image fire detection, smoke detection and temperature detection.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于消防设备
，具体涉及一种基于ZigBee的大空间火灾盲区探测系统，可以实时、快速解决大空间火灾探测系统中出现的火灾探测盲区的问题。
技术介绍
传统的大空间火灾安全探测系统，在设计安装后，由于环境可变因素较大、不可预测遮挡物较多，图像感焰型火灾探测、点型感烟火灾探测和感温探测会引起探测盲区较多、安全隐患较大、不能有效进行全方位保护等诸多问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能够实时，快速解决大空间火灾探测自区的火灾盲区探测系统。本专利技术提出的大空间火灾盲区探测系统，是基于ZigBee技术的，它由大空间火灾安全监控系统、基站和终端组成，该系统可以有1-64个基站，每个基站可带1-254终端，基站和终端之间的有效探测距离为40m～100m。图1为其结构框图，其中，基站2由总线接口21、处理器22、存储器23、ZigBee射频模块24和射频天线25通过电路连接组成；终端3由另一ZigBee射频模块31和光电感烟感温复合式火灾探测器32经电路连接组成。基站2中的总线接口21通过总线与大空间火灾安全监控系统1连接；基站与基站之间采用总线方式连接；总线接口21、存储器23和ZigBee射频模块24通过电路分别和处理器22连接组成；射频天线25通过电路和ZigBee射频模块24连接；另一ZigBee射频模块31通过射频天线25发出的2.4G无线信号与ZigBee射频模块24通信；另一ZigBee射频模块31对光电感烟感温复合式火灾探测器32进行数据采集。当火灾发生时，光电感烟感温复合式火灾探测器32将保护现场的温度信号和烟雾浓度信号模拟量通过电路传输至ZigBee射频模块31，ZigBee射频模块31将接采集到的模拟信号进行数字处理，最终使用有时隙的CSMA-CA机制向基站2发送一个数据请求指令。基站ZigBee射频模块24通过射频天线25发出的2.4G无线信号接收到终端ZigBee射频模块31发来的数据请求命令，存储在存储器23，返回一个确认数据帧。终端ZigBee射频模块31收到该数据帧后，将返回一个确认帧，表明该数据传输事务已处理完成，同时将存储器23中的数据信息通过总线接口21传输至大空间火灾安全监控系统1，控制室信息处理系统对信号进行分析，确认火灾发生，发出声光报警信号并显示着火点空间位置坐标。本专利技术提出的基于ZigBee的大空间火灾盲区探测系统，是将2.4G短距离无线通信技术和大空间火灾探测技术相结合实现火灾盲区探测。ZigBee无线传输模块小巧，组网方便。在有效的探测范围内，可以安装在大空间火灾防护区有遮挡物的区域，对保护区域进行实时监控，当火灾发生时，终端将温度信号、烟雾浓度信号无线传输至基站，基站将接收到的信号通过系统总线传输至火灾安全监控系统，控制室信息处理系统对信号进行分析。本专利技术有效解决了大空间图像感焰型火灾探测，点型感烟火灾探测和感温火灾探测存在的遮挡问题，为大空间火灾盲区探测提供了全新的解决方案。附图说明图1是结构框图。图中标号1为大空间火灾安全监控系统，2为基站，3为终端，21为总线接口，22为处理器，23为存储器，24为基站的ZigBee射频模块，25为射频天线，31为终端的ZigBee射频模块，32为光电感烟感温复合式火灾探测器。具体实施例方式本技术一个优选实施例详述如下1、基站2以TMS320M642处理器22为核心器件，工作主频720MHz，处理能力5760MIP/S。a、总线接口21采用RS485总线接口，全双工通信模式。b、存储器23采用NAND-FLASH K9F2808U存储器，存储容量为16M×8位。c、基站射频模块24采用MC13192，工作频率2.4G，传输距离40m～100m，物理层采用直序扩频技术，协议层采用CSMA载波侦听技术保证工作的可靠性和抗干扰能力。d、射频天线25采用MD24-10，工作频率2.4G，射频发射功率-20dBm，射频接收灵敏度-80dBm，数据率250Kbps。2、终端射频模块31采用MC13213，模拟量输入，工作频率2.4G，使用星状网络拓补结构，传输距离40m～50m。3、光电感烟感温复合式火灾探测器32采用JTF-GOM-GST601型点型复合式感烟感温火灾探测器，使用环境-10℃～+50℃，十进制电子编码。按图1所示进行连接线装即得所需系统。当火灾发生时，JTF-GOM-GST601光电感烟感温复合式火灾探测器32将保护现场的温度信号和烟雾浓度信号模拟量通过电路传输至MC13213 ZigBee射频模块31，MC13213 ZigBee射频模块31将接采集到的模拟信号进行数字处理，最终使用有时隙的CSMA-CA机制向基站2发送一个数据请求指令。基站MC13192 ZigBee射频模块24通过MD24-10射频天线25发出的2.4G无线信号接收到终端MC13213 ZigBee射频模块31发来的数据请求命令，存储在K9F2808U存储器23，返回一个确认数据帧。终端MC13213 ZigBee射频模块31收到该数据帧后，将返回一个确认帧，表明该数据传输事务已处理完成，同时将K9F2808U存储器23中的数据信息通过RS485总线接口21传输至大空间火灾安全监控系统1，控制室信息处理系统对信号进行分析，确认火灾发生，发出声光报警信号并显示着火点空间位置坐标。注释本专利技术中用的ZigBee技术是一种具有统一技术标准的短距离无线通信技术，其PHY层与MAC层协议为IEEE802.15.4协议标准，网络层由ZigBee技术联盟制定，应用层的开发应用根据自己的应用需求，对其进行开发利用。参见IEEE.IEEE standards 802.15.4.2003。权利要求1.一种基于ZigBee的大空间火灾盲区探测系统，其特征是由大空间火灾安全监控系统、基站和终端组成，该系统有1-64个基站，每个基站带1-254个终端，基站和终端之间的有效探测距离为40m～100m；其中，基站(2)由总线接口(21)、处理器(22)、存储器(23)、ZigBee射频模块(24)和射频天线(25)通过电路连接组成；终端(3)由另一ZigBee射频模块(31)和光电感烟感温复合式火灾探测器(32)经电路连接组成；基站(2)中的总线接口(21)通过总线与大空间火灾安全监控系统(1)连接；基站与基站之间采用总线方式连接；总线接口(21)、存储器(23)和ZigBee射频模块(24)通过电路分别和处理器(22)连接；射频天线(25)通过电路和ZigBee射频模块(24)连接；另一ZigBee射频模块(31)通过射频天线(25)发出的2.4G无线信号与ZigBee射频模块(24)通信；另一ZigBee射频模块(31)对光电感烟感温复合式火灾探测器(32)进行数据采集。2.根据权利要求1所述的基于ZigBee的大空间火灾盲区探测系统，其特征在于所述总线采用RS485总线，总线接口(21)采用RS485总线接口，处理器(22)采用TMS320M642，存储器(23)采用K9F2808U，ZigBee射频模块(24)采用MC13192，射频天线(25)采用MD24-10，另一ZigBee射频模块(31)采用MC13213，光电感烟感温复合式火本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于ＺｉｇＢｅｅ的大空间火灾盲区探测系统，其特征是由大空间火灾安全监控系统、基站和终端组成，该系统有１－６４个基站，每个基站带１－２５４个终端，基站和终端之间的有效探测距离为４０ｍ～１００ｍ；其中，基站（２）由总线接口（２１）、处理器（２２）、存储器（２３）、ＺｉｇＢｅｅ射频模块（２４）和射频天线（２５）通过电路连接组成；终端（３）由另一ＺｉｇＢｅｅ射频模块（３１）和光电感烟感温复合式火灾探测器（３２）经电路连接组成；　　　　基站（２）中的总线接口（２１）通过总线与大空间火灾安全监控系统（１）连接；基站与基站之间采用总线方式连接；总线接口（２１）、存储器（２３）和ＺｉｇＢｅｅ射频模块（２４）通过电路分别和处理器（２２）连接；射频天线（２５）通过电路和ＺｉｇＢｅｅ射频模块（２４）连接；另一ＺｉｇＢｅｅ射频模块（３１）通过射频天线（２５）发出的２．４Ｇ无线信号与ＺｉｇＢｅｅ射频模块（２４）通信；另一ＺｉｇＢｅｅ射频模块（３１）对光电感烟感温复合式火灾探测器（３２）进行数据采集。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：薛林，闵永林，李建中，吴海卫，徐琰，洪赢政，汪萍萍，陈伟，顾裕平，
申请(专利权)人：公安部上海消防研究所，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]