一種基于ZigBee的智能無線消防網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種基于ZigBee的新型智能無線消防系統(tǒng)。本實用新型中的無線傳感器節(jié)點布設(shè)在各樓層需要監(jiān)控的區(qū)域，該無線傳感器節(jié)點包括溫度傳感器、圖像傳感器、煙霧傳感器、二氧化碳傳感器和有毒有害氣體傳感器；各個無線傳感器節(jié)點之間通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)通信。在各樓層布設(shè)有基站節(jié)點，基站節(jié)點收集各個無線傳感器節(jié)點發(fā)來的信號，并將信息轉(zhuǎn)發(fā)給無線消防系統(tǒng)核心控制器，無線消防系統(tǒng)核心控制器還與大樓數(shù)據(jù)庫服務(wù)器信號連接，無線消防系統(tǒng)核心控制器受控于所述消防聯(lián)動系統(tǒng)。本實用新型具有功耗低、系統(tǒng)構(gòu)成簡單，組網(wǎng)方式靈活、成本低、時延短等性能。
【專利說明】—種基于ZigBee的智能無線消防網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及智能無線消防網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體的說是一種基于ZigBee技術(shù)的智能無線消防網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]如今城市建筑的樓層不斷加高，建筑密度越來越大，火災(zāi)發(fā)生的頻率越來越高，所造成的危害也越來越嚴重。而很多火災(zāi)事故發(fā)生的原因并不僅僅是由于開始的火因造成的，常常是因為火災(zāi)早期沒有被及時發(fā)現(xiàn)，錯過消滅的最佳機會，最終導(dǎo)致悲劇的發(fā)生。
[0003]目前，傳統(tǒng)的火災(zāi)探測報警網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)普遍存在監(jiān)視容量小、沒有靈活的組網(wǎng)接口、人機界面簡單、響應(yīng)速度慢、可靠性差等缺點，而國內(nèi)外現(xiàn)有的無線消防系統(tǒng)產(chǎn)品存在著支持規(guī)模小，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格昂貴等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的在于為了解決現(xiàn)有消防系統(tǒng)技術(shù)存在的不足，提供一種基于ZigBee技術(shù)的智能無線消防系統(tǒng)。
[0005]本實用新型是通過下列技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0006]本實用新型包括無線傳感器節(jié)點、樓層基站節(jié)點、無線消防系統(tǒng)核心控制器、大樓數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、用戶以及消防聯(lián)動系統(tǒng)。
[0007]無線傳感器節(jié)點布設(shè)在各樓層需要監(jiān)控的區(qū)域，該無線傳感器節(jié)點包括包括溫度傳感器、圖像傳感器、煙霧傳感器、二氧化碳傳感器和有毒有害氣體傳感器；各個無線傳感器節(jié)點之間通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)通信。
[0008]在各樓層布設(shè)有基站節(jié)點，基站節(jié)點收集各個無線傳感器節(jié)點發(fā)來的信號，并將信息轉(zhuǎn)發(fā)給無線消防系統(tǒng)核心控制器，無線消防系統(tǒng)核心控制器還與大樓數(shù)據(jù)庫服務(wù)器信號連接，無線消防系統(tǒng)核心控制器受控于所述消防聯(lián)動系統(tǒng)。
[0009]本實用新型的有益效果是:基于ZigBee協(xié)議上的智能無線消防報警系統(tǒng)，具有功耗低、系統(tǒng)構(gòu)成簡單，組網(wǎng)方式靈活、成本低、時延短等性能。與現(xiàn)有的消防報警系統(tǒng)相比，系統(tǒng)安裝、調(diào)試及結(jié)構(gòu)簡單，更適應(yīng)于現(xiàn)代需求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1.智能無線消防系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖；
[0011]圖2.無線消防系統(tǒng)核心處理器結(jié)構(gòu)圖。
[0012]具體實施步驟
[0013]下面結(jié)合附圖對本實用新型進一步說明。
[0014]智能無線消防系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖1所示，無線消防系統(tǒng)總體由無線傳感器節(jié)點、樓層基站節(jié)點、無線消防核心控制器、大樓數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、用戶和消防聯(lián)動系統(tǒng)(由軟件供應(yīng)商提供)構(gòu)成。整體系統(tǒng)包括了從火災(zāi)或隱情發(fā)現(xiàn)到報警再到火場處理，從而有效地做到了對大樓火災(zāi)的消和防。
[0015]本實施例中無線傳感器節(jié)點用于前端數(shù)據(jù)采集，包含溫度、圖像、煙霧、二氧化碳、有毒有害氣體等，各個節(jié)點通過ZigBee技術(shù)組網(wǎng)通信。
[0016]無線消防系統(tǒng)核心控制器結(jié)構(gòu)如圖2所示，在用戶界面層由系統(tǒng)管理模塊、系統(tǒng)配置模塊、數(shù)據(jù)管理模塊、設(shè)備管理模塊和系統(tǒng)幫助模塊組成。在業(yè)務(wù)邏輯層主要包括系統(tǒng)算法模塊、報警管理模塊和數(shù)據(jù)庫管理模塊。在驅(qū)動層還包含設(shè)備通訊管理模塊和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器通信管理模塊。
[0017]系統(tǒng)管理模塊是使不同用戶可以使用相同的軟件界面，用戶可隨時修改自己的登入口令及記錄系統(tǒng)操作日志，登錄成功方可進行相關(guān)權(quán)限操作。
[0018]系統(tǒng)配置模塊為用戶提供手動配置系統(tǒng)參數(shù)的接口，實現(xiàn)了串口配置，設(shè)備配置，數(shù)據(jù)庫配置，系統(tǒng)配置，設(shè)備添加等功能。在設(shè)備配置中系統(tǒng)默認消防單位以及輔助逃生系統(tǒng)。添加新設(shè)備時，必須先在控制機上安裝驅(qū)動，之后設(shè)備配置界面自動加入生成相關(guān)設(shè)備的配置相關(guān)數(shù)據(jù)。
[0019]設(shè)備管理模塊實現(xiàn)對設(shè)備控制部分的所有功能，包括設(shè)備維護、設(shè)備遠程控制、現(xiàn)場信息反饋等功能。設(shè)備管理模塊主要在PC機與設(shè)備之間有一個設(shè)備驅(qū)動模塊，從而實現(xiàn)PC機對設(shè)備的有效地控制。設(shè)備維護包括設(shè)備可靠性檢測、系統(tǒng)時間同步和在線升級；設(shè)備遠程控制主要是火場處理單位控制；現(xiàn)場信息反饋主要是大樓消防參數(shù)顯示和指報警顯
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[0020]數(shù)據(jù)管理模塊為用戶與大樓數(shù)據(jù)庫服務(wù)器提供了交互，并實現(xiàn)所有數(shù)據(jù)存儲，包含報警查詢、歷史數(shù)據(jù)查詢、輔助決策查詢、消防準則查詢和輸入以及數(shù)據(jù)輸入等功能。PC機與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)交換過程為:在某一時間段，PC機發(fā)送讀取歷史(或?qū)懭?數(shù)據(jù)命令給數(shù)據(jù)庫服務(wù)器通信管理模塊，然后數(shù)據(jù)庫服務(wù)器通信管理模塊向數(shù)據(jù)庫服務(wù)器下發(fā)命令或數(shù)據(jù)，最后數(shù)據(jù)庫服務(wù)器將歷史數(shù)據(jù)或應(yīng)答信號經(jīng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器通信管理模塊送達PC機。
[0021]系統(tǒng)幫助模塊為用戶使用系統(tǒng)提供相應(yīng)幫助，包括提供用戶手冊、配置助手和軟件版本等。
[0022]系統(tǒng)算法模塊為無線消防核心處理器提供了各種算法。包括基于主元分析理論的預(yù)警算法，基于傳感器陣列的火源定位算法，基于圖像融合技術(shù)的被困人員定位算法，基于證據(jù)推理的節(jié)點故障診斷與維護算法，基于信息優(yōu)先級的路由傳輸算法，基于消防預(yù)案的智能消防聯(lián)動方案，基于地理信息系統(tǒng)的消防預(yù)案管理與決策算法。
[0023]數(shù)據(jù)庫管理模塊負責對大樓數(shù)據(jù)庫服務(wù)器進行管理。利用數(shù)據(jù)庫服務(wù)器通信管理模塊，可實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)錄入、數(shù)據(jù)查詢，輔助決策等功能。
[0024]報警管理模塊負責發(fā)生火災(zāi)或火災(zāi)預(yù)警時對各種報警系統(tǒng)的控制。
[0025]設(shè)備通訊管理模塊負責軟件與下位機儀器間的通訊，支持RS232、USB、TCP/IP等通信方式。
[0026]本實用新型系統(tǒng)的具體工作過程如下:
[0027]布置在各個樓層的無線傳感器節(jié)點負責采集溫度、圖像、煙霧、二氧化碳、有毒有害氣體等消防數(shù)據(jù)，并通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)無線發(fā)送至樓層基站節(jié)點。無線消防核心處理器通過RS232串口通信協(xié)議獲取樓層基站節(jié)點采集的數(shù)據(jù)，并利用系統(tǒng)算法模塊進行智能化處理。用戶可通過人機接口查詢相關(guān)數(shù)據(jù)，若消防數(shù)據(jù)異常則啟動消防聯(lián)動系統(tǒng)根據(jù)預(yù)案做出處理。
【權(quán)利要求】
1.一種基于ZigBee的智能無線消防系統(tǒng)，包括無線傳感器節(jié)點、樓層基站節(jié)點、無線消防系統(tǒng)核心控制器、大樓數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、用戶以及消防聯(lián)動系統(tǒng)，其特征在于: 無線傳感器節(jié)點布設(shè)在各樓層需要監(jiān)控的區(qū)域，該無線傳感器節(jié)點包括包括溫度傳感器、圖像傳感器、煙霧傳感器、二氧化碳傳感器和有毒有害氣體傳感器；各個無線傳感器節(jié)點之間通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)通信； 在各樓層布設(shè)有基站節(jié)點，基站節(jié)點收集各個無線傳感器節(jié)點發(fā)來的信號，并將信息轉(zhuǎn)發(fā)給無線消防系統(tǒng)核心控制器，無線消防系統(tǒng)核心控制器還與大樓數(shù)據(jù)庫服務(wù)器信號連接，無線消防系統(tǒng)核心控制器受控于所述消防聯(lián)動系統(tǒng)。
【文檔編號】G08B17/00GK203786880SQ201420107031
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年3月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月10日
【發(fā)明者】杜明, 湯顯峰, 管冰蕾, 葛泉波 申請人:寧波繼明電器有限公司