一種無線智能隧道火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無線智能隧道火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)及方法，采用無線通信方式。在消防控制室側(cè)設(shè)置一個(gè)主控制器進(jìn)行隧道火災(zāi)狀況監(jiān)測(cè)與隧道火災(zāi)進(jìn)行消防聯(lián)動(dòng)控制、在風(fēng)機(jī)側(cè)設(shè)置若干個(gè)風(fēng)機(jī)控制器、在隧道中設(shè)置若干個(gè)火災(zāi)探測(cè)器和火災(zāi)告警器，設(shè)置一個(gè)火災(zāi)廣播控制器、在各控制器與消防控制室側(cè)主控制器之間設(shè)置若干個(gè)信號(hào)接力傳送單元（路由器），用于消防控制室側(cè)主控制器與各控制器之間的信號(hào)接力傳送。正常時(shí)監(jiān)視隧道火災(zāi)狀態(tài)；消防聯(lián)動(dòng)時(shí)控制風(fēng)機(jī)進(jìn)行消防排煙、火災(zāi)告警和啟動(dòng)消防廣播。本發(fā)明具有抗干擾性強(qiáng)、自動(dòng)監(jiān)控、安裝調(diào)試方便、維護(hù)成本低等優(yōu)點(diǎn)，滿足隧道火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)可靠、抗干擾、穩(wěn)定的控制要求，可廣泛于隧道火災(zāi)消防和通風(fēng)系統(tǒng)。
【專利說明】
一種無線智能隧道火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本技術(shù)涉及一種隧道火災(zāi)消防與隧道通風(fēng)系統(tǒng)，尤其涉及一種無線智能隧道火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前市面上所出現(xiàn)的各種隧道火災(zāi)消防與隧道通風(fēng)系統(tǒng)，主要是采用簡(jiǎn)單的有線方式的控制模式，實(shí)現(xiàn)隧道火災(zāi)消防與隧道通風(fēng)功能，而這種隧道火災(zāi)消防與隧道通風(fēng)系統(tǒng)線路復(fù)雜，控制系統(tǒng)施工量大，系統(tǒng)安裝和維護(hù)成本高。隨著我國(guó)消防產(chǎn)業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，消防行業(yè)技術(shù)的提升和智能消防的發(fā)展，采用有線監(jiān)控的隧道火災(zāi)消防與通風(fēng)控制的傳統(tǒng)模式由于其抗干擾性和安裝與維護(hù)困難等缺點(diǎn)，越來越不能滿足現(xiàn)代消防系統(tǒng)的監(jiān)控要求。同時(shí)，隧道消防與通風(fēng)控制室為了掌握現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù)，需要對(duì)各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并與消防主機(jī)進(jìn)行通信，由于隧道消防與隧道通風(fēng)設(shè)備處于分布式狀態(tài)，現(xiàn)有的有線監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)不能適應(yīng)新的監(jiān)控模式的要求。
[0003]目前，采用有線隧道火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)采用的是RS485等總線的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，這種系統(tǒng)使用的是總線型網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中有一個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)，影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行，其可靠性、實(shí)時(shí)性和抗干擾性及網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展性差，不便于監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大。也有的系統(tǒng)采用其他的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(如CAN監(jiān)控網(wǎng)絡(luò))，一定程度上改善監(jiān)控系統(tǒng)的性能，但仍使用有線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，系統(tǒng)的抗干擾性和可靠性仍然不高。
[0004]ZigBe技術(shù)是一種新興的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，是一種低功耗、低復(fù)雜度、低速率、低成本，可靠性、實(shí)時(shí)性、靈活性非常高的無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。與其他無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相比較，ZigBee網(wǎng)絡(luò)在功耗、成本、復(fù)雜度和自組網(wǎng)方面具有優(yōu)勢(shì)，特別是ZigBee技術(shù)使用ISM通信頻段，無需申請(qǐng)專用頻段;在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議方面使用ZigBee聯(lián)盟的協(xié)議，無需專利費(fèi)用;ZigBee網(wǎng)絡(luò)具有星型、網(wǎng)狀型等到多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，用戶可自行選擇組網(wǎng)形式;ZigBee網(wǎng)絡(luò)還具有自組網(wǎng)功能，網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)可隨時(shí)加入或退出網(wǎng)絡(luò)，并不影響網(wǎng)絡(luò)的正常工作，其網(wǎng)絡(luò)容量可多達(dá)6.5萬個(gè)節(jié)點(diǎn)，特別適用于分布式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中；ZigBee的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議包使用靈活，用戶可針對(duì)不同的應(yīng)用，對(duì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行精簡(jiǎn)，以提高網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸效率;ZigBee網(wǎng)絡(luò)的傳輸距離，在增強(qiáng)了 RF的發(fā)射功率后，可達(dá)Ikm左右，滿足用戶對(duì)傳輸距離的要求;ZigBee實(shí)時(shí)性非常強(qiáng)，數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延短，接入網(wǎng)絡(luò)的時(shí)時(shí)在30ms以下，相對(duì)其他無線網(wǎng)絡(luò)的接入時(shí)間短得多；ZigBee節(jié)點(diǎn)在不工作時(shí)，自動(dòng)進(jìn)行休眠狀態(tài)，能從很短的時(shí)間內(nèi)容轉(zhuǎn)入到工作模式，節(jié)約系統(tǒng)能量;此外，ZigBee還具有三級(jí)安全模式，用戶可以根據(jù)需要選擇，對(duì)系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)具有很好的安全性;ZigBee芯片內(nèi)含CPU、RAM、A/D轉(zhuǎn)換、數(shù)字時(shí)鐘、看門狗、電源單元、DAM控制器、閃存、基帶數(shù)據(jù)處理單元、RF處理傳輸?shù)炔糠纸M成。
[0005]ZigBee技術(shù)特別適用于傳輸數(shù)據(jù)量較小、實(shí)時(shí)性要求高傳輸距離短、有線控制實(shí)現(xiàn)困難及安裝施工與維護(hù)成本高、系統(tǒng)資源受限和工作環(huán)境惡劣的場(chǎng)合。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明針對(duì)以上問題，而研制了一種使用和擴(kuò)展方便，組網(wǎng)方式靈活，實(shí)時(shí)性強(qiáng)、抗干擾，數(shù)據(jù)信息安全性高的無線控制的智能隧道火災(zāi)消防監(jiān)控系統(tǒng)。本發(fā)明包所使用的技術(shù)手段如下:
一種無線智能隧道火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，包括:
一個(gè)主控制器、若干個(gè)火災(zāi)探測(cè)器、若干個(gè)風(fēng)機(jī)控制器、若干個(gè)火災(zāi)告警器、一個(gè)消防廣播控制器、若干個(gè)數(shù)據(jù)接力傳送控制器(路由器)組成；主控制器和消防廣播控制器位于消防控制室側(cè)，風(fēng)機(jī)控制器位于風(fēng)控制柜側(cè)，火災(zāi)探測(cè)器、火災(zāi)告警器、數(shù)據(jù)接力傳送控制器位置相對(duì)固定；
主控制器通過均勻分布安裝在隧道中的火災(zāi)探測(cè)器進(jìn)行隧道火災(zāi)監(jiān)測(cè)，以及安裝在風(fēng)機(jī)上的風(fēng)機(jī)控制器對(duì)風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)信息進(jìn)行采集，由主控制器對(duì)這些信息進(jìn)行分析處理和存儲(chǔ)，傳輸?shù)较揽刂乒窕蜻M(jìn)行火災(zāi)監(jiān)測(cè)及風(fēng)機(jī)工作狀態(tài)信息顯示；當(dāng)隧道火災(zāi)時(shí)，火災(zāi)探測(cè)器將探測(cè)到的火災(zāi)信息傳輸至主控制器，經(jīng)數(shù)據(jù)接口至消防控制柜，消防控制柜產(chǎn)生消防聯(lián)動(dòng)信號(hào)，輸出至主控制器產(chǎn)生火災(zāi)控制指令，通過數(shù)據(jù)接力傳送控制器(路由器)傳送至風(fēng)機(jī)控制器，啟動(dòng)風(fēng)機(jī)進(jìn)行排煙或通風(fēng)，同時(shí)，傳輸至火災(zāi)告警器及消防廣播控制器進(jìn)行火災(zāi)告警提示和消防廣播;當(dāng)消防聯(lián)動(dòng)結(jié)束時(shí)，主控制器發(fā)出相應(yīng)控制指令，通過數(shù)據(jù)接力傳送控制器(路由器)傳送至風(fēng)機(jī)控制器、火災(zāi)告警器、消防廣播控制器，系統(tǒng)進(jìn)入火災(zāi)監(jiān)控狀態(tài)，其特征在于:
在所述控制器上均設(shè)有ZigBee處理器與通信單元，用于消防控制室主控制器與風(fēng)機(jī)控制器、火災(zāi)探測(cè)器、火災(zāi)告警器、消防廣播控制器之間通信；
所述消防控制室側(cè)主控制器包括:ZigBee通信單元(I)、ZigBee處理器單元(2)、主處理器單元(3)、數(shù)據(jù)接口單元(4)、顯示單元(5)、電源單元(6);其中ZigBee通信單元實(shí)現(xiàn)主控制器與各通信節(jié)點(diǎn)之間的通信;主處理器單元完成對(duì)火災(zāi)探測(cè)器信號(hào)處理以及生成消防聯(lián)運(yùn)控制指令等;ZigBee處理器單元負(fù)責(zé)收發(fā)數(shù)據(jù)處理;數(shù)據(jù)接口單元實(shí)現(xiàn)主控制器與消防控制柜之間的數(shù)據(jù)通信；顯示單元負(fù)責(zé)火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)參數(shù)或工作狀態(tài)顯示;主控制器在火災(zāi)監(jiān)視時(shí)，接收火災(zāi)探測(cè)器的檢測(cè)信息，監(jiān)視隧道消防情況;消防聯(lián)運(yùn)時(shí)，接收消防控制柜的聯(lián)動(dòng)信號(hào)，經(jīng)主處理器處理，傳送至ZigBee處理器生成風(fēng)機(jī)控制指令，由ZigBee通信單元發(fā)送至各控制器，實(shí)現(xiàn)火災(zāi)排煙和火災(zāi)告警及火災(zāi)廣播；
所述火災(zāi)探測(cè)器包括:煙霧傳感器單元(I)、溫度傳感器單元(2)、信號(hào)轉(zhuǎn)換與隔離單元
(3)、ZigBee處理器單元(4)、ZigBee通信單元(5)、電源單元(6);煙霧傳感器單元、溫度傳感器單元負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)隧道火災(zāi)參數(shù);信號(hào)轉(zhuǎn)換與隔離單元進(jìn)行傳感器監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換與隔離;ZigBee處理器單元對(duì)傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行處理;ZigBee通信單元實(shí)現(xiàn)火災(zāi)探測(cè)器與消防控制室側(cè)主控制器之間的通信；
所述風(fēng)機(jī)控制器包括:風(fēng)機(jī)狀態(tài)檢測(cè)單元(I)、風(fēng)機(jī)啟?？刂茊卧?2 )、風(fēng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制單元(3)、信號(hào)轉(zhuǎn)換與隔離單元(4)、ZigBee處理器單元(5)、ZigBee通信單元(6)、電源單元
(7);其中風(fēng)機(jī)狀態(tài)數(shù)據(jù)采集監(jiān)測(cè)單元采集風(fēng)閥的工作狀態(tài)信息;風(fēng)閥啟?？刂茊卧L(fēng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制單元實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)機(jī)啟?？刂坪驼崔D(zhuǎn)控制；信號(hào)與隔離單元負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與隔離;ZigBee處理器單元負(fù)責(zé)進(jìn)行及控制信號(hào)處理;ZigBee通信單元實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)控制器與消防控制室側(cè)主控制器之間的通信；消防聯(lián)動(dòng)時(shí)，ZigBee通信單元接收到消防控制室側(cè)主控制器發(fā)送的風(fēng)機(jī)控制指令，經(jīng)ZigBee處理器單元處理后，產(chǎn)生風(fēng)機(jī)啟動(dòng)或停止指令以及風(fēng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制指令，進(jìn)行消防火災(zāi)排煙或隧道通風(fēng)；
所述火災(zāi)告警器包括= ZigBee處理器單元(l)、ZigBee通信單元(2)、信號(hào)轉(zhuǎn)換與隔離單元(3)、警笛驅(qū)動(dòng)單元(4)、警燈驅(qū)動(dòng)單元(5)、電源單元6);警笛驅(qū)動(dòng)單元、警燈驅(qū)動(dòng)單元產(chǎn)生火災(zāi)聲光告警信號(hào)；ZigBee處理器單元負(fù)責(zé)對(duì)主控制器傳輸過來的指令進(jìn)行處理；ZigBee通信單元實(shí)現(xiàn)火災(zāi)告警器與消防控制室側(cè)主控制器之間的通信；
所述消防廣播控制器包括:由ZigBee處理器單元(l)、ZigBee通信單元(2)、號(hào)轉(zhuǎn)換與隔離單元(3)、消防廣播啟動(dòng)單元(4)、電源單元(5)組成;ZigBee處理器單元負(fù)責(zé)對(duì)主控制器傳輸過來的指令進(jìn)行處理;消防廣播觸發(fā)驅(qū)動(dòng)單元使消防廣播切換至火災(zāi)模式，ZigBee通信單元實(shí)現(xiàn)消防廣播控制器與消防控制室側(cè)主控制器之間的通信；
所述信號(hào)接力傳輸控制器(路由器)包括:ZigBee通信單元、ZigBee處理器單元、電源單元;其中ZigBee通信單元接收到空中數(shù)據(jù)信號(hào)，經(jīng)ZigBee處理器單元處理，判斷是否是需要接力傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，若是，則進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，完成數(shù)據(jù)接力傳送。
[0007]一種無線智能隧道火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)控制方法，其特征在于包括如下步驟:
a.風(fēng)機(jī)控制器、火災(zāi)探測(cè)器、火災(zāi)告警器、消防廣播控制器、數(shù)據(jù)接力傳輸控制器(路由器)開機(jī)初始化，自動(dòng)組建基于ZigBee的無線監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)；
b.消防控制室側(cè)主控制器、風(fēng)機(jī)控制器、火災(zāi)探測(cè)器、火災(zāi)告警器、消防廣播控制器、數(shù)據(jù)接力傳輸控制器(路由器)分別獨(dú)安裝通過無線信號(hào)進(jìn)行信號(hào)連接;風(fēng)機(jī)控制器通過安裝在風(fēng)機(jī)端，通過風(fēng)機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元采集風(fēng)機(jī)狀態(tài)信息，通過ZigBee發(fā)射單元和數(shù)據(jù)接力傳輸控制器(路由器)實(shí)時(shí)向消防控制室側(cè)主控制器發(fā)送風(fēng)機(jī)狀態(tài)信號(hào)；當(dāng)消防聯(lián)動(dòng)時(shí)，通過數(shù)據(jù)接力傳輸控制器(路由器)接收消防控制室側(cè)主控制器發(fā)送的控制指令，控制風(fēng)機(jī)啟停止或正反轉(zhuǎn)，同時(shí)，將電磁風(fēng)閥動(dòng)作信息通過數(shù)據(jù)接力傳輸控制器(路由器)發(fā)送至消防控制室的主控制器;火災(zāi)探測(cè)器通過火災(zāi)探測(cè)單元感應(yīng)火災(zāi)信息，通過ZigBee發(fā)射單元和數(shù)據(jù)接力傳輸控制器(路由器)實(shí)時(shí)向消防控制室側(cè)主控制器發(fā)送火災(zāi)報(bào)警信號(hào);火災(zāi)告警器在消防聯(lián)動(dòng)時(shí)，接收主控制器聯(lián)動(dòng)信號(hào)，啟動(dòng)聲光報(bào)警;消防廣播控制器在消防聯(lián)動(dòng)時(shí)，接收主控制器聯(lián)動(dòng)信號(hào)，啟動(dòng)火災(zāi)廣播模式；
c.消防控制室側(cè)主控制器接收到風(fēng)機(jī)狀態(tài)信息及火災(zāi)報(bào)警器信息后，由其ZigBee處理器單元進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，通過數(shù)據(jù)顯示單元顯示隧道火災(zāi)狀態(tài)信息。同時(shí)，主處理器通過數(shù)據(jù)接口傳輸至消防控制柜；
d.消防聯(lián)動(dòng)時(shí)，消防控制柜輸入消防聯(lián)動(dòng)信號(hào)給消防控制室主控制器，由主控制器處理單元處理后，生產(chǎn)風(fēng)機(jī)控制信號(hào)，經(jīng)其ZigBee處理器單元處理后，通過ZigBee通信單元發(fā)送至電磁風(fēng)閥控制器，開啟風(fēng)機(jī)進(jìn)行消防排煙，同時(shí)，發(fā)送消防聯(lián)動(dòng)指令至火災(zāi)告警器和消防廣播控制器，啟動(dòng)火災(zāi)告警及火災(zāi)廣播；當(dāng)消防聯(lián)動(dòng)解除后，向風(fēng)機(jī)控制器、火災(zāi)告警器和消防廣播控制器發(fā)送關(guān)閉指令，同時(shí)在顯示屏上顯示系統(tǒng)為正常狀態(tài)；
e.數(shù)據(jù)接力傳輸控制器(路由器)對(duì)接收到的信號(hào)由其ZigBee處理器單元進(jìn)行處理，判斷信號(hào)是否需要接力傳輸，若是，則進(jìn)行數(shù)據(jù)接力傳輸，否則進(jìn)行休眠
本發(fā)明的一種無線智能隧道火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，具有工作可靠(系統(tǒng)采集碰撞避免機(jī)制，避免了節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)的競(jìng)爭(zhēng)與沖突，系統(tǒng)具有自動(dòng)動(dòng)態(tài)組網(wǎng)功能，節(jié)點(diǎn)的加入與退出不影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的工作穩(wěn)定，信號(hào)在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中通過路由節(jié)點(diǎn)以自動(dòng)路由的方式進(jìn)行傳輸，從而保證了監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?、實(shí)時(shí)性強(qiáng)(ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)在傳輸數(shù)據(jù)時(shí)時(shí)延短)、抗干擾(系統(tǒng)采用ISM工作頻段和特殊的數(shù)據(jù)處理方式)、低功耗(ZigBee節(jié)點(diǎn)不工作時(shí)自動(dòng)進(jìn)入休眠狀態(tài)，休眠電流極低)、網(wǎng)絡(luò)容量大和數(shù)據(jù)安全性高等特點(diǎn)。完全可以滿足建筑物消防排煙中及空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)閥控制可靠性、實(shí)時(shí)性、抗干擾和穩(wěn)定性的監(jiān)控要求。
【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明的無線智能隧道火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)框圖(無線隧道火災(zāi)智能控制系統(tǒng)框圖如圖1所示)；
圖2為本發(fā)明的火災(zāi)探測(cè)器組成框圖(火災(zāi)探測(cè)器組成框圖如圖2所示)；
圖3為本發(fā)明的風(fēng)機(jī)控制器組成框圖(風(fēng)機(jī)控制器組成框圖如圖3所示)；
圖4為本發(fā)明的消防控制室側(cè)主控制器組成框圖(消防控制室側(cè)主控制器組成框圖如圖4所示)；
圖5為本發(fā)明的火災(zāi)告警器組成框圖(火災(zāi)告警器組成框圖如圖5所示)；
圖6為本發(fā)明的消防廣播控制器組成框圖(消防廣播控制器組成框圖如圖6所示)；
圖7為本發(fā)明的數(shù)據(jù)接力傳輸控制器(路由器)的組成框圖(數(shù)據(jù)接力傳輸控制器(路由器)框圖如圖7所示)；
圖8為本發(fā)明的主控制器及火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)工作流程圖(主控制器及火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)工作流程圖如圖8所示)；
圖9為本發(fā)明的火災(zāi)探測(cè)器工作流程圖(火災(zāi)探測(cè)器工作流程圖如圖9所示)；
圖10為本發(fā)明的風(fēng)機(jī)控制器工作流程圖(風(fēng)機(jī)控制器工作流程圖如圖10所示)；
圖11為本發(fā)明的火災(zāi)告警控制器工作流程圖(火災(zāi)告警控制器工作流程圖如圖11所示)；
圖12為本發(fā)明的消防廣播控制器工作流程圖(消防廣播控制器工作流程圖如圖12所示)；
圖13為本發(fā)明的數(shù)據(jù)接力傳輸控制器(路由器)工作流程圖(數(shù)據(jù)接力傳輸控制器(路由器)工作流程圖如圖13所示)；
圖14為本發(fā)明的系統(tǒng)通信數(shù)據(jù)幀格式框圖(系統(tǒng)通信數(shù)據(jù)幀格式如圖14所示)。
【具體實(shí)施方式】
[0009]如圖1所示，本發(fā)明中的一種無線智能隧道火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)由一個(gè)主控制器、若干個(gè)火災(zāi)探測(cè)器、若干個(gè)風(fēng)機(jī)控制器、若干個(gè)火災(zāi)告警器、一個(gè)消防廣播控制器、若干個(gè)數(shù)據(jù)接力傳送控制器(路由器)組成。一種控制無線智能隧道火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)框圖如圖1所示，包括消防室側(cè)主控制器、若干個(gè)火災(zāi)探測(cè)器、若干個(gè)風(fēng)機(jī)控制器、若干個(gè)火災(zāi)告警器、消防廣播控制器、若干個(gè)數(shù)據(jù)接力傳送控制器(路由器)。其中，各控制器之間通過ZigBee無線傳輸技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信;系統(tǒng)中有I個(gè)消防控制室側(cè)主控制器、I個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)、η個(gè)火災(zāi)探測(cè)器、m風(fēng)機(jī)控制器、P個(gè)火災(zāi)告警器、k個(gè)數(shù)據(jù)接力控制器(路由器)、1個(gè)消防廣播控制器;其中，各控制器之間通過ZigBee無線傳輸技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，通過數(shù)據(jù)接力傳輸控制器(路由器)進(jìn)行系統(tǒng)數(shù)據(jù)接力傳輸；
各火災(zāi)探測(cè)點(diǎn)的火災(zāi)檢測(cè)信息是通過火災(zāi)探測(cè)器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、分析處理，并通過ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)较揽刂剖覀?cè)主控制器，由主控制器進(jìn)行分析處理;風(fēng)機(jī)工作狀態(tài)檢測(cè)與風(fēng)機(jī)運(yùn)行控制由風(fēng)機(jī)控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并通過ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)较揽刂剖覀?cè)主控制器;火災(zāi)告警由火災(zāi)告警控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并通過ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)较揽刂剖覀?cè)主控制器;消防廣播控由消防廣播控制器啟動(dòng)火災(zāi)廣播模式，通過ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)较揽刂剖覀?cè)主控制器；
如圖1、如圖2所示火災(zāi)探測(cè)器由煙霧傳感器單元(1)、溫度傳感器單元(2)、信號(hào)隔離與轉(zhuǎn)換單元(3)處理器單元(4)、ZigBee通信單元(5)、電源單元(6)組成，平時(shí)處于休眠狀態(tài)，當(dāng)煙霧傳感器單元(I)、溫度傳感器單元(2)檢測(cè)到煙霧或隧道溫度急劇升高時(shí)，激活處理器單元(4)，通過ZigBee通信單元(5)向消防控制室側(cè)主處理器發(fā)送火災(zāi)報(bào)警信號(hào)；
如圖1、圖3所示風(fēng)機(jī)制器由風(fēng)機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元(I )、風(fēng)機(jī)啟?？刂茊卧?2)、風(fēng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制單元(3)、信號(hào)采集與隔離單元(4)、ZigBee處理器單元(5)、ZigBee通信單元(6)、電源單元(7)組成。該控制器在風(fēng)機(jī)處于非消防聯(lián)動(dòng)時(shí)，處于通風(fēng)模式運(yùn)行狀態(tài)，風(fēng)機(jī)工作狀態(tài)檢測(cè)由ZigBee處理器單元(5)中的定時(shí)器設(shè)定的時(shí)間通過工作狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元(I)采集風(fēng)機(jī)工作狀態(tài)信息，并通過信息采集隔離單元(4)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，風(fēng)機(jī)控制器通過采集到風(fēng)閥狀態(tài)信號(hào)的電平，送到ZigBee處理器單元(5)中進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換與相應(yīng)的處理，再通過ZigBee通信單元(6)傳送到控制室側(cè)控制臺(tái)。當(dāng)風(fēng)機(jī)處于消防聯(lián)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，風(fēng)機(jī)控制器由ZigBee通信單元(6)接收到的風(fēng)機(jī)動(dòng)作控制指令，由ZigBee處理器單元(5)對(duì)消防控制室側(cè)主控制器傳輸過來的風(fēng)機(jī)動(dòng)作指令進(jìn)行處理，生成風(fēng)機(jī)控制動(dòng)作指令，然后通過信息采集隔離單元(4)輸出至風(fēng)機(jī)啟?？刂茊卧?2)及風(fēng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制單元(3)啟動(dòng)風(fēng)機(jī)進(jìn)行火災(zāi)排煙，當(dāng)消防聯(lián)動(dòng)結(jié)束時(shí)，控制風(fēng)機(jī)恢復(fù)至消防聯(lián)動(dòng)前狀態(tài)；
如圖1、圖4所示消防控制室側(cè)主控制器由ZigBee通信單元(I)、ZigBee處理器單元(2)、主處理器單元(3)、數(shù)據(jù)顯示單元(4)、數(shù)據(jù)接口單元(5)、電源單元(6)組成;在系統(tǒng)處于監(jiān)視狀態(tài)時(shí)，ZigBee通信單元(I)接收到風(fēng)機(jī)狀態(tài)信號(hào)及火災(zāi)探測(cè)器檢測(cè)的火災(zāi)信息后，通過ZigBee處理器單元(2)處理后，產(chǎn)生風(fēng)機(jī)狀態(tài)信號(hào)和火災(zāi)監(jiān)控信息，輸出至數(shù)據(jù)顯示單元
(4)顯示風(fēng)機(jī)工作狀態(tài)和火災(zāi)監(jiān)測(cè)情況，同時(shí)通過數(shù)據(jù)接口傳輸至消防控制柜；當(dāng)火災(zāi)探測(cè)器檢測(cè)到火災(zāi)發(fā)生時(shí)，將火災(zāi)報(bào)警傳輸至消防控制柜，由消防控制柜產(chǎn)生消防聯(lián)動(dòng)信號(hào)，在消防聯(lián)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，通過數(shù)據(jù)接口單元(5)接收消防控制柜聯(lián)動(dòng)信號(hào)，由主處理器單元(3)產(chǎn)生風(fēng)機(jī)控制信號(hào)，再由ZigBee處理器單元(2)處理后，由ZigBee通信單元(I)及通過數(shù)據(jù)接力傳送控制器(路由器)單元傳輸至風(fēng)機(jī)控制器控制風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)消防排煙，同時(shí)控制火災(zāi)告控制器和消防廣播控制器進(jìn)行隧道火災(zāi)告警和消防廣播;此外，該主控制器的ZigBee處理器單元(2)還是一個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)管理器，負(fù)責(zé)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)管理，對(duì)系統(tǒng)中個(gè)節(jié)點(diǎn)的加入與退出進(jìn)行管理，給系統(tǒng)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)分配地址；
如圖1、圖5所示的火災(zāi)告控制器由處理器單元(l)、ZigBee通信單元(2)、警笛驅(qū)動(dòng)單元
(3)、警燈驅(qū)動(dòng)單元(4)、電源單元(5)組成，平時(shí)處于休眠狀態(tài)，消防聯(lián)運(yùn)時(shí)，通過ZigBee通信單元接收消防控制室側(cè)主控制器的消防聯(lián)動(dòng)信號(hào)，激活處理器啟動(dòng)警笛驅(qū)動(dòng)單元(3)、警燈驅(qū)動(dòng)單元(4)進(jìn)行火災(zāi)聲光報(bào)警；
如圖1、圖6所示的消防廣播控制器由處理器單元(l)、ZigBee通信單元(2)、消防廣播啟動(dòng)單元(3)、電源單元(4)組成，消防聯(lián)動(dòng)時(shí)，ZigBee通信單元(2)接收聯(lián)動(dòng)信號(hào)，經(jīng)處理器單元(I)處理后，驅(qū)動(dòng)消防廣播啟動(dòng)單元(3)進(jìn)行火災(zāi)消防廣播；
如圖1、圖7所示的信號(hào)接力傳輸控制器(路由器)由ZigBee通信單元(l)、ZigBee處理器單元(2)、電源單元(3)組成。其中ZigBee通信單元接收到空中數(shù)據(jù)信號(hào)，經(jīng)其ZigBee處理器單元處理，判斷是否是需要接力傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，若是，則進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，完成數(shù)據(jù)接力傳送。該控制器在空中無信號(hào)時(shí)，自動(dòng)進(jìn)入休眠狀態(tài)，只有在有信號(hào)的情況下才被激活；
無線控制隧道火災(zāi)智能控制系統(tǒng)的工作平臺(tái)是ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)由可多達(dá)6.5萬個(gè)無線節(jié)點(diǎn)所組成的無線網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，與目前的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)(如⑶MA、GSM)等網(wǎng)絡(luò)類似，每個(gè)ZigBee節(jié)點(diǎn)類似移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)基站，在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，各節(jié)點(diǎn)之間相互通信;每個(gè)節(jié)點(diǎn)的傳輸距離可從75m到lkm，該網(wǎng)絡(luò)還可以與其他網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)相互連接，實(shí)現(xiàn)與其他網(wǎng)絡(luò)之間的通信；
ZigBee技術(shù)是傳感器與網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合，其主要是為環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)、工業(yè)自動(dòng)化控制等應(yīng)用而建立的，主要應(yīng)用在資源受限，通信速率不高、實(shí)時(shí)性要求較強(qiáng)、高可靠性和高擴(kuò)展性、高抗干擾性和成本要求低廉的場(chǎng)合。ZigBee網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)體積小，能耗低，可嵌入性強(qiáng)，節(jié)點(diǎn)可嵌入到傳感器或控制器中組成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。Z i gBe e網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)可分為全功能節(jié)點(diǎn)(FR))和精簡(jiǎn)功能節(jié)點(diǎn)(RFD)兩類，其中全功能節(jié)點(diǎn)可以作為網(wǎng)絡(luò)控制器或簇控制器，負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)管理，精簡(jiǎn)功能節(jié)點(diǎn)作為網(wǎng)絡(luò)的終端。每個(gè)ZigBee節(jié)點(diǎn)可多達(dá)31個(gè)設(shè)備(傳感器或受控設(shè)備)。
[0010]本發(fā)明中消防控制室側(cè)的主控制器設(shè)備為全功能節(jié)點(diǎn)，負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)管理，其他節(jié)點(diǎn)均設(shè)置為精簡(jiǎn)功能節(jié)點(diǎn)，完成相應(yīng)的任務(wù)。
[0011]消防控制室側(cè)主控制器通過ZigBee的RF接收模塊將接收到的數(shù)據(jù)輸入到ZigBee存儲(chǔ)器中，然后由CPU進(jìn)行分析處理，得到火災(zāi)監(jiān)測(cè)信息和風(fēng)機(jī)工作狀態(tài)信息，再通過顯示單元進(jìn)行顯示。同時(shí)通過與主處理器相連的RS232/485數(shù)據(jù)接口輸出到消防控制柜中進(jìn)行處理與存儲(chǔ)；
消防聯(lián)動(dòng)時(shí)，消防控制室側(cè)主控制器通過與消防控制柜之間的數(shù)據(jù)接口接收消防聯(lián)動(dòng)信號(hào)，輸入到ZigBee存儲(chǔ)器中由CPU進(jìn)行分析處理，得到隧道火災(zāi)消防動(dòng)作指令，再通過RF處理單元輸出到RF模塊及數(shù)據(jù)接力傳輸控制器(路由器)發(fā)射至對(duì)應(yīng)的控制器節(jié)點(diǎn)，啟動(dòng)或停止隧道火災(zāi)消防聯(lián)運(yùn)控制；
數(shù)據(jù)接力傳輸控制器(路由器)通過ZigBee的RF接收模塊將接收到的數(shù)據(jù)輸入到ZigBee存儲(chǔ)器中，然后由CPU進(jìn)行分析處理，判斷是否是需要轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)，若是，則將該數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)，否則丟棄該數(shù)據(jù)；
結(jié)合圖8、圖9、圖10、圖11、圖12、圖13、圖14將系統(tǒng)工程的工作情況描述如下:
系統(tǒng)操作總是從消防控制室側(cè)的主控制器開機(jī)初始化開始，建立監(jiān)測(cè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)建立后，一方面通過監(jiān)聽無線信號(hào)等待其他設(shè)備的加入，若有設(shè)備加入到網(wǎng)絡(luò)中則給該設(shè)備分配網(wǎng)絡(luò)資源(如網(wǎng)絡(luò)地址等)；另一方面接收火災(zāi)探測(cè)器和風(fēng)機(jī)控制器的火災(zāi)報(bào)警信息及風(fēng)機(jī)工作狀態(tài)信息，并對(duì)火災(zāi)報(bào)警信息進(jìn)行處理，然后發(fā)送到顯示單元顯示，同時(shí)，將數(shù)據(jù)通過RS232/485數(shù)據(jù)接口傳輸至消防控制柜(消防控制計(jì)算機(jī))中；
火災(zāi)探測(cè)器開機(jī)初始化后，先向消防控制室側(cè)主控制器發(fā)送加入網(wǎng)絡(luò)信息，加入成功后，進(jìn)入休眠狀態(tài)，當(dāng)傳感器檢測(cè)到火災(zāi)時(shí)，激活處理器單元，通過數(shù)據(jù)采集與隔離單元輸入至ZigBee處理器進(jìn)行相應(yīng)處理后，經(jīng)RF無線模塊發(fā)射出去；
風(fēng)機(jī)控制器開機(jī)初始化后，先向加入網(wǎng)絡(luò)信息，加入成功后，進(jìn)入休眠狀態(tài)，監(jiān)聽消防控制室側(cè)主控制器控制指令，當(dāng)收到消防控制室側(cè)主控制器的控制指令時(shí)，激活控制器，經(jīng)ZigBee處理器進(jìn)行相應(yīng)處理后執(zhí)行消防聯(lián)動(dòng)控制，同時(shí)，定時(shí)向消防控制室側(cè)主控制器發(fā)送風(fēng)機(jī)工作狀態(tài)信息；
火災(zāi)告警控制器開機(jī)初始化后，先向加入網(wǎng)絡(luò)信息，加入成功后，進(jìn)入休眠狀態(tài)，監(jiān)聽消防控制室側(cè)主控制器控制指令，當(dāng)收到消防控制室側(cè)主控制器的控制指令時(shí)，激活控制器，經(jīng)ZigBee處理器進(jìn)行相應(yīng)處理后驅(qū)動(dòng)控制器進(jìn)行隧道火災(zāi)聲光告警，同時(shí)，向消防控制室側(cè)主控制器發(fā)送工作狀態(tài)信息；
消防廣播控制器開機(jī)初始化后，先向加入網(wǎng)絡(luò)信息，加入成功后，進(jìn)入休眠狀態(tài)，監(jiān)聽消防控制室側(cè)主控制器控制指令，當(dāng)收到消防控制室側(cè)主控制器的控制指令時(shí)，激活控制器，經(jīng)ZigBee處理器進(jìn)行相應(yīng)處理后驅(qū)動(dòng)控制器進(jìn)入消防廣播模式，消防聯(lián)動(dòng)結(jié)束時(shí)，恢復(fù)至消防聯(lián)運(yùn)前狀態(tài)；
數(shù)據(jù)接力傳輸控制器開機(jī)后初始化，先向消防控制室側(cè)主控制器發(fā)送加入網(wǎng)絡(luò)信息，加入成功后，進(jìn)入休眠狀態(tài)，當(dāng)接收到無線信號(hào)時(shí)激活，將接收到的數(shù)據(jù)傳輸至CPU處理，判斷是否是需要轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)，若是，則轉(zhuǎn)發(fā)，否則丟棄該數(shù)據(jù)。完成操作后重新進(jìn)入休眠。
[0012]本發(fā)明使用ZigBee技術(shù)主要考慮隧道火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)由于對(duì)象數(shù)量眾多且各控制器處于分布狀態(tài)，使用有線方式很難可靠地實(shí)現(xiàn)大量的控制對(duì)象運(yùn)行監(jiān)控;另一方面，由于隧道火災(zāi)監(jiān)控系傳輸?shù)臄?shù)據(jù)主要以開關(guān)量為主，數(shù)據(jù)量較小，但對(duì)實(shí)時(shí)性要求高；由于ZigBee技術(shù)具有組網(wǎng)靈活，各節(jié)點(diǎn)之間的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刹捎眯切汀⒕W(wǎng)狀等結(jié)構(gòu)。在應(yīng)用中，還可以與工業(yè)級(jí)差組態(tài)軟件配合使用；
實(shí)際應(yīng)用中，消防控制室側(cè)主控制器及消防廣播控制器安裝于消防控制柜側(cè)、風(fēng)機(jī)控制器安裝在風(fēng)機(jī)側(cè)，火災(zāi)探測(cè)器及火災(zāi)告警控制器在隧道中呈均勻線狀分布;數(shù)據(jù)接力傳送控制器位置相對(duì)固定;火災(zāi)探測(cè)器及風(fēng)機(jī)控制器將火災(zāi)信息和風(fēng)機(jī)狀態(tài)信息傳輸至消防控制室側(cè)主控制器，經(jīng)消防控制室側(cè)主控制器的數(shù)據(jù)接口傳輸至消防控制柜；當(dāng)系統(tǒng)處于消防聯(lián)動(dòng)時(shí)，主控制器接收消防聯(lián)動(dòng)信號(hào)，通過無線收發(fā)控制單元，控制風(fēng)機(jī)控制器進(jìn)行火災(zāi)排煙，控制火災(zāi)告警控制器進(jìn)行火災(zāi)告警提示，控制消防廣播控制器進(jìn)入消防火災(zāi)廣播模式;數(shù)據(jù)接力控制器(路由器)負(fù)責(zé)對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的接力傳送。同時(shí)，消防控制室側(cè)主控制器還負(fù)責(zé)整個(gè)隧道火災(zāi)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的管理。
[0013]上述僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟透本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種隧道火災(zāi)智能無線監(jiān)控系統(tǒng)及方法，包括: 系統(tǒng)由一個(gè)主控制器、若干個(gè)火災(zāi)探測(cè)器、若干個(gè)風(fēng)機(jī)控制器、若干個(gè)火災(zāi)告警器、消防廣播控制器、若干個(gè)數(shù)據(jù)接力傳送控制器(路由器)組成;主控制器和消防廣播控制器位于消防控制室側(cè)，風(fēng)機(jī)控制器位于風(fēng)控制柜側(cè)，火災(zāi)探測(cè)器、火災(zāi)告警器、數(shù)據(jù)接力傳送控制器位置相對(duì)固定； 主控制器通過安裝在隧道頂部進(jìn)行隧道火災(zāi)探測(cè)，正常狀態(tài)下，由主控制器對(duì)火災(zāi)探測(cè)器的探測(cè)信息進(jìn)行分析處理和存儲(chǔ)，傳輸?shù)较揽刂乒窕蜻M(jìn)行火災(zāi)監(jiān)視；當(dāng)隧道火災(zāi)時(shí)，消防控制柜產(chǎn)生消防聯(lián)動(dòng)信號(hào)時(shí)，主控制器產(chǎn)生風(fēng)機(jī)排煙控制指令、隧道火災(zāi)告警指令，通過數(shù)據(jù)接力傳送控制器(路由器)傳送至風(fēng)機(jī)控制器、火災(zāi)告警器及消防廣播控制器，啟動(dòng)風(fēng)機(jī)進(jìn)行隧道排煙，火災(zāi)告警器告隧道火災(zāi)，啟動(dòng)消防廣播指導(dǎo)疏散；當(dāng)消防聯(lián)動(dòng)結(jié)束時(shí)，主控制器發(fā)出風(fēng)機(jī)停止排煙指令及火災(zāi)告警器、消防廣播控制器停止指令，通過數(shù)據(jù)接力傳送控制器(路由器)傳送至風(fēng)機(jī)控制器和火災(zāi)告警器、消防廣播控制器切換至正常狀態(tài)，其特征在于: 主控制器上設(shè)有處理器與ZigBee通信單元及與消防控制柜的數(shù)據(jù)接口，通過數(shù)據(jù)接口與消防控制柜之間進(jìn)行通信，ZigBee通信單元用于消防控制柜與沒風(fēng)機(jī)控制器、火災(zāi)探測(cè)器、消防廣播控制器、數(shù)據(jù)接力傳送控制器(路由器)之間數(shù)據(jù)采集與控制指令的傳輸； 火災(zāi)探測(cè)器分為煙霧探測(cè)和溫度探測(cè)兩類，按一定距離排列，探測(cè)器上設(shè)有處理器與ZigBee通信單元，分別對(duì)火災(zāi)的煙霧特征和溫度特征進(jìn)行檢測(cè)，平時(shí)探測(cè)器處于休眠狀態(tài)，當(dāng)傳感器檢測(cè)到煙霧或隧道溫度急劇升高時(shí)，激活處理器，通過ZigBee通信單元向消防控制室側(cè)主處理器發(fā)送火災(zāi)報(bào)警信號(hào)； 消防廣播控制器設(shè)置在消防控制室側(cè)，火災(zāi)消防聯(lián)運(yùn)時(shí)，由消防控制柜啟動(dòng)直接進(jìn)入火災(zāi)廣播模式； 火災(zāi)告警器上設(shè)有處理器與ZigBee通信單元，平時(shí)處于休眠狀態(tài)，消防聯(lián)運(yùn)時(shí)，通過ZigBee通信單元接收消防控制室側(cè)主控制器的消防聯(lián)動(dòng)信號(hào)，激活處理器啟動(dòng)火災(zāi)聲光報(bào)馨.1=I ， 風(fēng)機(jī)控制器上設(shè)有處理器與ZigBee通信單元，對(duì)風(fēng)機(jī)狀態(tài)信息進(jìn)行采集，通過ZigBee通信單元將風(fēng)機(jī)狀態(tài)信息發(fā)送至消防控制室側(cè)的主控制器；當(dāng)消防聯(lián)動(dòng)時(shí)，通過數(shù)據(jù)接力傳送控制器(路由器)接收消防控制室側(cè)主控制器產(chǎn)生消防聯(lián)動(dòng)信號(hào)，控制風(fēng)機(jī)啟動(dòng)或停止以及正反轉(zhuǎn)控制；同時(shí)，風(fēng)機(jī)控制器將風(fēng)機(jī)動(dòng)作信息通過數(shù)據(jù)接力傳送控制器(路由器)傳輸至主控制器； 數(shù)據(jù)接力傳送控制器(路由器)上設(shè)有處理器與ZigBee通信單元，負(fù)責(zé)的控制器與電磁風(fēng)閥控制器之間的數(shù)據(jù)接力傳輸。2.根據(jù)權(quán)利I所述一種隧道火災(zāi)智能無線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述無線隧道火災(zāi)智能控制系統(tǒng)包括: 風(fēng)機(jī)控制器:風(fēng)機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元、風(fēng)機(jī)啟動(dòng)控制單元、風(fēng)機(jī)停止控制單元、風(fēng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制單元、信號(hào)隔離與轉(zhuǎn)換單元、ZigBee處理器單元、ZigBee通信單元、電源單元;其中風(fēng)機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元所包含的傳感器采集風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)信息，并通過信號(hào)隔離與轉(zhuǎn)換單元進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，然后送到ZigBee處理器單元進(jìn)行處理，再通過ZigBee通信單元及數(shù)據(jù)接力傳送控制器(路由器)單元傳輸至消防控制室側(cè)的主控制器；當(dāng)消防聯(lián)運(yùn)時(shí)，ZigBee通信單元接收消防控制室側(cè)主控制器的風(fēng)機(jī)動(dòng)作控制指令，經(jīng)ZigBee處理器單元處理后，驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)啟動(dòng)控制單元或機(jī)停止控制單元進(jìn)行風(fēng)閥的開啟或停止及驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制單元進(jìn)行風(fēng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制； 消防控制室側(cè)主控制器:ZigBee通信單元、ZigBee處理器單元、主處理器單元、數(shù)據(jù)顯示單元、數(shù)據(jù)接口單元、電源單元;其中，在系統(tǒng)處于監(jiān)視狀態(tài)時(shí),ZigBee通信單元接收到風(fēng)機(jī)狀態(tài)信號(hào)后，通過ZigBee處理器單元處理后，產(chǎn)生風(fēng)機(jī)狀態(tài)信號(hào)，輸出至數(shù)據(jù)顯示單元顯示風(fēng)閥工作狀態(tài)，同時(shí)通過數(shù)據(jù)接口傳輸至消防控制柜； 接收火災(zāi)探測(cè)器檢測(cè)的火災(zāi)信息，通過ZigBee處理器單元處理后，輸出至數(shù)據(jù)顯示單元顯示火災(zāi)探測(cè)器監(jiān)視狀態(tài)，同時(shí)通過數(shù)據(jù)接口傳輸至消防控制柜；當(dāng)火災(zāi)探測(cè)器檢測(cè)到火災(zāi)發(fā)生時(shí)，將火災(zāi)報(bào)警傳輸至消防控制柜，由消防控制柜產(chǎn)生消防聯(lián)動(dòng)信號(hào)，在消防聯(lián)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，通過數(shù)據(jù)接口單元接收消防控制柜聯(lián)動(dòng)信號(hào)，由主處理器單元產(chǎn)生風(fēng)機(jī)控制信號(hào)，再由ZigBee處理器單元處理后，由ZigBee通信單元； 通過數(shù)據(jù)接力傳送控制器(路由器)單元傳輸至風(fēng)機(jī)控制器控制風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)消防排煙；火災(zāi)探測(cè)器:由煙霧傳感器單元、溫度傳感器單元、信號(hào)隔離與轉(zhuǎn)換單元處理器單元、ZigBee通信單元、電源單元組成，平時(shí)處于休眠狀態(tài)，當(dāng)煙霧傳感器單元、溫度傳感器單元檢測(cè)到煙霧或隧道溫度急劇升高時(shí)，激活處理器單元，通過ZigBee通信單元向消防控制室側(cè)主處理器發(fā)送火災(zāi)報(bào)警信號(hào)； 火災(zāi)告警器:由ZigBee處理器單元、ZigBee通信單元、信號(hào)轉(zhuǎn)換與隔離單元、警笛驅(qū)動(dòng)單元、警燈驅(qū)動(dòng)單元、電源單元組成，平時(shí)處于休眠狀態(tài)，消防聯(lián)運(yùn)時(shí)，通過ZigBee通信單元接收消防控制室側(cè)主控制器的消防聯(lián)動(dòng)信號(hào)，激活處理器啟動(dòng)警笛驅(qū)動(dòng)單元、警燈驅(qū)動(dòng)單元進(jìn)行火災(zāi)聲光報(bào)警； 消防廣播控制器:由ZigBee處理器單元、ZigBee通信單元、號(hào)轉(zhuǎn)換與隔離單元、消防廣播啟動(dòng)單元、電源單元組成，消防聯(lián)動(dòng)時(shí)，ZigBee通信單元接收聯(lián)動(dòng)信號(hào)，經(jīng)處理器單元處理后，驅(qū)動(dòng)消防廣播啟動(dòng)單元進(jìn)行火災(zāi)消防廣播； 數(shù)據(jù)接力傳送控制器(路由器):ZigBee通信單元、ZigBee處理器單元、電源單元；其中ZigBee通信單元接收到空中數(shù)據(jù)信號(hào)，經(jīng)ZigBee處理器單元處理，判斷是否是需要接力傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，若是，則進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，完成數(shù)據(jù)接力傳送。3.根據(jù)權(quán)利要求2所描述無線智能隧道火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于系統(tǒng)中所有的監(jiān)控單元之間使用ZigBee模式進(jìn)行通信，系統(tǒng)主控制器與消防控制柜之間數(shù)據(jù)接口通過RS232/RS485進(jìn)行通信。4.一種隧道火災(zāi)智能無線監(jiān)控系統(tǒng)及方法，其特征在于包括如下步驟: a.消防控制室側(cè)主控制器、風(fēng)機(jī)控制器、火災(zāi)探測(cè)器、火災(zāi)告警器、消防廣播控制器、數(shù)據(jù)接力傳輸控制器(路由器)開機(jī)初始化，自動(dòng)組建基于ZigBee的無線監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)； b.消防控制室側(cè)主控制器、風(fēng)機(jī)控制器、火災(zāi)探測(cè)器、火災(zāi)告警器、消防廣播控制器、數(shù)據(jù)接力傳輸控制器(路由器)分別獨(dú)安裝通過無線信號(hào)進(jìn)行信號(hào)連接;風(fēng)機(jī)控制器通過安裝在風(fēng)機(jī)端，通過風(fēng)機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元采集風(fēng)機(jī)狀態(tài)信息，通過ZigBee發(fā)射單元和數(shù)據(jù)接力傳輸控制器(路由器)實(shí)時(shí)向消防控制室側(cè)主控制器發(fā)送風(fēng)機(jī)狀態(tài)信號(hào)；當(dāng)消防聯(lián)動(dòng)時(shí)，通過數(shù)據(jù)接力傳輸控制器(路由器)接收消防控制室側(cè)主控制器發(fā)送的控制指令，控制風(fēng)機(jī)啟停止或正反轉(zhuǎn)，同時(shí)，將電磁風(fēng)閥動(dòng)作信息通過數(shù)據(jù)接力傳輸控制器(路由器)發(fā)送至消防控制室的主控制器;火災(zāi)探測(cè)器通過火災(zāi)探測(cè)單元感應(yīng)火災(zāi)信息，通過ZigBee發(fā)射單元和數(shù)據(jù)接力傳輸控制器(路由器)實(shí)時(shí)向消防控制室側(cè)主控制器發(fā)送火災(zāi)報(bào)警信號(hào);火災(zāi)告警器在消防聯(lián)動(dòng)時(shí)，接收主控制器聯(lián)動(dòng)信號(hào)，啟動(dòng)聲光報(bào)警;消防廣播控制器在消防聯(lián)動(dòng)時(shí)，接收主控制器聯(lián)動(dòng)信號(hào)，啟動(dòng)火災(zāi)廣播模式； c.消防控制室側(cè)主控制器接收到風(fēng)機(jī)狀態(tài)信息及火災(zāi)報(bào)警器信息后，由其ZigBee處理器單元進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，通過數(shù)據(jù)顯示單元顯示隧道火災(zāi)狀態(tài)信息，同時(shí)，主處理器通過數(shù)據(jù)接口傳輸至消防控制柜； d.消防聯(lián)動(dòng)時(shí)，消防控制柜輸入消防聯(lián)動(dòng)信號(hào)給消防控制室主控制器，由主控制器處理單元處理后，生產(chǎn)風(fēng)機(jī)控制信號(hào)，經(jīng)其ZigBee處理器單元處理后，通過ZigBee通信單元發(fā)送至電磁風(fēng)閥控制器，開啟風(fēng)機(jī)進(jìn)行消防排煙，同時(shí)，發(fā)送消防聯(lián)動(dòng)指令至火災(zāi)告警器和消防廣播控制器，啟動(dòng)火災(zāi)告警及火災(zāi)廣播；當(dāng)消防聯(lián)動(dòng)解除后，向風(fēng)機(jī)控制器、火災(zāi)告警器和消防廣播控制器發(fā)送關(guān)閉指令，同時(shí)在顯示屏上顯示系統(tǒng)為正常狀態(tài)； e.數(shù)據(jù)接力傳輸控制器(路由器)對(duì)接收到的信號(hào)由其ZigBee處理器單元進(jìn)行處理，判斷信號(hào)是否需要接力傳輸，若是，則進(jìn)行數(shù)據(jù)接力傳輸，否則進(jìn)行休眠。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種無線智能隧道火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控方法，其特征在于風(fēng)機(jī)側(cè)控制器將風(fēng)閥狀態(tài)信息通過無線方式發(fā)送至消防控制室側(cè)的主控制器，消防控制室側(cè)的主控制器將消防聯(lián)動(dòng)控制指令以無線方式發(fā)送風(fēng)機(jī)側(cè)控制器，控制電磁風(fēng)閥啟?；蛘崔D(zhuǎn);火災(zāi)探測(cè)器將火災(zāi)監(jiān)測(cè)信息發(fā)送至消防控制室側(cè)的主控制器，主控制器將消防聯(lián)動(dòng)信號(hào)發(fā)送至火災(zāi)告警器及消防廣播控制器，主控制和其他各種控制器之間通過ZigBee單元進(jìn)行信令交互，再通過接力傳輸控制器進(jìn)行信號(hào)的接力傳送;各種初始化數(shù)據(jù)也通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)上傳到控制室側(cè)的主控制器。6.—種無線智能隧道火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)及方法不僅用于隧道火災(zāi)監(jiān)控，還完全適用于隧道通風(fēng)系統(tǒng)中的通風(fēng)控制。
【文檔編號(hào)】G08B25/10GK105938645SQ201610350677
【公開日】2016年9月14日
【申請(qǐng)日】2016年5月25日
【發(fā)明人】馬子余, 董源, 董方武
【申請(qǐng)人】馬子余, 董源, 董方武