基于无线网络的多点火灾监测.ppt

　　　 成员：盛雨晴 2011071003 邱满刚 2011071073 汪洋令 2011071070 基于无线网络的多点火灾检测 　　　前言： ? 近年来，随着建筑材料中使用的易燃材料增多，对楼宇火灾报警系统提出了更高的要求。无线传感器网络和ZigBee技术的应用，解决了传统的有线火灾报警系统误报警率较高、布线复杂以及维护困难的问题，使火灾报警系统实现了网络化、自动化、智能化。 选取CC2430作为无线网络的核心芯片，构建一个ZigBee星形网络来实现无线火灾报警系统的简化模型。通过该无线网络传输楼层各房间的一氧化碳浓度和温度信息，并由控制中心根据预先设定的规则，判断是否有火灾发生，定时报告该高层建筑的安全情况。该系统具有较好的应用前景和经济效益 系统框架 根据测定分析，空气中的一氧化碳0．01％；当空气中一氧化碳浓度达到0．06％时，1小时便能引起人的中毒；如果达到0．32％，只需30 min，人便可陷入昏迷致死亡。因此本设计CO浓度上限NH设定为0．06％，温度上限TH设定为30～35℃。??? 协调器节点接收到数据后，综合判断是否有火灾发生，其判定的规则为：(1)如果温度或一氧化碳浓度超限，则分别置标志位为1，否则为0。(2)根据温度和一氧化碳浓度的标志位来判断是否发生火灾，如有火灾发生，则发出相应的警报：一氧化碳气体浓度、温度标志位只有一个为1时，发出警报I；一氧化碳浓度、温度标志位二者均为1时，发出警报II。 　　　 室内多点火灾检测报警，采用CC2430进行ZigBee的组网，它是一种适合短距离、低速率无线网络技术，采用IEEE802.15.4标准，ZigBee 无线 可使用的频段有 3 个，分别是 2.4GHz 的 ISM 频段、欧洲的 868MHz 频段、以及美国的 915MHz 频段，而不同频段可使用的信道分别是 16 、 1 、 10 个，在中国采用2.4G频段，是免申请和免使用费的频率。所以我们利用全球免费的2.4 GHz公共频率。Zigbee技术具有强大的设备联网功能，能够实现在数千个微小的传感器之间相互协调通信，并且使整个网络的功耗非常低，但通信效率却很高。其最大的优点在于能够实现各个通信节点之间的自动组网，并自行选择最佳通信路由，当网络中的某个节点退出或变更位置后，Zigbee网络会自动重新创建最佳路由。Zigbee技术应用于监视、控制网络时，具有非常显着的低成本、低耗电、网络节点多、传输距离远、数据安全等优势，目前被视为替代有线监视和控制网络领域最有前景的技术之一。 系统设计 　　　ZigBee 无线监测网络，这一无线网络主要由分布在室内各监测区域，各测量单位都配备有低成本的 ZigBee 远端节点用于无线上传数据；监测区域内也按照距离的需要分布有； ZigBee 路由节点组成了无线 ZigBee 网络，所有的火灾检测数据都可以通过这一网络上传到 ZIGBEE 中心节点，其覆盖范围可以大范围扩展； 　　　 ZIGBEE中心节点采集的数据需要送到火灾监测管理中心，这可以通过 GPRS/CDMA 无线网络或 ADSL来实现； 　　　 各遥测单元根据火灾监测要求，安装在各个楼层和小区实行无人监测，实时获取各点数据，通过 ZIGBEE 无线通讯可受上级监测站 ( 分中心 ) 的控制，对监测网络中的火灾发出及时报警并通知火警施救。 ZigBee各组件 　　　ZDO设备对象层，即 ZDO（ZigBee Device Object）层，提供了管理一个 ZigBee 节点所要使用的功能函数。ZDO API 为协调器、路由器和终端设备提供了应用端点的管理函数，其中包括：建立、发现和加入一个 ZigBee 网络，绑定应用端点和安全管理。 　　　AF应用框架层，即 AF（Application Framework） ，提供了针对协议栈的应用端点（EndPoint1~240）和设备对象端点（EndPoint0）接口，其中主要包含：设备描述数据结构和数据收、发函数APS应用支持子层，即 APS（Application Support Sublayer），为设备对象和应用实体提供了一系列的支持服务。 　　　NWK网络层，即 NWK（ZigBee network） ，为上层提供了管理服务和数据服务。 　　　ZMAC介质访问层，即 ZMAC，在 802.15.4 MAC 与 网络层之间提供接口。 CC2430： 选用TI下属Chipcon公司生产的CC2430芯片，它是一种符合ZigBee技术的2.4GHz射频系统单芯片，此芯片上整合了ZigBee射频(RF)前端、内存和微控制器。它使用1个8位MCU，具