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第2期(总第 132期) 机 械 管 理 开 发 2013年4月 No．2(SUM No．132) MECHANICAL MANAGEMENT AND DEVELOPMENT Apr．2013 基于WSN的智能火灾报警系统研究 杨 鹏1，辛丽娜 ，王纵坤 ，樊 强 (1．山西银光华盛镁业股份有限公司，山西 闻喜 043800；2．西北农林科技大学，陕西 杨凌 712100) 摘 要：针对 目前火灾报警系统存在的不足，提 出了一种基于无线传感器网络的智能火灾报警系统。该系统以无 线传感器网络节点为监测设备，完成火灾数据的采集及无线传输。利用RBF神经网络建立火灾探测器模型，对 多 元火灾数据进行融合。能够准确区分明火、阴燃火和非火灾源，达到了降低误报率的 目的。 关键词：火灾探测器模型；无线传感器网络；人工神经网络；RBF 中图分类号：TP39 文献标识码 ：A 文章编号：1003—773X(2013)02—0021-03 0 引 言 的含量极低，只有燃烧发生时才使空气中CO的含量 火灾是一种在时间和空间上失去控制的燃烧所造 急剧增加。当火灾发生时，必然伴随温度的升高和烟 成的灾害，对人类生命财产和社会安全构成了极大的 雾浓度的增大，所以，系统采用监测环境温度、烟雾浓 威胁。因此 ，对火灾进行准确、及时、有效地报警具有 度、CO含量的变化来完成对火灾的探测。 极其重要的意义。 传感器节点周期性采集数据，利用速率检测算法 近年来，国内外的火灾 自动报警技术有了突飞猛 和阈值法进行判断，确定数据是否满足以下条件 ：(1) 进的发展，但在实际应用中还存在着智能化程度低 、组 被测信号的速率变化连续超过某一门限达到一定次 件连接方式有待改善等突出问题。本文提出一种基于 数；(2)某一参数超过预先设定的值。若满足上述条件 无线传感器网络的智能火灾报警系统 ，该系统以无线 之一，则按照通信协议规定的数据格式对数据进行打 通讯的方式进行数据传输，无需布线 ，克服了有线连接 包，以逐跳的方式路由至汇聚节点。若不满足，则继续 带来的移动困难 、维护成本较高等弊端；同时，利用人 下次采样 1。这样既可以在早期识别火灾 ，又可以减 工神经网络对多元火灾数据进行融合、判断，不但能有 少不必要的数据收发，减少节点的能量消耗，有效延长 效提高火灾的辨别能力，而且对不同类型的火灾都具 网络的生存期。 有较高的灵敏度 。 无线传感器网络节点采用人工部署的方式分布于 1 火灾报警系统框架 监测区域，防止孤立节点的情况出现；同时，每个节点 无线传感器网络是由大量传感器节点通过无线通 都分配一个唯一的ID号，该ID号与其部署的位置相对 信技术 自组织构成的网络，传感器节点具有数据采集、 应，这样发生火灾时，监测人员就可以迅速地确定火灾 处理 、无线通信和 自动组网的能力，协作完成大型或复 发生的位置 。 杂的监测任务-z一1。无线传感器网络具有监测精度高、 2)数据的传输。由于无线传感器网络节点通信 容错性好、覆盖区域大等显著优点，非常适合于火灾监 距离有限，通常只与 自身通信范围内的邻居节点交换 控系统的实现。 数据，如果要与其覆盖范围以外的节点进行通信，则必 传感器节点通常是一个嵌入式系统，受到体积、价 须通过多跳路由实现 。 格和电源供给等因素的限制，它的处理能力、存储能力 考虑到