基于WSN的消防員生命安全保障系統(tǒng)關鍵技術研究.pdf

1、消防員在執(zhí)行應急救援任務過程中，引起職業(yè)危害的因素很多，安全保障措施跟不上形勢發(fā)展的需要，造成消防員犧牲、受傷、致殘人數(shù)逐年上升。隨著數(shù)據(jù)采集和無線傳感網(wǎng)絡(WSN)技術的研究深入，消防員無線生命安全保障系統(tǒng)的研制逐漸成為可能。目前國內(nèi)外在這方面的研究尚處于起步探索階段。課題涉及傳感器、WSN信息傳輸和定位等關鍵技術，在考慮成本因素條件下如何突破這些技術難點一直是困擾消防安全系統(tǒng)的瓶頸。
　　 論文從系統(tǒng)功能要求入手，圍繞關鍵技

2、術提出相應的系統(tǒng)設計方案，通過檢測原理分析，選擇恰當?shù)膫鞲衅?，實現(xiàn)相應的檢測功能，根據(jù)運動狀態(tài)、心率、壓力和溫度傳感器的特性，設計與傳感器輸出相匹配的接口電路。針對消防員生命安全保障系統(tǒng)在進行信息傳輸時移動節(jié)點動態(tài)的特點，從無線傳感網(wǎng)絡MAC協(xié)議主要性能指針及其能量浪費情況分析出發(fā)，闡述了幾種不同接入方式MAC協(xié)議的節(jié)能機制，結合系統(tǒng)信息傳輸能耗因為與MAC層的節(jié)能方式，提出運用發(fā)射功率控制MAC層節(jié)能機制解決安全保障系統(tǒng)在進行信息傳輸

3、時的能量浪費問題。通過基于測距的節(jié)點定位算法和基于非測距的節(jié)點定位算法的定位機理分析與比較，選擇一種既經(jīng)濟又定位相對準確的RSSI定位算法，針對這種方法易受外界影響的問題深入分析RSSI定位算法受影響的各種因素，提出電池電壓引起測量誤差補償和新增遮蔽因子實時識別與處理的解決措施。
　　 編制了上位機軟件，研制了移動節(jié)點和中轉(zhuǎn)節(jié)點，設計相應的通信算法，構建消防員生命安全保障系統(tǒng)實驗平臺，對消防員生命體征及安全參數(shù)采集進行了實驗。從