基于物聯(lián)網(wǎng)的消防監(jiān)控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著社會與經(jīng)濟發(fā)展水平的提高，人們?nèi)粘Ｉ钪械幕馂?zāi)隱患變的更為普遍且造成的危害也日益增加。傳統(tǒng)的有線消防監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)不能勝任現(xiàn)代社會對于消防工作的需求。傳統(tǒng)的有線消防監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)安裝復(fù)雜，成本較高。除此之外，由于整個網(wǎng)絡(luò)只能依賴有線電纜進行數(shù)據(jù)傳輸，所以當火災(zāi)發(fā)生或節(jié)點發(fā)生故障時，整個監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)極易陷入癱瘓狀態(tài)。而作為物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)之一的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)為解決上述問題提供了強有力的技術(shù)支持。通過組建無線消防監(jiān)控報警系統(tǒng)，借助3G/WiFi

2、網(wǎng)絡(luò)使得整個消防監(jiān)測系統(tǒng)具有安裝方便，組網(wǎng)靈活及使用成本低廉等優(yōu)點，具有十分廣闊的應(yīng)用前景。
　　 本文針對現(xiàn)有消防監(jiān)控系統(tǒng)存在的問題，設(shè)計一套基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的消防監(jiān)控報警系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅實現(xiàn)了消防監(jiān)控數(shù)據(jù)的無線傳輸，而且通過開發(fā)小型嵌入式消防網(wǎng)關(guān)與消防手持終端，極大地擴展了系統(tǒng)功能，完成了由單一監(jiān)控功能到監(jiān)控、報警與救援一體化多功能系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變。除此之外，為了更好發(fā)揮系統(tǒng)功能及提高系統(tǒng)在極端情況下的抗毀性能，本文基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)

3、理論提出兩種消防監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)抗毀性布局策略。仿真證明，通過該策略對已有消防監(jiān)控報警系統(tǒng)進行重構(gòu)，能夠有效改善網(wǎng)絡(luò)的抗毀性能。
　　 本文分別從系統(tǒng)框架，硬件及軟件設(shè)計等多個角度對系統(tǒng)予以闡述與說明。在無線消防探測器的設(shè)計中使用ATmega128作為主控器核心。為保證火災(zāi)探測精度，基于多傳感器融合理論，采用溫度與煙霧傳感器獲取火災(zāi)檢測特征量。為了保證節(jié)點間通訊穩(wěn)定高效，選用CC2530作為節(jié)點的無線射頻通訊模塊。在消防網(wǎng)關(guān)設(shè)計中，采用

4、X210ii高性能嵌入式設(shè)備作為網(wǎng)關(guān)核心，通過集成3G與WiFi通訊模塊，從而保證網(wǎng)關(guān)能夠適應(yīng)不同任務(wù)場景需求。通過基于Android的軟件開發(fā)，使消防網(wǎng)關(guān)集成數(shù)據(jù)采集與推送，本地存儲與數(shù)據(jù)分析等諸多功能。在消防手持終端的設(shè)計中，基于藍牙無線通訊協(xié)議實現(xiàn)多傳感器模塊與智能手機間的無線通訊。通過Android開發(fā)，使手持終端集成了包括手持人員定位，基于GPRS網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)推送等在內(nèi)的諸多功能。在網(wǎng)絡(luò)抗毀性研究方面，本文創(chuàng)新性地提出基于超級鏈路