CN202855011U

CN202855011U - 一种基于wsn和wsvr算法火灾预警系统

Info

Publication number: CN202855011U
Application number: CN 201220465517
Authority: CN
Inventors: 张青春
Original assignee: Huaiyin Institute of Technology
Current assignee: Huaiyin Institute of Technology
Priority date: 2012-09-13
Filing date: 2012-09-13
Publication date: 2013-04-03
Anticipated expiration: 2022-09-13

Abstract

一种基于WSN和WSVR算法火灾预警系统，集温度、烟雾、火焰测量于一体的智能火灾预警系统，通过火灾预警系统监控软件实现火灾预测和报警，其特征在于：所述火灾预警系统包括火灾检测无线传感器节点、无线传感器网络、网关以及火灾报警监控中心；所述火灾检测无线传感器节点用于采集节点附近温度、烟雾浓度、火焰等数据；所述网关以无线的方式连接无线传感器网络与火灾报警监控中心；所述火灾报警监控中心对火灾检测无线传感器节点上传的数据进行数据融合并发出报警信号；火灾检测无线传感器节点通过无线传感器网络与网关实现无线数据信号传输，网关通过数据线将数据信号上传给火灾报警监控中心，本实用新型有效解决传统火灾报警系统存在传感器探测信号单一、布线复杂、可靠性差等问题。

Description

一种基于WSN和WSVR算法火灾预警系统

技术领域：

本实用新型涉及火灾预警系统设备技术领域，具体涉及一种基于WSN和WSVR算法火灾预警系统。

背景技术：

无线传感器网络WSN（Wireless Sensor Network）是由大量传感器节点通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织网络系统，它能够实现数据的采集量化、处理融合和传输。随着无线传感器网络的快速发展，以及人们对居住环境的要求越来越高，将无线传感器网络应用到火灾预警系统将是一种必然的选择。目前传统火灾报警系统存在传感器探测信号单一、布线复杂、可靠性差等现状等问题。

发明内容：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种基于WSN和WSVR算法火灾预警系统，该技术方案有效解决传统火灾报警系统存在传感器探测信号单一、布线复杂、可靠性差等问题。

本实用新型通过以下技术方案实现：

一种基于WSN和WSVR算法火灾预警系统，集温度、烟雾、火焰测量于一体的智能火灾预警系统，通过火灾预警系统监控软件实现火灾预测和报警，其特征在于：所述火灾预警系统包括火灾检测无线传感器节点、无线传感器网络、网关以及火灾报警监控中心；所述火灾检测无线传感器节点用于采集节点附近温度、烟雾浓度、火焰等数据；所述网关以无线的方式连接无线传感器网络与火灾报警监控中心；所述火灾报警监控中心对火灾检测无线传感器节点上传的数据进行数据融合并发出报警信号；火灾检测无线传感器节点通过无线传感器网络与网关实现无线数据信号传输，网关通过数据线将数据信号上传给火灾报警监控中心。

本实用新型进一步技术改进方案是：

所述火灾检测无线传感器节点包括数据采集端、数据处理端、数据执行端以及为火灾检测无线传感器节点提供工作电源的电源模块，所述数据采集端包括火焰传感器、烟雾传感器、温度传感器；数据处理端包括A/D转换器、微处理器、存储器、无线通信模块；所述数据执行端包括报警电路，所述电源模块分别为数据采集端、数据处理端、数据执行端提供工作电源；数据采集端将采集的数据经数据处理端的A/D转换器转换后经微处理器、存储器的处理和存储，在经无线通信模块转发给数据执行端的报警电路；

所述数据采集端的火焰传感器型号为LM35D，烟雾传感器型号为MQ-2、温度传感器型号为JNHB1004；所述数据处理端采用CC2530射频芯片，CC2530射频芯片内部集成有A/D转换器、微处理器、存储器、无线通信模块，微处理器采用8051芯片，无线通信模块为ZIGBEE射频收发模块；所述数据执行端的报警电路由两个555时基电路U1、U2组成的两个不同频率的振荡电路、三极管S8550和与非门74LS00构成，其中U1为低频振荡电路，U2为高频振荡电路，三极管S8550、与非门74LS00用于控制报警电路的通断；所述电源模块采用L7805芯片；

所述网关采用CC2530模块作为核心处理器；

所述火灾报警监控中心为安装有基于VS2005设计的ZigbemPC平台的火灾预警系统监控软件的PC终端。

本实用新型与现有技术相比，具有以下明显优点：本实用新型采用将温度、烟雾、火焰测量于一体的火灾检测无线传感器节点，上述节点采用立体式安装，密集并可控地分布在检测区域内，不仅能够监测自身周围温度和烟雾浓度、火焰等参数，还能够通过多节点协作将相关数据传送到火灾报警监控中心，并能够在个别网络节点失效后能够快速自组织地重建网络拓扑；报警监控中心能够以中断方式接收传感器节点发送来的数据，还能够对指定传感器节点的数据进行查询。基于WSN的火灾预警系统完全能够满足火灾实时报警的要求，同时，由于在建筑物内安装无线传感器网络时节点位置可灵活控制，更换电池和失效的节点方便，从而可以保证整个网络长时间、无故障工作。

附图说明：

图1为本实用新型的系统原理图；

图2为本实用新型火灾检测无线传感器节点结构框图；

图3为本实用新型报警电路图。

具体实施方式：

如图1、2、3所示，本实用新型集温度、烟雾、火焰测量于一体的智能火灾预警系统，通过火灾预警系统监控软件实现火灾预测和报警，其特征在于：所述火灾预警系统包括火灾检测无线传感器节点、无线传感器网络、网关以及火灾报警监控中心；所述火灾检测无线传感器节点用于采集节点附近温度、烟雾浓度、火焰等数据；所述网关以无线的方式连接无线传感器网络与火灾报警监控中心；所述火灾报警监控中心对火灾检测无线传感器节点上传的数据进行数据融合并发出报警信号；火灾检测无线传感器节点通过无线传感器网络与网关实现无线数据信号传输，网关通过数据线将数据信号上传给火灾报警监控中心；所述火灾检测无线传感器节点包括数据采集端、数据处理端、数据执行端以及为火灾检测无线传感器节点提供工作电源的电源模块，所述数据采集端包括火焰传感器、烟雾传感器、温度传感器；数据处理端包括A/D转换器、微处理器、存储器、无线通信模块；所述数据执行端包括报警电路，所述电源模块分别为数据采集端、数据处理端、数据执行端提供工作电源；数据采集端将采集的数据经数据处理端的A/D转换器转换后经微处理器、存储器的处理和存储，在经无线通信模块转发给数据执行端的报警电路；所述数据采集端的火焰传感器型号为LM35D，烟雾传感器型号为MQ-2、温度传感器型号为JNHB1004；所述数据处理端采用CC2530射频芯片，CC2530射频芯片内部集成有A/D转换器、微处理器、存储器、无线通信模块，微处理器采用8051芯片，无线通信模块为ZIGBEE射频收发模块；所述数据执行端的报警电路由两个555时基电路U1、U2组成的两个不同频率的振荡电路、三极管S8550和与非门74LS00构成，，其中U1为低频振荡电路，U2为高频振荡电路，三极管S8550、与非门74LS00用于控制报警电路的通断，报警电路的工作原理为： U1构成低频振荡电路，频率F1主要由C1、R2决定，3脚输出频率为F1的低频信号，当U1的3脚输出高电平时， U2构成高频振荡电路工作，其振荡频率F2主要由C3、R4决定，且F2远大于F1，这样在U2的3脚输出为F2的脉波调制信号，三极管S8550和与非门74LS00控制报警电路的通断，当CC2530射频芯片输出高电平时，经过与非门74LS00输出低电平0V，三极管S8550eb级导通，从而报警电路处于导通状态，蜂鸣器发出“滴嘟滴嘟……”的声音；反之，CC2530射频芯片输出低电平时，经过与非门74LS00输出高电平9V，三极管eb级不导通，电路不报警。当压力传感器、位移传感器输出值超过事先设定的报警值，则CC2530射频芯片输出高电平，报警电路报警；所述电源模块采用L7805芯片；所述网关采用CC2530模块作为核心处理器；所述火灾报警监控中心为安装有基于VS2005设计的ZigbemPC平台的火灾预警系统监控软件的PC终端。

本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims

1.一种基于WSN和WSVR算法火灾预警系统，集温度、烟雾、火焰测量于一体的智能火灾预警系统，其特征在于：所述火灾预警系统包括火灾检测无线传感器节点、无线传感器网络、网关以及火灾报警监控中心；所述火灾检测无线传感器节点用于采集节点附近温度、烟雾浓度、火焰数据；所述网关以无线的方式连接无线传感器网络与火灾报警监控中心；所述火灾报警监控中心对火灾检测无线传感器节点上传的数据进行数据融合并发出报警信号；火灾检测无线传感器节点通过无线传感器网络与网关实现无线数据信号传输，网关通过数据线将数据信号上传给火灾报警监控中心。

2.根据权利要求1所述的一种基于WSN和WSVR算法火灾预警系统，其特征在于：所述火灾检测无线传感器节点包括数据采集端、数据处理端、数据执行端以及为火灾检测无线传感器节点提供工作电源的电源模块，所述数据采集端包括火焰传感器、烟雾传感器、温度传感器；数据处理端包括A/D转换器、微处理器、存储器、无线通信模块；所述数据执行端包括报警电路，所述电源模块分别为数据采集端、数据处理端、数据执行端提供工作电源；数据采集端将采集的数据经数据处理端的A/D转换器转换后经微处理器、存储器的处理和存储，在经无线通信模块转发给数据执行端的报警电路。

3.根据权利要求2所述的一种基于WSN和WSVR算法火灾预警系统，其特征在于：所述数据采集端的火焰传感器型号为LM35D，烟雾传感器型号为MQ-2、温度传感器型号为JNHB1004；所述数据处理端采用CC2530射频芯片，CC2530射频芯片内部集成有A/D转换器、微处理器、存储器、无线通信模块，微处理器采用8051芯片，无线通信模块为ZIGBEE射频收发模块；所述数据执行端的报警电路由两个555时基电路U1、U2组成的两个不同频率的振荡电路、三极管S8550和与非门74LS00构成，其中U1为低频振荡电路，U2为高频振荡电路，三极管S8550、与非门74LS00用于控制报警电路的通断；所述电源模块采用L7805芯片。

4.根据权利要求1所述的一种基于WSN和WSVR算法火灾预警系统，其特征在于：所述网关采用CC2530模块作为核心处理器。