CN203786880U - 一种基于ZigBee的智能无线消防网络系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于ZigBee的新型智能无线消防系统。本实用新型中的无线传感器节点布设在各楼层需要监控的区域，该无线传感器节点包括温度传感器、图像传感器、烟雾传感器、二氧化碳传感器和有毒有害气体传感器；各个无线传感器节点之间通过ZigBee网络通信。在各楼层布设有基站节点，基站节点收集各个无线传感器节点发来的信号，并将信息转发给无线消防系统核心控制器，无线消防系统核心控制器还与大楼数据库服务器信号连接，无线消防系统核心控制器受控于所述消防联动系统。本实用新型具有功耗低、系统构成简单，组网方式灵活、成本低、时延短等性能。

Description

一种基于ZigBee的智能无线消防网络系统

技术领域

本实用新型涉及智能无线消防网络系统技术领域，更具体的说是一种基于ZigBee技术的智能无线消防网络系统。

背景技术

如今城市建筑的楼层不断加高，建筑密度越来越大，火灾发生的频率越来越高，所造成的危害也越来越严重。而很多火灾事故发生的原因并不仅仅是由于开始的火因造成的，常常是因为火灾早期没有被及时发现，错过消灭的最佳机会，最终导致悲剧的发生。

目前，传统的火灾探测报警网络系统普遍存在监视容量小、没有灵活的组网接口、人机界面简单、响应速度慢、可靠性差等缺点，而国内外现有的无线消防系统产品存在着支持规模小，结构复杂，价格昂贵等问题。

发明内容

本实用新型的目的在于为了解决现有消防系统技术存在的不足，提供一种基于ZigBee技术的智能无线消防系统。

本实用新型是通过下列技术方案实现的：

本实用新型包括无线传感器节点、楼层基站节点、无线消防系统核心控制器、大楼数据库服务器、用户以及消防联动系统。

无线传感器节点布设在各楼层需要监控的区域，该无线传感器节点包括包括温度传感器、图像传感器、烟雾传感器、二氧化碳传感器和有毒有害气体传感器；各个无线传感器节点之间通过ZigBee网络通信。

在各楼层布设有基站节点，基站节点收集各个无线传感器节点发来的信号，并将信息转发给无线消防系统核心控制器，无线消防系统核心控制器还与大楼数据库服务器信号连接，无线消防系统核心控制器受控于所述消防联动系统。

本实用新型的有益效果是：基于ZigBee协议上的智能无线消防报警系统，具有功耗低、系统构成简单，组网方式灵活、成本低、时延短等性能。与现有的消防报警系统相比，系统安装、调试及结构简单，更适应于现代需求。

附图说明

图1. 智能无线消防系统总体结构图；

图2. 无线消防系统核心处理器结构图。

具体实施步骤

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

智能无线消防系统总体结构如图1所示，无线消防系统总体由无线传感器节点、楼层基站节点、无线消防核心控制器、大楼数据库服务器、用户和消防联动系统（由软件供应商提供）构成。整体系统包括了从火灾或隐情发现到报警再到火场处理，从而有效地做到了对大楼火灾的消和防。

本实施例中无线传感器节点用于前端数据采集，包含温度、图像、烟雾、二氧化碳、有毒有害气体等，各个节点通过ZigBee技术组网通信。

无线消防系统核心控制器结构如图2所示，在用户界面层由系统管理模块、系统配置模块、数据管理模块、设备管理模块和系统帮助模块组成。在业务逻辑层主要包括系统算法模块、报警管理模块和数据库管理模块。在驱动层还包含设备通讯管理模块和数据库服务器通信管理模块。

系统管理模块是使不同用户可以使用相同的软件界面，用户可随时修改自己的登入口令及记录系统操作日志，登录成功方可进行相关权限操作。

系统配置模块为用户提供手动配置系统参数的接口，实现了串口配置，设备配置，数据库配置，系统配置，设备添加等功能。在设备配置中系统默认消防单位以及辅助逃生系统。添加新设备时，必须先在控制机上安装驱动，之后设备配置界面自动加入生成相关设备的配置相关数据。

设备管理模块实现对设备控制部分的所有功能，包括设备维护、设备远程控制、现场信息反馈等功能。设备管理模块主要在PC机与设备之间有一个设备驱动模块，从而实现PC机对设备的有效地控制。设备维护包括设备可靠性检测、系统时间同步和在线升级；设备远程控制主要是火场处理单位控制；现场信息反馈主要是大楼消防参数显示和指报警显示。

数据管理模块为用户与大楼数据库服务器提供了交互，并实现所有数据存储，包含报警查询、历史数据查询、辅助决策查询、消防准则查询和输入以及数据输入等功能。PC机与数据库服务器之间的数据交换过程为：在某一时间段，PC机发送读取历史（或写入）数据命令给数据库服务器通信管理模块，然后数据库服务器通信管理模块向数据库服务器下发命令或数据，最后数据库服务器将历史数据或应答信号经数据库服务器通信管理模块送达PC机。

系统帮助模块为用户使用系统提供相应帮助，包括提供用户手册、配置助手和软件版本等。

系统算法模块为无线消防核心处理器提供了各种算法。包括基于主元分析理论的预警算法，基于传感器阵列的火源定位算法，基于图像融合技术的被困人员定位算法，基于证据推理的节点故障诊断与维护算法，基于信息优先级的路由传输算法，基于消防预案的智能消防联动方案，基于地理信息系统的消防预案管理与决策算法。

数据库管理模块负责对大楼数据库服务器进行管理。利用数据库服务器通信管理模块，可实现对数据库的数据录入、数据查询，辅助决策等功能。

报警管理模块负责发生火灾或火灾预警时对各种报警系统的控制。

设备通讯管理模块负责软件与下位机仪器间的通讯，支持RS232、USB、TCP/IP等通信方式。

本实用新型系统的具体工作过程如下：

布置在各个楼层的无线传感器节点负责采集温度、图像、烟雾、二氧化碳、有毒有害气体等消防数据，并通过ZigBee网络无线发送至楼层基站节点。无线消防核心处理器通过RS232串口通信协议获取楼层基站节点采集的数据，并利用系统算法模块进行智能化处理。用户可通过人机接口查询相关数据，若消防数据异常则启动消防联动系统根据预案做出处理。

Claims (1)

1. 一种基于ZigBee的智能无线消防系统，包括无线传感器节点、楼层基站节点、无线消防系统核心控制器、大楼数据库服务器、用户以及消防联动系统，其特征在于：

无线传感器节点布设在各楼层需要监控的区域，该无线传感器节点包括包括温度传感器、图像传感器、烟雾传感器、二氧化碳传感器和有毒有害气体传感器；各个无线传感器节点之间通过ZigBee网络通信；

在各楼层布设有基站节点，基站节点收集各个无线传感器节点发来的信号，并将信息转发给无线消防系统核心控制器，无线消防系统核心控制器还与大楼数据库服务器信号连接，无线消防系统核心控制器受控于所述消防联动系统。