ZigBee技术下楼宇火灾自动报警平台的开发研究--x

3.0 闻远设计 2023-04-30 174 4 13.66KB 2 页 2光币

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ZigBee 技术下楼宇火灾自动报警平台的开发研

究

　　一、引言。

现阶段，无线传感器技术和现代通信技术的发展势头迅猛，火灾自动报警系统正朝着多传感器

融合发展方向前进，本文以 CC2530 芯片及 ZigBee 技术为核心，对楼宇火灾自动报警系统进行

设计与研究，提出了一种多传感器融合处理的报警系统，可对楼宇进行多角度、全方位的监

测，如遇突发情况，系统将自动报警并及时通知至管理人员，可极大减少因报警时延引起的财

产损失，保证人们的生命财产安全。

　二、ZigBee　技术概述。

（一） ZigBee 协议栈的体系结构。

通常，ZigBee 协议栈是在 IEEE 802. 15. 4 协议定义的物理层（ PHY 层）和媒体访问控制层（

MAC 层）的基础上提出来的一种新的协议，包括 PHY 层、MAC 层、网络 / 安全层、应用框

架层。ZigBee 技术体系结构中的每层，除了需要完成本层自身应完成的任务外，同时还需要向

上层提供其他的服务。Zig-Bee 的体系结构图如图 1 （a ）所示。

（二） ZigBee 技术网络架构。

常见的两种 ZigBee 技术网络拓扑结构有：星型拓扑结构和对等拓扑结构。星型拓扑是一种最

简单的拓扑结构，其网络结构由主协调器和多个从设备组成，主协调器可作为起始设备、终端

设备，也可作为路由器，从设备只能与主设备进行通信；对等网络拓扑结构可以构成一个更复

杂的网络结构，在对等网络的拓扑结构中的任何装置，只要在主设备的通信范围都可与其他设

备进行通信。图 1 （b ）为星型拓扑和对等拓扑结构的举例。

　三、系统硬件平台设计。

（一）系统方案与功能。

本系统为基于 ZigBee 的楼宇火灾自动报警系统，系统的总体设计框架如图 2 （a ）所示，检测

节点、汇聚节点协同工作，共同完成火灾自动报警任务。网络中心节点通过串口与服务器相

连，检测软件调用串口控件，与中心节点进行通信，通信流程如图 2 （b ）所示。各传感器节

点采集区域内的烟雾、一氧化碳、温度等常见的环境数据，并直接或通过其他节点或中继节点

将采集到的数据发送至汇聚节点，汇聚节点对数据进行融合后发送至服务器，服务器软件收到

数据后，将数据参数与正常阙值进行比对，如发现有异常，将在 500ms 内将报警信号发送至异

常监测点，异常监测点发出报警声的同时把报警信号发送给管理员，管理员收到报警命令后立

即通知现场处理报警情况。

该系统可实现如下功能：

1. ZigBee 无线传感节点定位与记录：无线传感器节点可以定位并记录自身及周边节点的位置

信息，同时上传位置信息至汇聚节点，对节点位置进行统一管理。

2. 状态信号的连续感知能力：系统一旦运行起来，节点要对自身运行状态信号的变化和偏差进

行实时监控，一旦有状态信号的变化，马上通知汇聚节点，并做出一定的反应。

3. 完整数据传输：对运行设备的转台特征数据进行完整和周期性传输。

4. 信号处理和故障自检：节点具有一定的信号处理能力，可对数据进行简单的融合处理，并将

处理后的数据发送至汇聚节点或基站，当检测到故障时，能发送紧急报警信息。

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摘要：

ZigBee技术下楼宇火灾自动报警平台的开发研究　　一、引言。现阶段，无线传感器技术和现代通信技术的发展势头迅猛，火灾自动报警系统正朝着多传感器融合发展方向前进，本文以CC2530芯片及ZigBee技术为核心，对楼宇火灾自动报警系统进行设计与研究，提出了一种多传感器融合处理的报警系统，可对楼宇进行多角度、全方位的监测，如遇突发情况，系统将自动报警并及时通知至管理人员，可极大减少因报警时延引起的财产损失，保证人们的生命财产安全。　二、ZigBee　技术概述。（一）ZigBee协议栈的体系结构。通常，ZigBee协议栈是在IEEE802.15.4协议定义的物理层（PHY层）和媒体访问控制层（MAC...

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