基于Zig Bee的紫外型手持火焰检测系统设计.pdf

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1、2015年第34卷第6期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)109DOI：10．13873／J．1000-9787(2015)06-0109-03基于ZigBee的紫外型手持火焰检测系统设计褚建平，甄国涌，刘东海，郭柳柳，田元。(1．中北大学电子测试技术国家重点实验室，山西太原030051；2．太原市华纳方盛科技有限公司，山西太原030051；3．西安电子科技大学微电子学院，陕西西安710071)摘要：针对火灾过后残余火种的检测，提出了一种将紫外线传感器与ZigBee无线网络相结合的手持火焰检测系统，通过对检测系统的拓扑结构与传感

2、器节点的软硬件设计，实现了在各种复杂环境下准确检测火焰的功能。实验结果证明：手持设备可以在5m的范围内准确检测到火焰长度大于1cm的残余火种，在实时性、准确性、可靠性及环境适应性等方面可以较好地满足应用需求。关键词：火焰检测；紫外线传感器；ZigBee中图分类号：TP277文献标识码：A文章编号：1000--9787(2015)06-0109-03Design0fUVtypehandheldflamedetectionsystembasedonZigBeeCHUJian—ping，ZHENGuo．yong，LIUDong—hai，GUOLiu．1iu，TIANYuan。(1．Nati

3、onalKeyLaboratoryforElectronicMeasurementTechnology，NorthUniversityofChina，Taiyuan030051，China；2．HuanaFangshengTechnologyCoLtdofTaiyuan，Taiyuan030051，China；3．SchoolofMicroelectronics．XidianUniversity，Xi’an710071。China)Abstract：Aimingatresidualflamedetectionafterfire，proposeakindofhandheldfirede

4、tectionsystemscombinesUVsensortechnologyandZigBeewirelessnetworktechnology，throughhardware，softwareandtopologystructuredesignofdetectionsystemachieveinavarietyofcomplexenvironment，functionofflameaccuratedetecting．Experimentalresultsverifytheflamewhichlengthgreaterthan1emcanbedetectedevenatrange

5、of5m，intermsofrealtime，accuracy，reliabilityandenvironmentaladaptabilitycanmeettheapplicationrequirementswel1．Keywords：flamedetection；UVsensor；ZigBee0引言控中心。监控中心由ZigBee的FFD设备⋯、监视器和火灾过后的残余火种有可能引起范围更大、破坏性更SQL数据库组成，主要功能是完成数据的接收、处理、分析、强的火灾，因此，对于残余火种的排查是非常重要的。目显示、存储等功能。前，已有许多用于各个领域的火灾检测的研究资料和经验，火灾检测器与

6、报警系统也比较多且较成熟。但是这些设备监控中也主要是用于火灾的发现和预防，它们大多分布固定、不可移动，对于残余火种的检测作用不大。本文设计了一种基于ZigBee的紫外(uv)型手持火焰天线0----．—-JL--．一：检测系统，可实时并准确地发现残余火种。1兰墨呈竺!皇lij▲；。il。-_火-__焰___传J__感__·_器_-一I：j1火焰检测系统的架构Ili1．1系统体系结构手持设备】手持设备2系统总体体系结构如图1所示，该系统主要由多个手图1系统总体体系结构设计图持设备终端和监控中心端组成。每个手持设备终端都由、Fig1Designofsystemarchitecturedi

7、agramR2868紫外线型火焰传感器和ZigBee节点构成，实时检测1．2系统拓扑结构火场中残余火种的情况，并通过无线传输网络发送给监ZigBee的网络拓扑结构有星型网络、簇一树型网络和收稿日期：2014—10-09110传感器与微系统第34卷Mesh网状网络，在结构、建网、控制方面特性各有优劣。针信号处理电路如图5所示，根据不同情况下传感器输出脉对火场复杂的环境，考虑到系统配置、系统稳定性等问题，冲的特点，利用CC2530的输入脉冲捕捉功能，将传感器的