基于zigbee的无线火灾报警系统的构建技术的中文

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1、基于ZigBee的无线火灾报警系统的构建技术摘要本文指出了有线自动火灾报警系统在使用中的缺陷，以及建设的必要性和可能性。无线火灾报警系统介绍了基于IEEE802.15.4的ZigBee技术及其特点。我们也给出了一个基于ZigBee构建无线火灾报警系统的方法，包括施工，硬件和软件设计。关键字ZigBee,无线，传感器，自动火灾报警1.介绍大多数火灾传感器网络是基于CAN总线在当前使用的自动火灾报警系统中构建的，其中信号和数据通过电缆传输。与传统分布式电缆网络相比，总线网络具有大大提高了建设和维护的可扩性和难度。但还是有一

2、些缺陷，电缆容易被侵蚀，被老鼠咬伤，磨损，导致高故障率和高误报率，而且电缆传输距离有限，一般不超过1km，否则会出现衰减和干扰导致系统故障。我们可以设想，以无线传输方式构建自动火灾报警系统，可以避免上述情况问题。无线信号继电器的新方式也可以增加报警信号传输距离与微电子和无线通信技术的发展，近年来，这可以成为现实。本文介绍了一种基于ZigBee技术构建自动火灾报警系统的方法。2.ZigBee技术ZigBee是IEEE802.15.4的替代名称，是2005年发布的无线网络协议。ZigBee技术是一种双向无线电通信技术，主要

3、适用于自动控制和遥控。基于无线通信，它可以嵌入各种消费电子，家庭和建筑自动化设备，工业控制设备，各种传感器设备，还支持地理定位功能。ZigBee具有以下功能：•低功耗。由于工作周期短，在发送和接收时功耗低消息，并采用睡眠模式。两个5＃干电池可以支持节点工作6到24个月，甚至更长。•低成本。显着简化协议和减少通信控制器的要求，导致非常低的成本。模块便宜，ZigBee协议专利是免费的。•低传输速率。它工作在250kbps速率，满足低数据传输的应用要求率。•短距离。相邻节点之间的传输距离通常为10〜100m。如果增加发射功率

4、RF，距离可以1-3公里。如果通过路由和通信中继，距离将会更。•短时间延迟。ZigBee在时延敏感应用中具有优化，通信延迟和从休眠的激活延迟非常短。一般来说，从睡觉到工作，只需要15ms，而连接到网络的节点只需要30ms。•大容量。ZigBee网络可以构造为不同类型。主节点仍然可以管理254个节点可以通过每个节点扩展到更大的网络。理论上，总网络可以有65535个节点。•高安全性。ZigBee提供了三级安全模式，包括数据完整性检查和认证，使用访问控制列表（ACL）防止非法数据采集，使用高级加密标准（AES128）对称密码

5、，以灵活地确定安全属性。•自由频带。它使用直接序列扩频技术，在全球免费ISM2.4GHz工作频带。通常，应用符合以下条件可以考虑使用ZigBee技术：•设备成本低，传输数据量小•设备体积小，不适合放置大电池或电源模块•不能频繁更换电池或反复充电不方便•覆盖范围广泛的通信，网络中的许多设备，但仅用于监控和控制自动火灾报警系统几乎具有上述所有特点，因此非常适合基于建立ZigBee技术。1.系统构建3.1系统结构图1系统结构注：dataacquisitionnodes数据采集节点monitoringarea监控区datasi

6、nknode数据汇节点supervisionhost监督主机peripheralequipment外围设备server服务器该系统采用ZigBee无线网络实现火灾监控和自动报警，主要包括三个部分：数据采集节点，数据汇节点和消防控制中心，如图1所示。数据采集节点是集成传感器，主控单元（MCU）和的嵌入式无线传感器模块射频（RF）通信功能。在预处理由传感器检测到的火灾信号之后，它选择一个最佳路径将它们发送到数据汇节点。数据汇节点发送来自传感器的数据网络到消防控制中心。必要时，数据也可以通过外部发送到消防控制中心网络，如互联

7、网。消防控制中心由监控主机和服务器组成。服务器用于存储火灾控制数据，电子地图等。监控主机用于数据处理和统计评估，通过外围设备显示报警信息，以及用于数据管理，数据查询和交互与用户。3.2系统硬件系统硬件主要由数据采集器和数据接收器组成。数据采集器由传感器，MCU，RF芯片等.MCU和RF芯片通过PCI总线连接，构成无线传输模块。与同类无线模块，数据接收器通过RS232异步串口与PC通讯接口。在一个方向上，控制信号以无线方式从主机发射到数据收集器另一个方向，将收集的数据上传到主机。当传感器检测到火灾信号时，火灾控制中心将处

8、理和统计评估数据，并将其转换为适当的报警指示器与预设的规则，然后发出报警信号。系统硬件结构图如图2所示。图2系统硬件结构MCU可以选择8或16位单片机与片上集成ROM，如MCS51系列，HCS08系列或MSP430系列MCU，以MC9S08GT60为例，一种HCS08系列，工作于1.8V电压，集成4KBRAM和60KB闪存ROM，