[发明专利]基于GPRS和ZigBee传感器网络的火灾监控系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种火灾监控系统，尤其是涉及一种基于GPRS和ZigBee传感器网络的火灾监控系统。

背景技术

随着社会的进步和科学技术的发展，人们对火灾的预防和监控越来越重视。近年来，面向工厂、楼宇、自然区域的火灾监控系统逐渐成为监控技术领域的热点。火灾监控系统可以节约纳税人的金钱和时间，提高对火灾判断的准确性和实时性；提高火灾营救的成功率，将火灾带来的损失降低到最小；尤其是在大型的工业设施、人员密集的楼宇和自然区域突发火灾事件的应对等方面表现出明显的优越性。

传统的火灾监控系统给预防工作带来诸如实时性不足、设施成本高昂等不便。主要方式是在人员密集的楼宇和工业设施中通过统一布线安装监控节点，并连接警报，在火灾发生时由警报提醒。这样的设施成本较高，对系统线路的完整性要求严格，一旦系统电力不足或意外断开则不能及时的拉响警报。还有一类新兴的技术，使用自动报警系统，在火灾自动报警系统中，GPRS设备和温度传感器、火焰探测器等设备连接。多数时间内，火灾探测设备没有数据传输，一旦某个火灾探测器探测到火情，连接GPRS设备的单元被激活，火灾探测器监测感受到的火灾信息经分析处理转化成电信号后，通过GPRS设备传送给报警控制器。这类的设备不足之处在于单个节点的成本较高，使得部署的成本过大。

GPRS无线数据通信网在国内大、中城市基本实现无缝覆盖。ZigBee是一种短距离、低功耗的无线通信技术，其特点是近距离、低功耗、低数据速率、低成本，主要适用于近距离无线通信等领域。ZigBee的无线节点功耗很低，在低功耗待机模式下，2节5号电池可支持1个节点工作6～24个月，这是ZigBee的突出优势。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于GPRS和ZigBee传感器网络的火灾监控系统，构建一套监控范围广，适用性强，安装方便以及低功耗的大型火灾监控系统，适合对城市范围的火灾情况进行监控。

本发明采用的技术方案是：

火灾监控系统由局域监控网和监控中心计算机组成；其中局域监控网中包括多个子局域监控网，子局域监控网中的无线通信节点通过GPRS网络与监控中心计算机连接；子局域监控网中的多个无线传感器节点通过ZigBee传感器网络分别于与无线通信节点连接。

所述无线传感器节点的内部模块连接关系为：CC2430处理器分别与传感器模块、蜂鸣器、按键和LED指示灯连接；CC2430处理器中的无线收发器与天线连接。

所述无线通信节点的内部模块连接关系为：CC2430处理器分别和RS232收发器、LCD屏幕和按键连接；CC2430处理器中的无线收发器与天线连接；RS232收发器与GPRS模块连接。

本发明具有的有益效果是：

采用GPRS网络和ZigBee传感器网络，GPRS网络可以实现大范围的监控；任何无线传感器节点发现火情都可以快速地向监控中心计算机汇报；从监控中心计算机可以查看整个火灾监控系统的运行情况以及火灾发生情况；ZigBee传感器网络的传感器节点安装方便，功耗低，避免了传统电缆布线带来的系统成本高，安装维护难度大等缺点。

本发明可以用于城市范围的火灾监控，实现对目标地理位置的随时监控、远程监控、帮助火警控制中心对目标地理位置火灾情况的监控和防护。

附图说明

图1是本发明的结构原理示意图。

图2是本发明的无线传感器节点硬件结构图。

图3是本发明的无线通信节点硬件结构图。

图4是本发明的无线传感器节点软件流程图。

图5是本发明的无线通信节点软件流程图。

图中：1、无线传感器节点，2、无线通信节点，3、监控中心计算机。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细的描述。

如图1所示，火灾监控系统由局域监控网和监控中心计算机组成；其中局域监控网中包括多个子局域监控网，子局域监控网中的无线通信节点2通过GPRS网络与监控中心计算机3连接；子局域监控网中的多个无线传感器节点1通过ZigBee传感器网络分别于与无线通信节点2连接，组成星形拓扑的ZigBee无线传感器网络，其中无线通信节点2作为网络协调器，无线传感器节点1自由加入或者退出子局域监控网络。每个子局域监控网的通信节点2作为网络协调器，控制所在的局域监控网的运行。在子局域监控网内，无线通信节点2轮询每个无线传感器节点1，获取火灾情况，再将该子局域监控网的火灾情况发送给监控中心计算机3。