[实用新型]火灾现场消防员安全预警系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种火灾现场安全预警系统。

背景技术

近年来, 随着社会经济的飞速发展, 不同类型的火灾和各种突发性事故也在发展、变化, 特别是重大、特大灾害事故发生的频率越来越快, 处置的难度越来越高, 给人们的生产生活等带来极大影响。消防员作为人民的保姆与自然灾害作斗争，他们的人身安全值得我们去关注。

目前灭火救援现场基于350M/800M 无线常规或集群语音通信, 以及基于卫星、微波和移动公网的视频和数据通信等无线通信技术上成本较高、功耗较大、现场组网困难、现场数据通信困难、抗干扰能力相对较差等缺点。

发明内容

为克服目前的灭火救援现场基于350M/800M 无线常规或集群语音通信以及基于卫星、微波和移动公网的视频和数据通信等无线通信存在的成本较高、功耗较大、现场组网困难、现场数据通信困难、抗干扰能力相对较差的不足，本实用新型采用Zigbee无线网络技术，提供一种省电、可靠、时延短、网络容量大、安全、保密度高，且具有组建无线传感器网络简单，自组网功能和温度采集传输准确度高的火灾现场消防员安全预警系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种火灾现场消防员安全预警系统，包括由指挥员携带的固定管理节点和由进入火灾现场的消防员携带的普通节点，所述普通节点包括第一供电单元、呼叫按钮、温度传感器、第一无线通信模块和用以将呼叫按钮和温度传感器采集的数据传输并发送控制的第一微处理器，所述第一供电单元与所述第一微处理器、第一无线通信模块连接，所述呼叫按钮、温度传感器与所述第一微处理器连接，所述第一微处理器与所述第一无线通信信模块连接；

所述固定管理节点包括第二供电单元、主人机界面单元、第二无线通信模块和用以根据普通节点的传输数据进行安全预警的第二微处理器，所述第二供电单元连接所述微处理器、第二无线通信模块，所述第二无线通信模块通过Zigbee无线网络与所述第一无线通信模块通讯连接，所述第二无线通信模块与所述第二微处理器连接，所述第二微处理器与所述主人机界面单元连接。

作为优选的一种方案：所述固定管理节点还包括辅人机界面单元，所述微处理器与所述辅人机界面单元连接。

进一步，所述第一无线通信模块和第二无线通信模块均为基于CC2431芯片的无线通信模块。

再进一步，所述温度传感器为基于DS18B20的温度模块。

所述温度传感器呈单线接口结构。

所述第一微处理器和第二微处理器均为8051微控制核。

本实用新型的实现思路：基于CC2431无线传感器芯片的无线传感器网络及基于DS18B20的现场温度采集无线传输系统能有效的完成火灾现场消防员所在位置的温度采集、位置定位、预警和呼救功能。

每个消防员都佩戴一个普通节点，指挥员佩戴固定管理节点（即簇头节点）。每个节点都接上电源后，根据Zigbee协议栈自动组成星状网络，即可以进行无线通信。普通节点每30s发送一帧数据，检测其是否在整个网络设定允许距离范围内，不同的状态LED灯显示不同的组合。倘若一个节点跑出网络范围，其他节点可以组成搜救网络，对失踪节点进行定位，定位采用RSSI值检测算法，进行逐步逼近定位方法。温度采集数据打包在帧数据中，可以进行提取处理，再通过串口在上位机上显示。给现场指挥员提供了对救援有利的现场数据。

本实用新型的有益效果为：省电、可靠、时延短、网络容量大、安全、保密度高，且具有组建无线传感器网络简单，自组网功能和温度采集传输准确度高，具有良好的预警功能。

附图说明

图1是无线传感器网络通信示意图

图2是指挥员固定管理节点硬件结构框图。

图3是消防员移动节点硬件结构框图。

图4是无线网络组件示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

参照图1～图4，一种火灾现场消防员安全预警系统，包括由指挥员携带的固定管理节点和由进入火灾现场的消防员携带的普通节点，所述普通节点包括第一供电单元、呼叫按钮、温度传感器、第一无线通信模块和用以将呼叫按钮和温度传感器采集的数据传输并发送控制的第一微处理器，所述第一供电单元与所述第一微处理器、第一无线通信模块连接，所述呼叫按钮、温度传感器与所述第一微处理器连接，所述第一微处理器与所述第一无线通信信模块连接；