[发明专利]一种基于ZigBee和Android的火灾信号监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及智能火灾监控系统，特别是设计一种基于ZigBee和Android的火灾信号监测系统

背景技术

传统的火灾报警系统采用的都是有线连接方式，而这种系统应用最多的就是RS485总线、CAN总线来传输传感器采集的数据，采用这种方式的优点是简单易行而且传输误码率相对较低，但是需要在建筑当中提前埋线，随着使用时间变长，线路会发生老化、腐蚀、磨损等各种各样不可预知的情况，严重情况会导致系统失灵无法报警，因此无线火灾报警系统一定会成为未来发展的主流。

近几年兴起的技术是物联网发展中的一个重要的无线通信技术,具有以下几个特点：低速率、低功耗、低成本、短时延、免许可无线通信频段。降低了硬件成本,提高了系统稳定性。另一方面,现有的移动设备资源丰富,Android系统的操作便利性,完全可以满足了现代监控系统人性化的要求

目前大多数系统将控制接入Internet,都是基于网络对系统进行远程控制,在一些场合不是很方便。该系统通信方式兼有WIFI和3G两种无线通信技术，可以节约流量，提高系统的可行性。

发明内容

本发明的目的是克服现有的火灾监控系统的不足，具体实现一种基于ZigBee和智能手机的安全可靠，灵活性高，扩展性好的系统。

为了实现上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的：包括数据采集端的ZigBee设计、PC端设计、Web服务器端设计、以及Android客户端设计。主要功能在两方面：本系统包含一个基于ZigBee的无线传感器网络，可以通过手机端的App远程查看传感器数据，以曲线的和实时数据的形式显示各个不同节点的传感器组的数值，当采集到的环境信息超过设定好的阈值时，会自动发送火灾预警短信；视频监控终端集成Web服务器，只要能连入互联网，便可通过手机App来查看监控视频，并且可以通过App控制摄像头在一定范围内转动,以扩大监控范围。本发明只要利用一个手机APP，在任何有网的地方都可以监视房间内的信息，而且性能稳定可靠，便于推广使用，对于火灾的发生做到防患于未然。

上述的一种基于ZigBee和Android的火灾信号监测系统，其特征在于：包括ZigBee端设计、PC端设计，Web服务器端设计、视频采集端设计以及Android客户端设计。所述的ZigBee采集节点安放在家居房屋内，用来实时采集环境信息并将信息通过ZigBee传感器网络发送给ZigBee路由器；多个ZigBee路由器将多个传感器采集的数据汇总后打包传输给ZigBee网络协调器；ZigBee协调器通过RS-232串口与PC端进行通信；PC端把传输到的信息通过互联网发送到网络服务器端并保存在服务器端的数据库内；手机端的APP客户端实时调用服务器内的数据信息，用来显示环境情况以及进行火灾报警；另外视频采集端实时监控图像信息，并把数据传输到服务器以备手机端调用监控。

上述的一种基于ZigBee和Android的火灾信号监测系统，其特征在于：所述ZigBee端设计是使用ZigBee模块进行无线通信。ZigBee无线模块采用的是CC2530F256模块。ZigBee节点的射频芯片选用TI公司的CC2530。ZigBee节点包括终端节点、路由器节点和网络协调器节点三部分，三部分在硬件上没有区别，只是在软件设计上按功能进行区分。

上述的一种基于ZigBee和Android的火灾信号监测系统，其特征在于：信号采集传感器由温度传感器18B20、烟雾传感器MQ-2、CO传感器MQ-7组成。

上述的一种基于ZigBee和Android的火灾信号监测系统，其特征在于：PC端具有RS-232串口接入功能，并可以与ZigBee协调器进行通信，利用JAVA语言实现实时接收串口数据和实时上传数据到服务器端。

上述的一种基于ZigBee和Android的火灾信号监测系统，其特征在于：服务器端基于Linux的CentOS系统，功能主要包括，用户登录模块、传感器数据PC端通信模块、数据Android端通信模块；服务器端使用Tomcat作为服务器的核心提供服务；使用Xshell远程使用命令行操作，部署模块；使用FTP软件，完成代码的部署。

上述的一种基于ZigBee和Android的火灾信号监测系统，其特征在于：Android端使用华为荣耀8手机端，硬件包括ARM处理器、Flash闪存、SDRAM、Wifi模块和电源。其软件功能包括用户登录模块，环境监控模块，阈值报警模块，设置模块，实时数据图像显示模块。