[实用新型]火灾监测系统中烟温复合探测无线传感网络节点

说明书

技术领域

本实用新型涉及火灾特征参数温度和烟雾复合传感装置，更具体地说是一种应用在火灾监测系统中的烟温复合探测器。

背景技术

传统的火灾探测技术主要有感温和感烟两种方式，分别通过检测环境温度的变化及烟颗粒的浓度变化来判断是否有火灾发生，常用光电感烟和感温探测火灾的技术已经相对成熟。复合式感烟感温火灾探测器同时监测温度和烟颗粒两个火灾特征参数，提高了火灾探测的可靠性，是目前国际上流行的新型多功能高可靠性的火灾探测技术。随着计算机及通信技术的发展，火灾探测技术由单点检测发展到系统监测，但是多年来，对于建筑物的早期火灾探测和报警，火灾自动报警系统一直沿用的是有线网络方式，通过各种线路将监控点和控制中心相互连接，像蜘蛛网一样的线路布满在各种建筑中，而在一些特殊建筑场所比如古建筑，有线火灾检测系统是不合适或根本不能使用的。

古建筑多为木质结构，即便是砖石结构，经历千百年的风雨洗礼本身已十分脆弱，在名胜古迹中任何一场火灾所造成的损失都可能是不可估量的。有线火灾自动报警系统在建设过程中，由于存在大量的预埋管和管内穿线工作，增加了建设成本，也延长了建设周期，更重要的是会对古建筑造成人为破坏。近年来无线传感网技术迅速发展，但作为一种在性能可靠、使用安装方便、低成本等诸多方面有着显著优势的无线传感网络系统在建筑物的火灾探测方面没有成熟的相关技术。将多种有线火灾探测技术与无线传感器网络技术相结合，构建应用于火灾监测系统的烟温复合探测无线传感器网络节点是建设分布式无线消防报警系统的最重要的基础工作之一。

实用新型内容

本实用新型是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种具有数据采集和数据传输功能、自动地对其周围环境的温度和烟雾进行探测，同时，在其内部可直接对数据进行预处理，并且是以无线传输的方式进行数据传输的火灾监测系统中烟温复合探测无线传感网络节点，将该节点部署在所要监测的区域内，多个节点通过自组织方式组建无线网络，结合上位计算机形成安装方便快捷、安装成本低、安装速度快的无线火灾实时监测网络。

本实用新型解决技术问题采用如下技术方案：

本实用新型火灾监测系统中烟温复合探测无线传感网络节点的结构特点是具有：

一烟温复合探测传感器模块，由温度传感器模块和烟雾探测模块构成，采集温度数据和烟雾数据，并由嵌入式微处理器控制和读取；

一数据处理模块，是以嵌入式微处理器对检测数据所在范围作出判断，正常范围内的检测数据以一间隔的时间通过射频模块向基站发送；超正常范围的温度和烟雾信息实时通过射频模块传送至基站；

一射频模块，接收来自嵌入式微处理器的数据信号并以射频向基站发送。

本实用新型结构特点也在于：

所述烟雾探测模块由光学探测暗室和位于光学探测暗室外围的光学迷宫构成烟雾光学探测室内腔；在所述光学探测室内腔中以轴线成大于90度的夹角分别设置红外发射二极管与红外接收二极管；所述红外发射二极管发射的红外光在经光学探测室内腔中烟雾粒子散射后到达红外接收二极管，以所述红外接收二极管上随烟雾浓度增加而加大的输出信号为烟雾探测信号。

所述温度传感器模块采用温湿度传感器芯片SHT11，以所述传感器芯片SHT11串行接口时钟线SCK和串行接口数据线DATA引脚分别连接到嵌入式微处理器相应的引脚，由所述嵌入式微处理器提供温湿度传感器芯片SHT11的温度测量和数据读取控制信号。

本实用新型节点用于大量部署在监测区内的各个监测点上，通过无线通讯方式形成一个多跳的自组织的网络系统，协作地感知、采集和处理网络覆盖区域内的感知对象—火灾信息。节点内嵌入式微处理器将检测到的数据超标温度和烟雾信息立即通过射频模块传送给基站。在基站中包括有嵌入式微处理器及其外接的射频模块，接收来自各个火灾探测节点的数据包，根据各自节点的ID确定相应位置处的火灾特征参数，由嵌入式微处理器综合烟雾和温度数据通过火灾识别算法，判断相应位置有无火灾的发生。与基站相连的上位计算机上可以运行相应的后台软件，以实现火灾监测区域管理以及虚拟场景再现。

与已有技术相比，本实用新型有益效果体现在：

1、本实用新型采用无线方式进行数据传输，监测系统中无需布线，不会因安装消防系统造成对建筑物损坏；

2、本实用新型为模块化设计，装置简单，成本低，安装方便。

3、本实用新型采用低功耗设计，延长了电池使用周期，节点的使用寿命较长；

附图说明

图1本实用新型无线传感器网络节点结构框图。

图2本实用新型烟温复合探测传感器模块结构框图。