[实用新型]一种基于ZigBee网络的隧道火灾报警系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及公路安全领域，具体涉及一种基于ZigBee网络的隧道火灾报警系统。

背景技术

近几年来，随着高速公路的不断发展，世界各地的隧道火灾事故频发，已广泛引起了人们的高度重视。从1996年的英吉利海峡隧道火灾、2000年的奥地利萨尔茨堡州基茨施坦霍县山隧道火灾、2003年韩国的地铁隧道火灾到2004年的中国的渝黔高速真武山隧道火灾、2008年京珠高速公路广东韶关段南行大宝山隧道火灾、2014年山西晋城晋济高速岩后隧道火灾以及2015年河南省郑尧高速始祖山隧道火灾等事故，都造成了巨大的人员伤亡和财产损失。可以说，隧道火灾事故救援同高层建筑火灾一样，已经成为当今世界各国面临的一大技术难题，同时，也是消防部队探索和研究灭火救援技战术的重要课题之一。

国外的火灾预防产品中，分布智能系统技术得到了广泛的应用，这类系统的特点有：多判数据的火灾探测技术、完善的功能设置、能适应一般场合的使用、通过编程使探测器适应特殊的场合或者环境需要，可以对自身电路以及传感器进行检测，具有环境因素补偿，故障报告功能，具有良好的可扩展性，多级判断设计有效提高了报警的准确程度。

与国外技术相比，国内在火灾报警系统的研究上存在着一定的差距。国内火灾报警技术也逐渐将重点放在了分布智能系统上，有较多优秀的产品出现，但是，国内的产品普遍存在缺乏核心技术，现有国内外的产品均存在可靠性及稳定性差、信号处理方法单一、智能化程度较低等问题。现代消防建设对火灾检测与报警的要求与日俱增，目前的实际工程当中，传统型的区域报警系统、集中报警系统和控制中心报警系统仍得到较为广泛的应用，而智能火灾报警系统能够在火灾发生初期，将燃烧产生的烟雾、热量和光辐射等物理量，通过感温、感烟和感光等火灾探测器变成电信号，传输到火灾报警控制器，并同时显示出火灾发生的部位，记录火灾发生的时间，进而智能化地实现对火灾的预防和报警。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种基于ZigBee网络的隧道火灾报警系统，该系统能够准确而可靠的检测到隧道内是否出现烟雾、CO、火光、高温情况，并将检测到的数据与事先已储存在系统内各个项目的数据指标范围进行比对，判定隧道内是否出现异常情况，以图像、音频的形式提供给中央控制室的控制人员和驾驶人，继而实时地了解隧道内的情况，并且及时地发现隧道内的异常情况，保证隧道的安全运行。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

包括监测模块及报警模块，所述的监测模块包括多种采集隧道内环境信号的传感器，各个传感器采集到的信号传输至处理器与事先设定好的火灾发生阈值进行比较，报警模块包括连接在处理器输出端的蜂鸣报警器和显示屏，所述的处理器连接ZigBee无线发射模块，ZigBee无线发射模块与设置在远端中央控制室的ZigBee无线接收模块进行数据通信。

多种采集隧道内环境信号的传感器包括模拟温度传感器、CO浓度传感器、火焰传感器、烟雾传感器以及能够直接输出数字量的数字温度传感器。

模拟温度传感器、CO浓度传感器、火焰传感器及烟雾传感器经过放大整形电路和A/D转换电路连接处理器，数字温度传感器直接连接处理器。

所述的数字温度传感器采用DS18B20温度采集芯片。

处理器采用STC89C51单片机，通过RS232串口传输电路与ZigBee无线发射模块连接。

所述的ZigBee无线发射模块采用CC2430系统芯片，并采用双极PCB天线。

所述的显示屏采用的是LED显示屏。

与现有技术相比，本实用新型能够应用于较长的公路隧道当中，通过监测模块准确、可靠的检测隧道内是否出现烟雾、CO、火光、高温情况，并将检测到的数据与事先已储存在系统内的各个项目的数据指标范围进行比对，判定隧道内是否出现异常情况，之后借助ZigBee网络将该监测结果的数字信号和隧道道路里程桩范围等重要信息一并发射给中央控制室，并以图像、音频的形式提供给控制人员和隧道内的驾驶人，从而帮助控制人员、驾驶人实时地了解隧道内的情况，并且及时地发现隧道内的异常情况，保证隧道内的交通安全。与目前仅仅依靠通过在隧道内设置监控摄像装置来监测隧道的运行情况相比，该系统能够快速地向监控人提供具体的数据信息，因此能够有效解决人为难以及时判定隧道内发生火灾的问题，从而最大程度地降低隧道发生不可控制火灾事故的可能性，有效保障隧道的安全运行。

附图说明

图1本实用新型的整体结构框图；