新型智能消防系统的硬件平台构建与研发探讨

苏培明

摘要：“智能消防”是现代高科技技术发展成果的体现，它的发展可以为消防事业作出巨大贡献。它反应速度快，并且在运行时状态稳定，覆盖范围更广。在火灾发生时可以及时发现，并迅速采取应急措施，把火灾造成的损失降到最低。新型的智能消防系统经过反复科学实践并且通过消防部门审查、具体施工、竣工验收等环节，在没有任何问题之后才可以投入使用，这也确保它的运行更加具有可靠性。

关键词：新型智能消防系统；火灾监测；硬件；研发

中图分类号：TU998.13 文献标识码：B 文章编号：1674-3954（2013）21-0351-02

随着经济的增长，人们生活水平得以提高，从而对生活质量提出的标准也越来越高。电器设备日益增加、高层建筑增加，在这些设施和设备不断扩大的同时，消防安全的隐患也逐渐显现出来。所以根据这样的现实状况，加强对新型智能消防系统的硬件平台构建与研发就显得尤为重要。型智能消防系统主要是由两大系统构成：①发生火灾时的自动报警系统；②发生火灾之后的联动系统。最近这几年，随着无线传感技术的成熟，智能消防系统又有了新的发展，研发出无线火灾报警系统，它具有低功耗、低成本、延时短暂等性能上的优势，使新型消防系统有更强的火灾预警能力，很大程度上提高对火灾预警的可靠性。

1 新型智能消防系统硬件平台的构建

1.1 构建新型消防系统的必要条件

要想构建新型的消防系统，那么就要做到以下几方面：①传感器的节点要具有采集建筑基本参数的功能。②通过测定传感器节点参数，来进一步确定火灾的具体位置，锁定被困人员的具体位置，缩短营救时间。③传感器在发现发生火灾的第一时间，通过报警设备通知楼内住户，让其迅速撤离，对于不在火灾现场的居民，通过全球通信移动系统来进行逐一通知。④系统要确保火灾的全过程始终保持正常工作状态，具有实时传输视频的性能。

1.2 硬件平台的组成

整个新型智能消防系统的硬件方面主要有五个模块构成，分别是：桌面温湿度传感器节点模块、消防传感器节点模块、无线摄像头模块、基站功能模块、有源RFID节点模块（是一种无线通信技术，可以通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或者光学接触）。在这五种模块相互配合、相互协调工作时，就会最大限度的采集整幢大楼里面的参考数据，使火灾发生时可以更加全面的检测大楼里的情况，快速确定着火点以及被困人员位置，加强预警的可靠性。

2 具体分析新型消防系统硬件平台的构成

2.1 桌面温湿度传感器节点

桌面温湿度传感器节点，可以对一些低空问的温湿度发生的火灾进行监测，以此提高对火灾的监测能力和预警能力。在这个节点里，在原来的基础上还加入了现实模块和温湿度传感器，并且还把它做成电子时钟样式的面板，让大楼内的居民可以时刻了解到室内的温湿度。具体的程序管理人员也可以通过上面的数据来分析周围环境变化，在一定程度上提高了对火灾的预警能力。

2.2 消防传感器节点

无线消防系统的重要组成部分之一就是无线消防传感器节点。传感器模板主要包括了湿度、光照、温度、大气压、三维加速度等方面。对于烟感的报警器是以独立形式存在的，一旦它被烟感触碰，那么将立刻报警，所以烟感报警具有较高的优先级。

2.3 无线摄像头监控节点

当智能消防系统的后台程序作出火灾情况警报时，火灾警报信息就会在第一时间被传到相关值班的消防员那里。在这个时候，无线摄像头监控系统中的对应结点就会立刻开启并且自动将图像视频信息传达给消防人员，再由消防人员来具体通过数据及图像来判断火情的真实性，如果是错误的火情报警，那么就会将误报信息消除，反之，如果是真的发生了火灾，那么值班人员就会第一时间报火警，并且通过对监控系统所传递的信息来分析具体情况，及时有效的采取补救措施，以最快的速度来解决火灾情况，尽量降低灾害造成的损失。无线摄像头监控节点可以自己独立组网，传回具体的现场画面。

2.4 有源RFID节点

有缘RFID节点是一个外部造型非常小的无线传感器节点，它可以配合并且帮助消防员进行拓扑图定位，有源RFID节点是整个无线消防系统当中的重要组成之一。当发生火灾的时候，可以通过RFID来对一些人或者物体进行标记，进一步和消防员配合。通过这一举措来不断的更新这一期间所标识人或者物体的当前具体位置，这样一来，就可以在很大程度上有利于消防员在救灾时做决策指导，节省救援时间，并且最大限度确保消防员的人身安全。

2.5 基站节点

无线消防节点经过精简之后被称之为基站节点，基站节点在去掉了无线消防节点当中的时钟模块和传感器的同时又添加了串口转USB模块。因为基站节点是使用上位机USB的，来通过它实现一直保持对节点供电的状态，所以在节点电量的问题上就不需要担忧了。基站节点借助ZigBee协议（是一种低速短距离传输的无线网络协定，主要特色有低速、低耗电、低成本、支援大量网络节点、支援多种网络拓扑、快速、安全），来进一步汇总其它消防节点的数据，并且可以同时进行广播火灾信息。基站节点把来自各个消防节点的健康包传递给上位机，这些来自各个节点的信息是在一定的周期性内收集的，一旦不能收到某个节点的健康包或者长时间不能正常收集节点健康包时，就要考虑是不是有节点出现了问题，这些节点是不是需要维护了。对于所有无线消防节点来说，无线消防节点网络必须按照要求只能有一个基站节点，这个节点扮演着上位机的接口角色。上位机通过XServe软件（是一款专门为服务器用途所设计的高性能主机），来进一步进行解析与基站节点通信。经过对基站节点的创新设计，在现实生活中，如果火灾的现场不断扩大时，即使有很多报警火点，也不会导致数据拥堵现象。在火灾发生的时候，消防系统会产生很大的耗电量，所以我们一定要注意平时对系统的维护，要时刻保证系统有充足的电量，这样才能确保系统在火灾发生时可以照样正常工作，并且系统的运作直至火灾结束。

3 新型智能消防系统的研发意义

新型智能消防系统的研发，在很大程度上可以更好的对火灾情况进行预警，在有限的时间内，把火灾的危害降到最低。对于这一新技术所研发的新型智能消防系统，与之前传统的智能消防系统相比较而言，它有明显的优势，这些优势，也恰恰体现了它研发的意义。①它有无线上的优势，和之前的消防系统相比，它因为没有线，所以更容易放置，不会出现被布线缠绕的现象，最重要的是它不会在火灾发生时由于电线的损坏而使整个监测系统无法发挥监测的作用。⑦新型智能消防系统的功耗低。用3节AA电池就能够让消防节点维持工作至少半年。③大容量多跳自组网功能优势。因为新型消防系统具有自组网自愈功能与多跳路由功能，所以，即使在系统当中有节点损坏部分，在火灾发生时，还是可以顺利的将数据传回来。④有缘RFID实时定位功能。这一功能可以对携带有缘RFID的物体或者是人都进行实时定位，这样一来，就能够帮助消防员更快、更准确、更及时的进行救援。⑤新型消防系统的后台处理能力非常强大，可以有效的为火灾报警提供科学依据。新型消防系统的后台处理中还包括了远程Web界面控制访问功能、诊断系统健康功能、规划逃生路线功能等等。这些无一不体现新智能消防系统的巨大优势，它的研发可以让消防事业得到突破性的进展。

4 总结

新型智能消防系统能够及时的发现火灾隐患，并且快速有效的采取应对措施。它的研发有利于消防员对火灾做出正确的判断，积极指导救援工作的开展，尽可能在最大限度上确保人身安全和财产安全。新型智能消防系统具有非常重要的社会意义和相当广阔的发展空间。

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