基于无线通信的高层住宅安全监测及处理系统

翁梦雨 张锦源 孟森林 张方言 李航

（河南理工大学 河南 焦作 454000）

引言

随着城市经济的不断发展，大量人口涌入城市，高层建筑也逐步增多。然而由于楼层高度的限制，高层建筑消防措施普遍薄弱，安全隐患较大。目前，国内消防人员主要靠室内消防设施及随身携带设备进行扑救，但由于很多高层建筑由于高度高、施救难度大，导致火势和烟雾蔓延迅速，扑救难度很大[1-3]。基于此，我们设计了一款基于无线通信的高层住宅安全监测及处理系统，保障高层建筑消防安全，减少生命财产损失。

1 设计方案

该系统以ARM控制器为主控制芯片，用于各种反馈信息的处理。总控制电路主要由烟雾报警器、温度传感器、火焰报警器、体红外传感器、GSM模块、霍尔电流传感器和ARM控制器等设备组成。各传感器与ARM控制器之间协调配合工作，能够及时发现安全隐患，保障人民的生命财产安全。设计思路如图1所示。

1.1 烟雾气体监测

烟雾传感器负责监测空气中烟雾浓度，若烟雾的浓度超过特定的范围，则传输信息给ARM控制器，控制器进行分析处理之后自动打开排风扇以达到降低空气中可燃气体浓度的目的，同时发送电信号给GSM模块，通过无线通讯自动给住宅主人发送信息，提醒天然气发生泄漏，需要及时进行维修[4]。

1.2 电流超负荷监测

霍尔电流传感器负责监测电流的强弱变化，若电路中的电流超过特定的电流值，则传输信息给ARM控制器，控制器进行分析处理之后自动传输电信号给继电器，继电器自动断电，避免因电路问题而发生消防事故。同时单片机发送电信号给GSM模块，通过无线通讯自动给住宅主人发送信息，提醒电路中电流过大，需要进行检修。

1.3 远程监测和救援

火焰报警器和温度传感器分别监测空气中是否存在火焰以及温度的变化。当火灾无法避免的时候，上述传感器数据异常，人体红外传感器开始工作，当监测有人的时候，可以将信息传输给ARM控制器，经ARM控制器分析处理后传输电信号给报警器，使其发出声音来达到提醒居民的目的，同时通过无线通讯局域网络将着火点的信息传输到附近微型消防站的电脑上，电脑自动弹出网页，网页上面显示着火的房间、电流强度、烟雾浓度、是否有人等信息，同时电脑发出警报声提醒消防员作出救援，消防员可根据着火的住宅是否有人来执行不同的处理方案[5]。电脑工作时正常和异常显示界面如图2、3所示。

2 系统特色

（1）该系统采用GSM模块，可以更快让住宅主人知道可燃气体泄露问题和电路问题，能够更快做出相对应的处理方式。

（2）该系统可实时对着火状态的多方面进行综合监测，并赋以不同权重综合判断驾驶员处于着火状态。该装置的检测方式更真实、可靠。

（3）该系统合理使用了设置于小区内的微型消防站，可以很快的实施救援，尽可能的缩短救援时间。

（4）该系统采用人体红外传感器检测住宅房间是否有人，发生火灾之后消防员根据是否有人提供不同的救助方案，提高救援的效率。

（5）该系统的网页实时显示每个住宅的信息，发生火灾之后可以自动跳转发生火宅房间的信息，简洁明了。

（6）该系统的提醒方式更加人性化，可以最大程度达到提醒消防员和住宅居民的目的。

3 结语

“公消（2017）297号文件”中第3.1条表明，结合当地智慧用电、用气、用水系统建设，整合高层住宅建筑各类监控系统和视频资源，建立智能消防预警系统。基于无线通信的高层住宅安全监测及处理系统是根据文件精神所设计，利用现代社会的技术，实现了智能化，可以更好地为住宅区的居民提供优质服务，同时为高层建筑消防工作提供科学合理的解决方案。