[發明專利]基于無線傳感器網絡的多參數火災探測節點

無效

• 申請號: 201210516272.8
• 申請日: 2012-11-30
• 公開（公告）號: CN103049976A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 陳庭貴;許翀寰;王杰
• 申請（專利權）人: 浙江工商大學
• 主分類號: G08B17/00
• 分類號: G08B17/00;H04W84/18
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;王利強

技術領域

本發明涉及無線傳感網絡領域，尤其是一種基于無線傳感器網絡的火災探測節點。

背景技術

火災探測是通過檢查火災發生時的火災特征參數信號，判斷火災是否發生，是實現火災預警的重要手段。傳統的火災探測報警采用的是有線的方式，以這種方式布置的火災探測系統在名勝古跡等特殊場景中往往會對建筑物的功能性和藝術性造成一定程度的破壞。無線火災報警系統有著無線、安裝方便的好處，可以最大程度地減少對古建筑藝術性的破壞。無線傳感器網絡的自組織性，使得探測系統可以在很短的時間內完成自動結網。設計基于無線傳感器網絡的多參數火災探測節點，開發高可靠性的早期火災探測系統，是實現無線火災探測的有效手段。

無線傳感器網絡是通過無線網絡通訊的方式，實現感知和獲取客觀物理世界的參數信息。無線傳感網絡不同與傳統網絡的顯著特征是針對具體應用來研究無線傳感器網絡技術。傳感器節點能夠敏感地感應環境參數的快速變化，具有檢測精度高和具備實時性的優點，在無人值守的環境檢測、災害撲救等特殊領域，無線傳感器網絡具有傳統技術無可比擬的優勢。

發明內容

為了克服已有火災探測節點的實時性較差、精確性較差的不足，本發明提供一種實時性良好、精確性良好的基于無線傳感器網絡的多參數火災探測節點。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種基于無線傳感器網絡的多參數火災探測節點，所述多參數火災探測節點包括無線傳感器網絡通信節點和多參數火災探測單元，所述多參數火災探測單元包括溫濕度探測器、煙霧探測器和用以檢測是否發生火災的智能探測控制器，所述智能探測控制器包括：

火災檢測參數設定模塊，用以設定火災檢測參數，參數包括溫度t、溫度變化量dt、煙霧測量值s、煙霧量增加量ds，其中t和s是探測器采集的數據值,?dt為兩次溫度采樣的差值,?當本次溫度比上次高時dt+?1，否則dt-?1；?煙霧量增加值DS?=?當前ds值+(本次s值-?上次s值)?/8，?如果ds<?0則DS?=?0；

火災發生判斷模塊，用以在相對濕度值小于閾值的條件下,?滿足以下4個判據之一，即判斷有火災發生；判據1：DS?>?5且dt>?3；?判據2：DS?>12；?判據3：t≥溫度閾值；判據4：?s≥煙霧濃度閾值。

所述火災發生判斷模塊與所述無線傳感器網絡通信節點連接。

進一步，所述智能探測控制器還包括：最短路徑路由模塊，用以將多參數火災探測節點在加入網絡過程中在本地維護一個鄰居節點列表，列表中存放的是距離基站跳數最少的鄰居節點；傳送數據時,?節點將從列表中隨機選擇一個鄰居節點作為下一跳路由節點,?該鄰居節點再以同樣方式轉發數據,?直到數據傳到基站；目的節點收到數據包后,?向源節點回復一個確認信息，源節點發送完一個數據包后,?需等待目的節點發回一個確認幀，如果在預定時間內沒收到確認幀，則向目的節點重發該數據包。

本發明的技術構思為：基于無線傳感器網絡的火災實時監控，是通過把大量的廉價的微型低功耗傳感器節點自動組成無線網絡，實時采集濕度、溫度、煙霧濃度和光亮度等環境參數，實現對監控區域異常情況的迅速反映。結合高效的傳感器網絡節點和火點定位算法，可以迅速、準確地查明火源發生地；在火災預測預報和蔓延模型支持下，利用實時獲取的數據不斷對模型進行修正，實現對敏感域火險的精確預測。

本發明的有益效果主要表現在：有效地解決了城市景區古建筑火災的識別問題。使用基于無線網絡的火災探測報警系統，可以在較大程度上減小安裝火災探測系統對城市景區古建筑功能性和藝術性的損壞。

附圖說明

圖1是本發明火災探測節點的硬件結構圖。

圖2是本發明方法火災探測節點工作流程圖。

圖3是本發明方法多跳網絡拓撲結構圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步描述。

參照圖1～圖3，一種基于無線傳感器網絡的多參數火災探測節點，火災探測節點的硬件結構如圖1所示,?由無線傳感器網絡通信節點和多參數火災探測單元組成。基站在硬件結構上沒有火災參數探測單元,?專門負責傳感器網絡的數據傳輸與收集。