无线楼宇防火报警系统设计研究

无线楼宇防火报警系统设计研究

张宁

锦创科技股份有限公司  210000

摘要：新时代发展背景下信息技术与自动化控制技术渗透到各个领域当中，为人们的生活和工作带来了巨大的便利，也为智能建筑的发展打下了良好的基础。楼宇的防火报警系统是智能建筑重要的部分之一，为确保设计的功能性与可行性，采用无线网络等先进技术能够有效提升火灾报警的有效性。通过区域报警系统来确保火灾探测器的功能性，对报警自动化效果进行完善。本文对无线楼宇防火报警系统的设计原则和技术应用进行了阐述和分析，对防火报警系统的设计进行了研究。

关键词：网络；防火报警系统；设计研究

无线楼宇防火报警系统能够及时有效地对相关数据信息进行处理及存储，全面监控楼宇内的实际情况，通过设置报警数值来对异常情况进行及时发出警报。操作人员可以根据异常节点的具体信息对存在安全隐患的区域进行及时的探查和处理，采用无线网络能够降低布线的繁琐程度，提升防火报警系统设计的可靠性和有效性。

1、防火报警系统设计的参考依据

防火报警系统的设计具有较强的专业性，也需要结合相关政策，因此需要遵循系统的设计依据：

①对建筑的防火规范、设计规范以及相关标准进行详细的了解和掌握，对建筑安装施工验收的消防相关法律法规进行充分掌握；

②设计防火报警系统时需要对楼宇的具体功能性、用途以及防火的实际等级和需求进行充分考虑；

③结合建设单位的各方面需求，严格按照设计规范进行防火报警系统进行设计。

2、基于的无线传感器网络

2.1无线传感器网络特点

无线传感器网络的组成包括大量的传感器节点、无线通信、数据处理器组成，成本较低。传感器节点包括传感单元、收发单元、处理单元以及电源单元等若干个功能模块。无线传感器网络不仅具备了网络的电源能力局限性、移动性、断接性，还具备以下特点：①无论空间大小都可以放置成千上万的节点；②能够在相邻接点位置无法预估的状态下进行数据的自动配置、管理以及转发；③节点之间的通信距离有限，因此各个节点之间可以兼顾信息的发送和转发；④节点的环境、电量以及通电发生变化时都会出现动态性的入网和退网情况；⑤传感器的动态性和自组织等特点能够对节点编号与传感器之间的关系进行决策，与位置并无关系，主要以数据为中心；⑥传感器网络的每种应用场景都需要进行不同的网络连接。

2.2 技术

2.2.1 技术特点

（1）具有数据传输可靠性

可以进行信道共享的无线通信，对比有线网络的稳定性较差，在和层采用协议能够有效避免传输数据在带时隙和不带时隙的载波检测多地址访问出现冲突的情况，能够有效提升数据传输的可靠性和安全性。

（2）极低的成本和较低功耗

的网络协议较为简单，因此对运行环境并没有较高的要求。通信控制器采用与小存储器即可，最大限度降低了运营成本。的功耗较低，芯片对节点能够 进行定时的运行和休眠的设置，系统需要的时候可以进行自动开启和关闭，有效降低了电池的消耗。

（3）高安全性

采用加密技术能够有效提升数据传输的稳定性和安全性，但初级阶段并不需要过度考虑安全性等问题。

（4）低数据速率

无线控制系统对数据的安全传输、系统功耗相关成本有较高的要求。目前我国在无线网络协议方面仍然处于摸索阶段，传输速率会随着工作的频段差异性发生变化，但影响较低。

（5）组网方式的多样性和灵活性

技术的组网方式灵活性较强，能够接受星型组网、树簇型组网以及对等组网等形式。数据传输的形式也较多，单跳和多跳的形式都可以接受。

2.2.2系统的功能

以往的楼宇火灾自动报警系统具备以下功能：火灾发生时发挥报警功能；如果某个设备或者个别线路出现故障就会启动报警功能；消防监控室内发现火灾报警时会显示具体的地点和时间；能够对报警时间、地点等信息进行打印。本次设计可以在此基础上对数据库等功能进行进一步的扩展，数据库可以对消防部门和用户提供火灾相关信息，可以随时进行调去查询，并进行系统统计。系统的功能包含：通过传感器能够对火灾进行检测，对火灾相关信息进行采集；采用传输协议对无线信息进行发送；采用加权算法对火灾是否发生进行判断并对相关数据进行处理；火灾出现时能够进行报警；对火灾相关历史记录能够进行随时查看。

3、无线网络的防火报警系统设计

3.1系统的总体设计

无线楼宇防火报警系统在进行设计时需要结合火灾相关数据进行规格的系统整理，对火灾系统进行构建的时候应当设置多个探测节点，有效采用复杂的网络结构为火灾报警提供数据。结合技术进行火灾报警系统的设计能够实现协调器节点与终端节点的有效结合，构成完善的火灾报警系统数据传输网络，有效确保数据传输的安全性、有效性、可靠性，采集器系统运行情况见表1。

表1 采集器系统的运行情况表

研究数据能够证明空气中的浓度达到，持续后人就会中毒死亡。因此进行无线楼宇防火报警系统设计时需要结合相关数据对浓度进行有效的测量和控制，设计科学合理的限定值，当楼内温度达到时，协调器节点就能够接收到相关的数据，然后结合标准来对是否有火灾发生进行有效判断，将

浓度控制在具体的范围内。同时也需要结合温度与浓度的标志位来对火灾的实际情况进行有效判断，如果在这个过程中出现火灾就需要立刻发出警报，根据火灾的具体情况来采取相应的措施对火灾进行及时的处理。

3.2系统的硬件设计

无线楼宇防火系统中的协调器节点与终端节点在设计过程中采用芯片为处理器的芯片，选择芯片主要是因为其具备强大的集成功能，属于较为先进的设备，具有较多的技术支持。如果基于来对微控制器的内核进行设计，能够采用的片内资源也较为丰富。本系统在外围支持电路方面具备了高敏感度和超低功耗，采用的元件也需要考虑到经济性等方面，能够对节点起到支持的作用。芯片采用了增强型的内核,具有标准射频收发器，功能性方面具备能够寄存数据、国名器、代码/外部数据的存储器访问总线。的具有容量的选择性，高集成的开发环境能够符合的标准。本系统设计电路包括温度传感器电路、模块电路、传感器电路、烟雾传感器电路、无线收发器电路和电源等。另外还包括转升压模块、模块、传感器模块等，系统的硬件设计结构图见图1。

图1系统硬件设计结构图

同时，还需要注意温度对此系统的影响。如表2所示。

表2 系统的溫度试验情况

设计人员可以结合协议对芯片进行有效的应用，进一步完善系统方案，确保无线楼宇防火报警系统的有效设计。另外，在对系统硬件进行设计时需要考虑到协调器节点、终端节点以及电源设计的有效性和合理性，这些内容都会对系统硬件设计造成直接的影响，对信息传输稳定性、有效性、安全性也会造成直接影响。

3.3系统的软件设计

本系统在软件设计方面主要包含上位机与下位机两个部分，通过上位机来构建无线传感器网络，采用芯片系统与协议；下位机包括消防监控中心的监视系统以及客户端。包含路由器、协调器和终端节点，各个部门都能够在网络中起到重要作用。

3.3.1 协调器的软件设计

协调器的功能包括：组织和构建无线传感器网络并对其进行有效管理，确定数据的通信过程中采用的具体信道，将16位短地址进行子节点的分配，对数据进行有效收集并且发送数据信息。本系统中的协调器除了以上功能与外还需要与机进行有效的交互，具备短信息报警器和发送消防火灾报警信息等功能。同时，协调器还需要对指示灯进行有效设置，设定火灾发生提醒为红灯，火灾信息提示为绿灯，组网成功提醒为黄灯。

3.3.2 路由器及终端节点的软件设计

路由器节点与终端节点在程序设计方面没有太大的出入，但路由器的功能方面需要为协调器节点和子节点进行数据的传递。路由器节点的调用采用函数，能够进行自我检查，检测到可连接节点时能够对是否为终端节点或者相邻节点进行判断，如果是相邻节点可直接传输数据，如果是终端节点则通过检测路由器来进行节点的匹配，运行成功之后再进入通信的循环阶段。如果有按键进入该节点则会发出退网的请求，下一次接收到通信节点的反馈信息后会进行退网的执行。如果没有线路与设备出现故障或者发生火灾就会正常给协调器节点发送信息，如果收到传感器发来的活在信息，则会向协调器节点发送火灾相关信息。

3.4 无线数据采集网络

终端各类探测器以及报警设备的数据采集等相关内容设计完成后需要采用技术对不同区域的环境数据信息进行采集，对其进行有效整合之后将数据信息进行上传。通过处理器对数据进行有效传输，对通信线路进行有效配置及控制。每个终端节点都具备自身独立性，因此设备一旦出现问题系统就会对其进行自动查询，查询过程中并不会对节点进行干预，不会增加系统的负担。防火自动报警系统能够有效联合联动控制技术来达到进行有效的信息网络传输，对网络信息进行独立的处理和配置。因此设计防火报警专属网络时采用技术能够对数据信息进行有效的采集，通过构建网络来对信息进行有效的传输，确保防火报警系统网络的专属性和合理性。

结束语：综上所述，新时代发展背景下为确保我国的楼宇防火报警系统设计有效性与可靠性，需要通过采用先进信息技术来构建实物的系统模型。采用无线数据采集网络对楼宇实际环境数据就进行采集和处理，通过传感器等设备来对楼宇是否出现火灾情况进行判断和发出警报。通过优化配置来不断提升无线楼宇防火报警系统的反应速度和准确性。

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