無線火災預警監測系統的構建

摘要：無線火災預警監測系統吸收了目前國內通常使用的火災報警系統的優點，創新性地利用了無線數傳技術、GSM傳輸技術和GPS全球衛星定位技術。火災發生時通過感應器監測迅速告知遠端監測平臺，監測平臺立即發出短信至當地消防大隊或公安機關及門衛保安等，短信內容包括發生火災地點大樓的名稱以及GPS監測的經緯度數據，方便消防人員迅速定位并找到事發地點，迅速采取相應措施，及時消除火災隱患。

關鍵詞：單片機 無線傳輸 移動通訊 衛星定位 傳感器

隨著經濟的高速發展，火災給人類所造成的損失也在加劇。如果人們能在火災發生的初期發現火情，并且正確發出警告和報警訊號，便可以將火災給人們帶來的損失降到最低。無線火災預警監測系統吸收了目前國內通常使用的火災報警系統的優點，創新性地利用了無線數傳技術、GSM傳輸技術和GPS全球衛星定位技術，火災發生時通過感應器監測迅速告知遠端監測平臺，監測平臺立即發出短信至當地消防大隊或公安機關及門衛保安等，短信內容包括發生火災地點大樓的名稱以及GPS監測的經緯度數據，方便消防人員迅速定位并找到事發地點，迅速采取相應措施，及時消除火災隱患。該系統可以廣泛用于小區、學校、工廠、倉庫等場所。

一、系統的組成與功能

無線火災預警監測系統由一定數量的監測子網和一個遠端監測平臺組成。監測子網由一定數量的感應器和一個無線基站組成。感應器采用單片機作為核心，內嵌傳輸距離在200m左右的無線數傳模塊、溫濕度傳感器、煙霧傳感器、蜂鳴器以及其他外圍電路等。感應器采集的內容為：溫度、濕度、感應器編號（監測子網無線基站地址、感應器地址）。無線基站也采用單片機作為核心，內嵌無線數傳模塊、GPS全球定位模塊、GSM手機模塊以及其他外圍電路等。無線基站除了要采集監測子網內感應器日常數據外，還要在發生火災時讀出該子網的GPS數據（即經度、緯度）。

下面以一幢6層3個單元的樓房作為一個監測子網為例，如圖1所示。感應器和無線基站之間采用短距離無線數傳模塊，利用免費的433M頻段進行數據傳輸。無線基站處于監測子網的中心線位置，監測子網中的各個感應器將各自采集的環境數據（如溫度、濕度等）傳送給無線基站，無線基站再將所有感應器的數據采用GSM數據傳輸方式傳送至遠端控制平臺。若監測網絡中某一個感應器出現火災預警，監測平臺立即觸發監測網絡中所有感應器發出報警音，并且立即發出火災報警短信至消防系統。

圖1 無線火災預警監測系統組成示意圖

二、系統采用的新技術

一是系統采用單片機對溫濕度傳感器、煙霧傳感器進行數據采集，可以解決同時讀多個傳感器時的時序控制問題；二是利用免費的433M頻段進行短距離無線數據傳輸，選擇芯片，開發程序；三是將GSM工業手機模塊進行二次開發，利用常用的AT指令，能夠進行短信的收發操作；四是將GPS全球定位模塊進行二次開發，尤其是模塊的接口協議，并利用單片機進行經度、緯度的讀取。

本系統不同與目前國內通常使用的火災報警系統，采用的是433M短距離無線數傳技術、成熟的GSM傳輸技術和近幾年才向民用開放的GPS全球衛星定位技術，信號傳輸無需另外布線，安裝方便快捷。出現險情時，消防人員可通過定位裝置迅速找到事發地點，而不會因為線路不熟而延誤救災良機。

（作者單位：江蘇省常州技師學院）