[实用新型]基于无线传感器网络的火灾分级预警网络系统协调器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种环境监控系统，特别是涉及一种用于火灾预警的环境监控系统。

背景技术

在许多大型工矿企业的日常生产中，时常伴有有害易爆气体的释放，这些气体在遇到明火后会产生爆炸并燃烧，如果不及时扑救，会给企业造成巨大财产损失并对人身安全造成伤害。

现有的有线火灾预警系统往往采用集中监控模式，首先设计规划好易出现火灾隐患的监控点，在各监控点安装必要的监控设备，然后通过综合布线将各监控点的监控信号连接到监控中心，监控中心对上传的监控信号作出判断，通过综合布线系统发出相应的控制信号，控制监控点设备告警，或是启动监控点设备进行灭火。

但是这种集中监控模式具有以下不可克服的缺陷：

由于监控点分布范围较大，为了完成监控点与监控中心间的信号通信需要进行大量布线，大量占用了有限的管道资源；

由于布线环境恶劣，线缆的使用寿命有限，一旦破损，往往不易更换，使部分监控点甚至个别区域内的所有监控点失效，当主要汇聚线缆受损后出现短路，经常不能准确定位故障位置，造成传输故障无法短时间内排除，使得火灾检测处于失控状态；

监控点只能预先规划设计，无法根据实际发展环境进行更改和扩展，限制了火灾检测的有效性；

由于对监控信号的处理都集中在监控中心，导致监控中心一旦出现故障，就会造成重大的火灾隐患。

同时，由于各监控点线缆资源有限，目前各监控点根据预测可能发生火灾的因素，往往只安装有针对性的模拟信号传感器，对于其他类型的潜在火灾因素不能及时作出响应。

目前用来探测火灾的传感器主要包括感温探测器、离子探测器、光电感烟探测器等传感器，随着多媒体技术的发展，利用计算机数字图像处理系统对图像中可能存在的火焰颜色、扰动、火焰局部形态、颜色分布进行识别，给出存在火焰的可能性，并与其他传统探测器的探测结果一起进行数据处理给出最终探测结果。但是由于在线诱惑在监测系统中监控点无法将各传感器的模拟信号与数据信号通过同一条线缆进行可靠混合传送，也不能保证多媒体传感器的传输带宽，造成系统无法完成升级换代。

由于对监控信号的处理都集中在监控中心，导致监控中心一旦出现故障，就会造成重大的火灾隐患。单一监控点的火灾报警，往往会对区域内造成火灾隐患，集中监控，集中控制不能使火灾区域内的其他监控点共享事故信息，不利于做到对火情的智能监控，无法根据所处环境对火警等级进行细分，不同根据需要设置细化的火前预警等级，火警误报率高。

利用比较成熟的无线网络组件有可能改善有线布线的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于无线传感器网络的火灾分级预警网络系统协调器，解决现有火情监测系统不能完成区域内火情火前预警分级、信息汇总、处理的技术问题。

本实用新型的基于无线传感器网络的火灾分级预警网络系统协调器，其中：所述协调器包括无线传感器网络单元和有线数据端口，路由器和协调器之间通过无线传感器网络单元建立无线数据通道，协调器和上位机间通过有线数据端口建立数据通道；

协调器，用于将连接的各路由器的预警数据和区域内无线传感器网络拓扑状态数据进行汇聚，形成标准数据传送至上位机；汇聚的预警数据对比内置的火警预测等级参数，生成区域内预警信号，向受控设备发出控制信号；接收上位机发送的火警预测等级参数向本区域内各路由器转发。

所述协调器包括与无线传感器网络单元连接的驱动电路、通信协议转换电路和按键电路，驱动电路用于将无线传感器网络单元产生的控制数据转换为受控设备的控制信号；

通信协议转换电路用于进行无线传感器网络单元有线数据端口与上位机有线数据端口数据格式的转换；

按键电路用于对协调器基本系统参数的设定，启动或重启。

所述协调器包括第一无线传感器网络单元，第一电源变换电路、后备电源、第一驱动电路、第二驱动电路、第三驱动电路、通信协议转换电路、第一按键电路、第一LED报警电路、第一液晶显示器和第一语音报警电路，

第一无线传感器网络单元，包括微控制器、存储器和射频收发模块，用于进行数据汇聚和数据转发中的数据处理、数据存储和数据收发；

第一电源变换电路，将外部输入电源转换为协调器各有源部件的工作电压；

后备电源，用于为协调器外部电源故障时提供电源；

第一驱动电路，用于将生成的控制数据转换为第一LED报警电路的控制信号；

第二驱动电路，用于将生成的控制数据转换为第一液晶显示器的显示信号；