论文摘要
长久以来,由于射频技术的限制,火灾监测网络都是有线系统。但随着射频技术的发展,无线技术用于火灾监测的条件日趋成熟。ZigBee是一种适用于工业控制的低速率、低功耗、低成本的射频通信规范,是目前最被看好的无线传感器网络通信方案之一。本文给出了一种基于ZigBee的无线火灾监测网络的实现方案,并将此无线火灾监测网络用于楼宇火灾监测,提出了在楼宇中布置无线火灾监测网络的设计方案。本文首先介绍了无线火灾报警系统的发展概况,并对ZigBee技术特点和协议栈结构进行了介绍,然后着重介绍了基于ZigBee的无线火灾监测网络的设计,以及将该网络布置到楼宇中的方案设计。在监测网络的实现部分,本文介绍了网络设备的硬件实现和软件实现,在硬件实现部分,本文比较了几种不同的硬件实现方案,最终选择了基于CC2430的单芯片SOC解决方案,并根据网络设备的不同功能要求,设计出了不同网络设备的硬件原理图。在软件设计部分,本文介绍了协议栈的选择和软件的总体实施方案,最后详细讨论了探测器节点的软件设计。在监测网络在楼宇中的布置方案设计部分,本文首先介绍了在楼宇中布置无线火灾监测网络的方法和要求,然后根据楼宇的规模和结构,将楼宇分为大、中、小三种类型,分别提出了不同的设计方案,并对设计方案的性能和相关问题进行了分析。在系统的测试部分,本文首先对探测器节点的通信距离、多跳和功耗进行了测试,然后在一个具体的楼宇区域中布置了所设计的无线火灾监测网络,对监测网络的功能进行了测试,最后对测试结果进行了总结和分析。在文末,本文总结了上一阶段的工作,提出了系统的改进方案。