基于ZigBee技术的消防报警定位系统设计.pdf

低压电器(2007№18)
·消防与安防·现代建筑电气篇

基于ZigBee技术的消防报警
定位系统设计

肖昕宇,戴瑜兴
(湖南大学电气与信息工程学院,湖南长沙410082)

摘要:针对现代火灾呈现出的立体化、复杂化、多样化发展趋势,设计了基于
ZigBee技术、以无线单片机CC2431为核心的消防报警定位系统,并给出了硬件电路
肖昕宇(1982—),
图、软件流程以及测试方法。系统采用2.4GHz直接序列扩频技术进行数据收发,利用
女,硕士研究生,研
接收信号强度指示实现定位,可对楼宇内火警进行实时监控,追踪消防人员位置。
究方向为信息显示
关键词:消防报警定位系统;ZigBee;直接序列扩频;接收信号强度指示
与照明技术、现代
中图分类号:TN919.72∶TP277文献标识码:B文章编号:100125531(2007)182
网络与通信技术。
0019204

DesignofFireAlarmandLocalizationSystem
BasedonZigBeeTechnology

XIAOXinyu,DAIYuxing
(CollegeofElectricalandInformationEngineering,HunanUniversity,Changsha410082,China)

Abstract:Inviewofthetrendoftridimensionality,complexityanddiversificationformodernfire,basedon
ZigBeetechnology,afirealarmandlocalizationsystemwhichmadethewirelesssinglechipCC2431asitscorewas
designed.Thecircuitdiagramofhardwareandthesoftwareprocessweregiven,includingthetestmethod.Thesys2
temadopted2.4GHzdirectsequencespreadspectrumtechnologytotransmitdata,anditusedthereceivedsignal
strengthindicatortoactualizelocalizationandmonitorthefirealarminbuildings.Moreover,itcanbeusedtotrace
thefirefighters’location.
Keywords:firealarmandlocalizationsystem;ZigBee;directsequencespreadspectrum(DSSS);re2
ceivedsignalstrengthindicator(RSSI)

术探索的一条新的解决途径。
0引言
系统总体方案设计
消防一直是关系社会安定和公众安全的重要1
问题。现代火灾已呈现出立体化、复杂化、多样化1.1核心技术概述
的趋势,单一、传统的有线传输信号的方式已经不ZigBee是一种介于无线标记技术和蓝牙之间
能满足现代消防的需要。有线方式的缺点是布线的技术方案,具有短距离、低速率、低功耗、低复杂
繁琐,不便扩展,且在火灾现场中极易被破坏。度、低成本、大容量(一个网络最多支持65535个
随着现代无线通信技术、计算机技术的高速节点)、短时延、通信安全可靠等特点。其物理层
发展,自动控制技术、传感技术逐渐被广泛地应用及MAC层的协议遵循IEEE802.15.4规范,高层
在工业与民用建筑上,极大地拓展了消防救灾系应用、测试及市场推广等方面工作由ZigBee联盟
统的设计思路和发展空间。本文所介绍的基于负责。作为一种基于IEEE802.15.4标准的无线
ZigBee技术的消防报警定位系统就是运用上述技传输技术,ZigBee通过无线电波将数据从一个传

戴瑜兴(1956—),男,教授,博士生导师,研究方向为数字化与智能化系统设计理论及应用。

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低压电器(2007№18)
现代建筑电气篇·消防与安防·

感器传到另一个传感器,通信效率非常高。
现有火灾报警监控系统的网络节点数量多,
但大部分时间都处于正常的巡检状态,数据传输
量并不大。在火场中火灾报警某些节点遭到破坏
时,要求网络能够自我修复,整个系统仍可正常工
作。ZigBee的网状拓扑结构监控系统通过“多级
跳”的方式通信,具有自组织、自愈功能,这些低
图1无线消防报警定位系统功能单元结构图