[01047984]基于无线传感器网络的火灾探测技术

任务来源:计划项目应写清计划名称及其编号.计划外的应说明是横向或自选项目.基于无线传感器网络的火灾探测技术研究项目研究始于自选项目，在项目的研制过程中得到了国家科技支撑计划的支持，课题名称为《以布达拉宫为代表的高原古建筑火灾安全技术研究》，课题编号2006BAK06B07-3.应用领域和技术原理:该项目可广泛应用于难以敷设有线火灾探测网络和不宜敷设有线火灾探测网络的场所，如古建筑群、野外场所、重要的独立庭院等场所.实现了无线网络与火灾传感器的融合，能实现自组网，多点协同工作，实现火灾的无线监测.性能指标: 1、烟温复合探测节点火灾响应时间:小于20s; 2、无线探测节点网络性能:节点之间能够自动快速组建网络，实现多跳路由;3、无线火灾探测节点的数据传输延时:增加1跳，延时约增加50ms，4跳以内最大延时小于0.25s，平均延时小于0.15s;4、无线探测节点单跳通信距离:无障碍情况下可达55~100米，并且能够穿越一定的障碍物;5、无线探测节点在硬件上选用低功耗期间，软件上采用休眠机制实现探测节点的低功耗，工作休眠时间占空比2~5%.与国内外同类技术比较: 1、采用微型化、低功耗烟雾与温度复合探测元件，与无线传感器网络节点集成研制无线火灾烟温复合监测节点.2、采用自主开发的适于火灾监测的无线传感器网络多跳路由协议，建立了基于无线传感网络的多参数火灾探测报警系统.3、系统中多个探测节点协同工作，采用多参数融合以及神经网络算法实现火灾判据，并可根据监控现场温湿度参数对火险等级给出预测.4、系统能够对温湿度和烟雾浓度等火灾特征参数进行实时无线监控，实现火灾探测的无线化、网络化.成果的创造性、先进性: 1、探测器能够自动实时地采集温度和烟雾数据，并上传至计算机.2、通过单个探测节点的火灾判断和后台软件的数据融合实现可靠的火灾报警.3、采用低功耗设计，硬件上采用低功耗的芯片和电路设计，软件上采用低功耗的路由算法和定时探测方法进一步降低硬件的功耗.4、该技术结合了无线传感器网络技术，与有线火灾报警系统相比，应用更加灵活、方便.作用意义:作为提高各类型建筑物的安全等级，火灾自动报警系统已经成为大多数建筑物的必备安全系统，有线火灾自动报警系统经过几十年的发展，其技术已经比较成熟并能广泛应用于各类建筑.但是在一些特殊场所，如古建筑、野外场所、重要的独立庭院等一些环境中，有线火灾探测系统的应用受到了限制.该项目基于无线传感器网络的火灾探测技术研究针对此类应用需求，融合了先进的无线网络和火灾探测器，建立了可实现无中心、可自组、适应性强和低功耗的无线火灾探测系统.该系统的研制成功能满足上述特殊场所的火灾报警系统的建设需要，同时对推进有线火灾探测系统和无线火灾探测系统的融合起到了积极作用.