基于ZigBee技术的高层火灾自救指引系统设计

肖雄亮

摘 要：本课题应用ZigBee技术在住户、楼道、楼栋中分别设置传感模块、路由模块、协调器网关，将火灾信息实时通过以太网传到小区监控中心，再以短信形式发送到小区住户手机，及时指引住户采取必要措施进行自救避险。通过实验仿真可知，该设计能及时准确地发出报警信息，能较好地实现功能要求。

关键词：ZigBee;多传感器数据融合;火灾自救;高层

Abstract： In this project， ZigBee technology was applied to set up sensor module， routing module and coordinator gateway in the household， corridor and building respectively. The fire information is transmitted to the monitoring center of the community through Ethernet in real time， and then sent to the cell phone of the community residents in the form of SMS to guide the residents to take necessary measures to save themselves. It can be seen from the simulation that the design can send out the alarm information timely and accurately， and can better achieve the functional requirements.

Keywords： ZigBee;multisensor data fusion;fire self rescue;high level

传统火灾自动报警系统的功能少、性能差、误报警率高，不能满足发展需要;同时，目前的火灾报警设备的主要功能为报警，缺乏对火场内人员的自救指引。因此，设计一套及时、准确无误地发送火灾险情、指引人员准确采取必要措施进行自救的系统十分必要。本文就该系统的硬件部分进行设计和开发，通过实验达到预定要求。

1 系统总体方案

本文设计的家庭火灾报警系统以低功耗、低成本和高可靠性为目标。ZigBee技术是一种有自愈、自组网、低功耗的网络协议，具有高容量的特点，一个ZigBee网络可以包含65 000个模块[1]，可以同时满足65 000个模块之间的互联，也正好满足高层住户多的特点。

1.1 网状拓扑网络结构

ZigBee网络目前有星型、树型和网状网三种构架。其中，星型网络有一个中心节点，所有消息都经它传输。树型路由把网络看成是以协调器为根的一棵树，虽然不需要构建路由表，但是不够灵活[2]。网状网路由是无线自组网按需平面距离矢量路由协议（Ad hoc On-Demand Distance Vector Routing，AODV）路由算法的一个简化版本。在AODV中，一个网络节点要建立连接时才广播一个连接建立的请求，其他的AODV节点转发这个请求消息，并记录源节点和回到源节点的临时路由。……