基于Zig Bee的紫外型手持火焰检测系统设计.pdf

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1、2015年第34卷第6期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)109DOI:10.13873/J.1000-9787(2015)06-0109-03基于ZigBee的紫外型手持火焰检测系统设计褚建平,甄国涌,刘东海,郭柳柳,田元。(1.中北大学电子测试技术国家重点实验室,山西太原030051;2.太原市华纳方盛科技有限公司,山西太原030051;3.西安电子科技大学微电子学院,陕西西安710071)摘要:针对火灾过后残余火种的检测,提出了一种将紫外线传感器与ZigBee无线网络相结合的手持火焰检测系统,通过对检测系统的拓扑结构与传感

2、器节点的软硬件设计,实现了在各种复杂环境下准确检测火焰的功能。实验结果证明:手持设备可以在5m的范围内准确检测到火焰长度大于1cm的残余火种,在实时性、准确性、可靠性及环境适应性等方面可以较好地满足应用需求。关键词:火焰检测;紫外线传感器;ZigBee中图分类号:TP277文献标识码:A文章编号:1000--9787(2015)06-0109-03Design0fUVtypehandheldflamedetectionsystembasedonZigBeeCHUJian—ping,ZHENGuo.yong,LIUDong—hai,GUOLiu.1iu,TIANYuan。(1.Nati

3、onalKeyLaboratoryforElectronicMeasurementTechnology,NorthUniversityofChina,Taiyuan030051,China;2.HuanaFangshengTechnologyCoLtdofTaiyuan,Taiyuan030051,China;3.SchoolofMicroelectronics.XidianUniversity,Xi’an710071。China)Abstract:Aimingatresidualflamedetectionafterfire,proposeakindofhandheldfirede

4、tectionsystemscombinesUVsensortechnologyandZigBeewirelessnetworktechnology,throughhardware,softwareandtopologystructuredesignofdetectionsystemachieveinavarietyofcomplexenvironment,functionofflameaccuratedetecting.Experimentalresultsverifytheflamewhichlengthgreaterthan1emcanbedetectedevenatrange

5、of5m,intermsofrealtime,accuracy,reliabilityandenvironmentaladaptabilitycanmeettheapplicationrequirementswel1.Keywords:flamedetection;UVsensor;ZigBee0引言控中心。监控中心由ZigBee的FFD设备⋯、监视器和火灾过后的残余火种有可能引起范围更大、破坏性更SQL数据库组成,主要功能是完成数据的接收、处理、分析、强的火灾,因此,对于残余火种的排查是非常重要的。目显示、存储等功能。前,已有许多用于各个领域的火灾检测的研究资料和经验,火灾检测器与

6、报警系统也比较多且较成熟。但是这些设备监控中也主要是用于火灾的发现和预防,它们大多分布固定、不可移动,对于残余火种的检测作用不大。本文设计了一种基于ZigBee的紫外(uv)型手持火焰天线0----.—-JL--.一:检测系统,可实时并准确地发现残余火种。1兰墨呈竺!皇lij▲;。il。-_火-__焰___传J__感__·_器_-一I:j1火焰检测系统的架构Ili1.1系统体系结构手持设备】手持设备2系统总体体系结构如图1所示,该系统主要由多个手图1系统总体体系结构设计图持设备终端和监控中心端组成。每个手持设备终端都由、Fig1Designofsystemarchitecturedi

7、agramR2868紫外线型火焰传感器和ZigBee节点构成,实时检测1.2系统拓扑结构火场中残余火种的情况,并通过无线传输网络发送给监ZigBee的网络拓扑结构有星型网络、簇一树型网络和收稿日期:2014—10-09110传感器与微系统第34卷Mesh网状网络,在结构、建网、控制方面特性各有优劣。针信号处理电路如图5所示,根据不同情况下传感器输出脉对火场复杂的环境,考虑到系统配置、系统稳定性等问题,冲的特点,利用CC2530的输入脉冲捕捉功能,将传感器的

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