基于nRF2401智能無(wú)線(xiàn)火災監控系統設計

　　引言

　　火災監控系統關(guān)系到建筑物內人們生命財產(chǎn)安全，在整個(gè)智能建筑中，火災監控系統起著(zhù)相當重要的作用. 傳統火災監控系統無(wú)法滿(mǎn)足及時(shí)報警的要求.問(wèn)題主要集中在兩個(gè)方面:首先,當建筑物中發(fā)生火災時(shí),傳統的火災監控系統容易因為線(xiàn)路損壞而失去效用,在傳統火災監控系統中大量使用的有線(xiàn)通信電纜,極易造成火勢的蔓延,加劇災情;其次,傳統的火災監控系統中探測器分布有限,直接導致火災檢測的可靠性差,容易出現誤報情況,并且無(wú)法對整個(gè)建筑物進(jìn)行系統和全面地探測。本文設計了基于nRF2401智能無(wú)線(xiàn)火災監控系統設計，該系統可以對建筑物目標區域進(jìn)行有效的監控，而且監測節點(diǎn)體積小，無(wú)需布線(xiàn)，移動(dòng)、安裝和檢修方便。

　　系統概述

　　監控系統由數據采集控制節點(diǎn)和監控終端組成.在本文中監控系統采用了星型拓撲結構，由一個(gè)與計算機相連的無(wú)線(xiàn)通信模塊作為系統的監控終端，可以跟監控系統中的任何一個(gè)數據采集控制節點(diǎn)通信。數據采集控制節點(diǎn)按照一定的規則分布在建筑物的各個(gè)房間或走廊內，負責數據的采集、處理和傳輸，并且對監控終端發(fā)來(lái)的數據、命令進(jìn)行分析處理，完成相應的操作。系統結構框圖如圖1所示。

　　圖1 系統結構框圖

　　該火災監控系統采用了星型拓撲結構，采用這種拓撲結構能夠很好地擴展組合，容易增加系統中節點(diǎn)，滿(mǎn)足在建筑物中節點(diǎn)分布的不確定性，可以在建筑物中房間、隔離處放置節點(diǎn)，避免無(wú)線(xiàn)干擾和監控區域不確定性的問(wèn)題。監控終端與數據采集控制節點(diǎn)直接相連,每隔一段時(shí)間向數據采集控制節點(diǎn)采集數據,然后進(jìn)行數據融合, 分析是否發(fā)出火災報警信號。在一定程度上降低監控系統的誤報，提高無(wú)線(xiàn)火災監控系統的可靠性。若有火災發(fā)生則發(fā)出報警,同時(shí)給數據采集控制節點(diǎn)發(fā)出控制指令,啟動(dòng)滅火設施。

　　系統硬件

　　無(wú)線(xiàn)數據傳輸模塊nRF2401

　　nRF2401是挪威 Nordic公司的單片2.4GHz無(wú)線(xiàn)收發(fā)一體芯片。它將射頻、8051MCU、9通道12位ADC、外圍元件、電感和濾波器全部集成到單芯片中，并采用2.4GHz頻帶和0.18μm工藝，可提供ShockBurst(瘁發(fā))、 DuoCeiver、片上CRC以及地址計算編碼等功能。nRF2401支持多點(diǎn)間通信，最高傳輸速率超過(guò)1Mbit/S，比藍牙具有更高的傳輸速度。它采用SoC方法設計，只需少量外圍元件便可組成射頻收發(fā)電路。與藍牙不同的是, nRF2401沒(méi)有復雜的通信協(xié)議,它完全對用戶(hù)透明,同種產(chǎn)品之間可以自由通信。更重要的是，nRF2401比藍牙產(chǎn)品更便宜。所以nRF2401是業(yè)界體積最小、功耗最少、外圍元件最少的低成本射頻系統級芯片。