无线火灾预警监测系统的构建

摘要：无线火灾预警监测系统吸收了目前国内通常使用的火灾报警系统的优点，创新性地利用了无线数传技术、GSM传输技术和GPS全球卫星定位技术。火灾发生时通过感应器监测迅速告知远端监测平台，监测平台立即发出短信至当地消防大队或公安机关及门卫保安等，短信内容包括发生火灾地点大楼的名称以及GPS监测的经纬度数据，方便消防人员迅速定位并找到事发地点，迅速采取相应措施，及时消除火灾隐患。

关键词：单片机 无线传输 移动通讯 卫星定位 传感器

随着经济的高速发展，火灾给人类所造成的损失也在加剧。如果人们能在火灾发生的初期发现火情，并且正确发出警告和报警讯号，便可以将火灾给人们带来的损失降到最低。无线火灾预警监测系统吸收了目前国内通常使用的火灾报警系统的优点，创新性地利用了无线数传技术、GSM传输技术和GPS全球卫星定位技术，火灾发生时通过感应器监测迅速告知远端监测平台，监测平台立即发出短信至当地消防大队或公安机关及门卫保安等，短信内容包括发生火灾地点大楼的名称以及GPS监测的经纬度数据，方便消防人员迅速定位并找到事发地点，迅速采取相应措施，及时消除火灾隐患。该系统可以广泛用于小区、学校、工厂、仓库等场所。

一、系统的组成与功能

无线火灾预警监测系统由一定数量的监测子网和一个远端监测平台组成。监测子网由一定数量的感应器和一个无线基站组成。感应器采用单片机作为核心，内嵌传输距离在200m左右的无线数传模块、温湿度传感器、烟雾传感器、蜂鸣器以及其他电路等。感应器采集的内容为：温度、湿度、感应器编号（监测子网无线基站地址、感应器地址）。无线基站也采用单片机作为核心，内嵌无线数传模块、GPS全球定位模块、GSM手机模块以及其他电路等。无线基站除了要采集监测子网内感应器日常数据外，还要在发生火灾时读出该子网的GPS数据（即经度、纬度）。

下面以一幢6层3个单元的楼房作为一个监测子网为例，如图1所示。感应器和无线基站之间采用短距离无线数传模块，利用免费的433M频段进行数据传输。无线基站处于监测子网的中心线位置，监测子网中的各个感应器将各自采集的环境数据（如温度、湿度等）传送给无线基站，无线基站再将所有感应器的数据采用GSM数据传输方式传送至远端控制平台。若监测网络中某一个感应器出现火灾预警，监测平台立即触发监测网络中所有感应器发出报警音，并且立即发出火灾报警短信至消防系统。

图1 无线火灾预警监测系统组成示意图

二、系统采用的新技术

一是系统采用单片机对温湿度传感器、烟雾传感器进行数据采集，可以解决同时读多个传感器时的时序控制问题；二是利用免费的433M频段进行短距离无线数据传输，选择芯片，开发程序；三是将GSM工业手机模块进行二次开发，利用常用的AT指令，能够进行短信的收发操作；四是将GPS全球定位模块进行二次开发，尤其是模块的接口协议，并利用单片机进行经度、纬度的读取。

本系统不同与目前国内通常使用的火灾报警系统，采用的是433M短距离无线数传技术、成熟的GSM传输技术和近几年才向民用开放的GPS全球卫星定位技术，信号传输无需另外布线，安装方便快捷。出现险情时，消防人员可通过定位装置迅速找到事发地点，而不会因为线路不熟而延误救灾良机。

（作者单位：江苏省常州技师学院）