智能無線消防應(yīng)急燈指示系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著城市現(xiàn)代化進(jìn)程的加快，城市建筑的樓層不斷加高且樓宇結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，使得大型建筑發(fā)生火災(zāi)的概率明顯增加。消防應(yīng)急燈具作為建筑內(nèi)發(fā)生火災(zāi)或其它緊急狀況時(shí)，給現(xiàn)場人員疏散以及消防作業(yè)提供指示和照明的燈具，已被廣泛安裝在各類建筑中。同時(shí)現(xiàn)有消防應(yīng)急燈已實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)集中控制、燈具工作狀態(tài)感知和智能檢測等功能，構(gòu)成了具有一定自動(dòng)化水平的疏散指示系統(tǒng)。
　　但隨著近年來無線傳感網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，智慧城市的建設(shè)已得到人們的高度重視，加之新一代消

2、防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)國家標(biāo)準(zhǔn)（GB17945-2010）的出臺，使得現(xiàn)有基于有線集中式消防應(yīng)急指示控制系統(tǒng)在系統(tǒng)架構(gòu)、通信方式、路由協(xié)議、部署方式和系統(tǒng)可維護(hù)性方面的不足逐漸顯現(xiàn)。因此，本文以智慧消防建設(shè)為出發(fā)點(diǎn)，將智能芯片和無線傳感器網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到新型智能消防應(yīng)急燈指示系統(tǒng)的研究和開發(fā)中，致力于無線智能消防應(yīng)急燈指示系統(tǒng)框架構(gòu)建、無線路由協(xié)議和測試平臺等關(guān)鍵技術(shù)的研究。本文主要工作如下：
　　1）提出一種智能無線應(yīng)急燈具的電路

3、設(shè)計(jì)方法，進(jìn)而建立一種基于無線傳感網(wǎng)技術(shù)的消防應(yīng)急疏散指示系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。首先，利用傳感器對每一個(gè)燈具的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集；其次，通過無線網(wǎng)絡(luò)上傳到控制中心；最后，利用相應(yīng)的算法實(shí)現(xiàn)燈具實(shí)時(shí)狀態(tài)檢測、應(yīng)急疏散等功能。
　　2）根據(jù)上述的應(yīng)急燈指示系統(tǒng)架構(gòu)，提出一種樹狀網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議。該無線通信協(xié)議的特點(diǎn)是有線和無線協(xié)調(diào)工作，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)固定，根據(jù)地理位置劃分傳輸區(qū)域，同時(shí)其更具有實(shí)現(xiàn)簡便、穩(wěn)定性高和延遲時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)。
　　3）為了進(jìn)一

4、步提高樹狀網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的性能，提出一種基于空分TDMA的無線應(yīng)急燈通信協(xié)議。該協(xié)議以空分TDMA技術(shù)為基礎(chǔ)，IPv6/6LoWPAN技術(shù)為協(xié)議棧標(biāo)準(zhǔn)，并將CoAP協(xié)議包作為通信載體，從而不但在節(jié)點(diǎn)鏈路傳輸方面克服了樹狀網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的不足，同時(shí)在應(yīng)用層和系統(tǒng)構(gòu)成方面具有更高的穩(wěn)定性、更強(qiáng)的可操作性和更簡潔的軟件架構(gòu)等優(yōu)點(diǎn)。
　　4）完成智能無線消防應(yīng)急燈具節(jié)點(diǎn)的測試樣品，以及用于性能測試評估的小型智能無線消防應(yīng)急燈指示系統(tǒng)，并開展相