基于ZigBee技术的智能应急照明系统

消转设帮 研究

基于 Z i g B e e技术的智能应急照明系统刘明生，苗森。,李燕 ( 1 .邯郸学院，河北邯郸 0 5 6 0 0 5;2 .河北工程大学信息与电气工程学院，河北邯郸 0 5 6 0 3 8 )摘要：为了解决传统应急照明系统中诸如应急照明灯使

系统架构如图 1所示。J急照明应急照明 灯铀点灯点应急照明灯：点

用寿命短、不易于人为控制、系统功能较为单一等问题，提出了一

种基于 Z i g B e e技术的智能应急照明系统设计方案。系统中

的各应急灯节点以 C C 2 4 3 0射频芯片+温度、光照传感器为核心，在此基础上建立无线传感网络，用于发送和接收数据。实

验证明：该系统能够根据采集的数据和接收到的命令实现智能自我控制，并能实时地采集环境的温度，实现火灾预警功能。关键词：应急照明系统；无线传感网络； Z i g B e e;火灾预警中图分类号： X9 2 4 . 4。TU9 2 6 . 2 3 文献标志码： A

文章编号： l 0 0 9—0 0 2 9 ( 2 O 1 3 ) 0 1—0 0 5 9—0 4

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传统应急照明系统主要由分布在不同位置的应急照明灯组成，它既可以在突然断电的情况下给人们带来方便，也可以在诸如火灾发生时帮助人们快速、安全地逃生。然而，传统应急照明系统中的应急照明灯缺少实时

图 l基于 Z i g B e e的智能应急照明系统

2 系统实现

在每个不同的区域 (一般为不同的楼层 )内放置路由器节点和应急照明灯节点，多个应急照明灯节点可以加

监测和控制部分，经常出现能源的无故浪费 (如在光照强度很大时停电，普通的应急照明灯也会发光 )和电池的过

入区域内的路由器节点，并将采集的数据发送给路由器节点，不同区域的路由器节点加入协调器，将区域内应急照明灯节点发送的数据和自己采集到的数据转发给协调器节点，协调器节点通过串口将接收到的数据发送给上

充或过放等问题，降低应急灯的使用寿命

,而且传统的应急照明系统中各个应急灯相互独立，缺乏远程控制方面的考虑，也没有火灾预警功能。 Z i g B e e技术是一种近距离、低速率、低成本的双向无

位机，上位机分析数据显示各应急照明灯节点的位置及周围环境的火灾险情。 2 . 1 硬件设计及功能说明在各个应急照明灯上安装 Z i g B e e无线收发模块、数

线通信技术，与蓝牙、 wi—F i、红外等无线通信技术相比，它具有低成本、低功耗、可靠的数据传输和安全等诸多优点。基于 Z i g B e e的无线传感网络是由大量的具有数据采集、收发和处理能力的节点自组织形成。笔者主要研

据采集模块构成智能应急灯节点。应急照明灯节点能够通过数据采集模块实时地采集应急照明灯的内部电压以 及周围的环境参数等数据，并根据采集数据控制应急照明的工作状态 (充放电状态和亮灭状态 )。为了简化设计，协调器节点和路由器节点仅包含无线收发模块和电源模块，电源由外部提供。应急照明节点包含无线收发

究如何利用基于 Z i g B e e的无线网络来解决传统应急照明系统中存在的问题。1 系统架构和实现原理

基于 Z i g B e e的智能应急照明系统的工作原理：基于 Z i g B e e技术建立无线网络，分布在不同区域的应急照明灯节点可以通过直接或间接的方式加入网络；加人无线网络的应急照明灯节点可以采集应急照明灯内部或者周

模块、数据采集模块和应急灯电路三部分，电源部分由应急灯外部电源和应急灯内部电池提供，节点硬件的设计框图如图 2所示。

围环境参数，并能够将采集到的数据传送给数据收集设备(协调器 );数据收集设备可以通过串口将数据传送给监测控制中心，进行数据的分析和处理；监测中心用户可以实时地查看节点周围的状态并可以通过发送控制命令

(单播或者广播的形式)控制整个系统。此系统主要由协调器节点、路由器节点和应急照明灯节点组成树状网络，图 2应急照明灯节

点框架图

基金项目：河北省自然科学基金项目( F 2 0 1 0 0 0 1 9 2 3 );邯郸市科学技术研究与发展计划项目( 1 2 2 0 1 0 3 0 8 0 ) 消防科学与技术 2 0 1 3年 1月第 3 2卷第 1期 5 9

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