2021-4-9 | 移动通信论文
作者：徐子东 单位：山东省消防总队
硬件设计
(1)无线通信设计。本设计选用成熟的无线发射和接收模块，无线编解码采用软件编解码;工作频率选择433MHzISM频段，该频段无需申请，具有穿透性强、传播距离远的优势。
(2)无线烟雾探测器。本探测器部分采用成熟的光电式感烟探测器。硬件模块选用超低功耗单片机，采用l6位总线结构，外设和内存统一编址，具有统一的中断管理;具备两个16位定时器，8路10位A/D转换，WATCHDOGE、10个I/O口、一个通用的串行口。无线烟雾探测器原理框图如图2所示。
(3)无线报警器。本报警器核心模块选用成熟移动通信方案，支持自适应调制和编码(AMC，AdaptiveModulationandCoding)、多输入多输出(MIMO，Multiple-InputMultiple-Output)、混合自动重传请求(HARO，HybridAutomaticReqeatReguest)、快速调度、快速小区选择等技术，保证报警电话的畅通和报警信息的可靠传输。无线报警器原理框图如图3所示。
软件设计
无线烟雾探测器软件流程如图4所示。硬件初始化完成后，定时进行传感器信号检测，发现有火警信息时，通过无线通信模块发射报警信息。无线报警器软件流程如图5所示。硬件初始化完成后，循环检测探测器发出的报警信息，发现有报警信息时，根据设置进行本地报警、拨打电话报警、发送短信报警。拨打电话和发送短信均通过移动通信模块支持的AT命令进行。
功能
无线火灾报警器实现的功能主要包括:(1)电话方式火灾报警，支持多组号码。(2)短信方式火灾报警，支持多组号码;短信方式可支持实现集中监控。(3)电话/短信报警方式可选择设置。(4)无线烟雾探测器故障报警。(5)一个无线报警器可支持多个烟雾探测器。
测试和案例
经过实验室和现场应用测试，本无线火灾报警器烟雾探测器和报警器之间无线通信距离可达100m，信号传输没有延时，报警器拨打报警电话的时间小于2s，发送短信的时间一般小于3s。烟雾探测器电池工作时间不小于1年，报警器备用电池工作时间不小于24h。
本文介绍的无线火灾报警器可靠性高，实时性强，操作简便，成本低，省去布线工程，广泛适用于易燃易爆危险品生产、储存、经营场所，无人值守场所，“九小场所”，新建高层/小高层住宅，老年公寓、寄宿制学校、幼儿园、福利院等特殊场所。现已经开始推广应用。目前独立式火灾报警系统已在山东青岛、威海、德州、临沂、滨州、泰安等市区部分九小场所安装使用，效果显著，成功避免了多起火灾。
①2010年8月9日凌晨4点左右，德州庆云海珍海鲜城厨房着火，冒出浓烟，刚刚安装的北仁汇智独立式火灾报警系统探测器探测到烟雾后迅速报警并将火警信息及时传递给消防网关，消防网关及时自动打电话至老板，老板迅速安排人赶到厨房，当时火苗刚着起来，工作人员马上扑灭了火苗，避免了一场大火。
②2011年11月20日晚上12点左右，阳信一家KTV包房内着火，烟雾弥漫到走廊里，探测器探测到烟雾后及时发出报警的同时向消防网关发送火情信息，消防网关及时拨打预先设好的负责人员电话并报出了具体的着火点位置，负责人迅速到达着火点，扑灭阴火，避免了一场大火。③2012年1月未，海信公寓有个同事将未熄灭的烟头扔进纸篓里面，引燃了废纸，冒出浓烟，探测器探测到烟雾后就发出了高音报警，并且向相关负责人循环拨打火灾报警电话，且报出了且体的房间地址，大家迅速回宿舍将阴火扑灭，避免了一场大火。