CN110766901A - 一种汽车火灾报警仪 - Google Patents

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马驰
朱悦
张鹏
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Abstract

一种汽车火灾报警仪，属于传感器检测技术领域，是主要由传感器采集模块、Zigbee子节点、Zigbee协调器、STM32主控板、蜂鸣器、融合算法模块等组成的，其特征在于：所述传感器采集模块和Zigbee子节点相连接，Zigbee子节点和Zigbee协调器相连接，Zigbee协调器和STM32主控板相连接，STM32主控板和蜂鸣器相连接，融合算法模块和STM32主控板相连接，本发明的汽车火灾报警仪，利用多传感器采集火灾信号，并利用改机D‑S证据理论作为算法，能有效进行预警来减少和预防车辆火灾。

Description

一种汽车火灾报警仪
技术领域
本发明涉及一种汽车火灾报警仪，属于传感器检测技术领域。
背景技术
随着汽车在现代生活中的重要性越来越高，汽车火灾的问题也越发引起了人们的关注。近年来，汽车火灾数量在全国各地均有上升的趋势，火灾损失比例不断加大，损失与纠纷越来越多，也更加复杂，相应的，由此引发的的生命财产损失问题也就变得越来越突出和严重起来。在此背景下，对汽车火灾发生机理、特点以及报警技术的研究具有了愈发重要的意义。本发明研发一种汽车火灾报警仪。
发明内容
针对上述不足，本发明提供了一种汽车火灾报警仪。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种汽车火灾报警仪，是主要由传感器采集模块、Zigbee子节点、Zigbee协调器、STM32主控板、蜂鸣器、融合算法模块、通信模块和云端服务器组成的，其特征在于：所述传感器采集模块和Zigbee子节点相连接，Zigbee子节点和Zigbee协调器相连接，Zigbee协调器和STM32主控板相连接，STM32主控板和蜂鸣器相连接，融合算法模块和STM32主控板相连接，通信模块和STM32主控板相连接，云端服务器和通信模块相连接。
所述的传感器采集模块，包括MQ-2烟雾气敏传感器、MQ-7一氧化碳传感器、DS18B20温度传感器；传感器接口板电路包括电源电路、引脚电路两个部分，电源电路，为方便节点设备移动、安装，传感器接口板采用三节7号电池供电；由于CC2530芯片的供电电压为3.3V，因此需要设计电压转换电路进行转换，该部分电路采用稳压芯片AES1117-3.3结合两个luF电容完成；引脚电路:用于连接Zigbee核心板和传感器模块，负责与传感器模块进行通讯并为其提供电源。
所述的融合算法模块采用改进D-S证据理论，将同一汽车火灾特征量信息用三个基本概率赋值函数(BPAF)体现，分别表示该汽车火灾特征量在某一数值下对应的火灾、无火、怀疑的基本概率赋值。这三个函数在走势上此消彼长，概率总和始终为1。当汽车火灾特征量数值低于稳态值(汽车正常工作状态下的数值)时，“无火”概率为1,“火灾”、“怀疑”概率为0；当汽车火灾特征量数值高于阀值时，“火灾”概率为1,“无火”、“怀疑”概率为0；当汽车火灾特征量数值位于稳态值与阀值之间时，“怀疑”概率先随着“无火”概率的下降而上升，再随着“有火”概率的上升而下降。
所述的通信模块GSM/GPRS模块采用工业级双频GSM/GPRS模块，SIM900A实现，GSM/GPRS模块电路主要包括供电电路、SIM卡接口电路、外部复位电路和天线接口。
该发明的有益之处是：本发明的汽车火灾报警仪，利用多传感器采集火灾信号，并利用改机D-S证据理论作为算法，能有效进行预警来减少和预防车辆火灾。
附图说明
图1为本发明的***示意图。
图中，1、传感器采集模块，2、Zigbee子节点，3、Zigbee协调器，4、STM32主控板，5、蜂鸣器，6、融合算法模块，7、通信模块，8、云端服务器。
具体实施方式
一种汽车火灾报警仪，是主要由传感器采集模块1、Zigbee子节点2、Zigbee协调器3、STM32主控板4、蜂鸣器5、融合算法模块6、通信模块7、云端服务器8和神经网络识别模块9组成的，其特征在于：所述传感器采集模块1和Zigbee子节点2相连接，Zigbee子节点2和Zigbee协调器3相连接，Zigbee协调器3和STM32主控板4相连接，STM32主控板4和蜂鸣器5相连接，融合算法模块6和STM32主控板4相连接，通信模块7和STM32主控板4相连接，云端服务器8和通信模块7相连接。
所述的传感器采集模块1，包括MQ-2烟雾气敏传感器、MQ-7一氧化碳传感器、DS18B20温度传感器；传感器接口板电路包括电源电路、引脚电路两个部分，电源电路，为方便节点设备移动、安装，传感器接口板采用三节7号电池供电；由于CC2530芯片的供电电压为3.3V，因此需要设计电压转换电路进行转换，该部分电路采用稳压芯片AES1117-3.3结合两个luF电容完成；引脚电路:用于连接Zigbee核心板和传感器模块，负责与传感器模块进行通讯并为其提供电源。
所述的融合算法模,6采用改进D-S证据理论，将同一汽车火灾特征量信息用三个基本概率赋值函数(BPAF)体现，分别表示该汽车火灾特征量在某一数值下对应的火灾、无火、怀疑的基本概率赋值。这三个函数在走势上此消彼长，概率总和始终为1。当汽车火灾特征量数值低于稳态值(汽车正常工作状态下的数值)时，“无火”概率为1,“火灾”、“怀疑”概率为0；当汽车火灾特征量数值高于阀值时，“火灾”概率为1,“无火”、“怀疑”概率为0；当汽车火灾特征量数值位于稳态值与阀值之间时，“怀疑”概率先随着“无火”概率的下降而上升，再随着“有火”概率的上升而下降。
所述的通信模块7，GSM/GPRS模块采用工业级双频GSM/GPRS模块，SIM900A实现，GSM/GPRS模块电路主要包括供电电路、SIM卡接口电路、外部复位电路和天线接口。
本装置在工作时，采集层由复合采集节点组成，将温度、火焰、烟雾及一氧化碳浓度传感器集成到Zigbee子节点上，然后通过Zigbee网络将传感器数据上传到车载控制器层的Zigbee协调器；车载控制器层包括STM32F 103主控板、Zigbee协调器、GSM/GPRS模块。其中，Zigbee协调器负责接收Zigbee节点传来的传感器数据并将其打包传输给STM32F 103主控板，传感器数据在STM32F 103主控板内进行多传感器信息融合算法处理，然后根据运算结果控制GSM/GPRS模块执行相应操作(数据上传/短信报警/短信提醒)并触发蜂鸣器报警；远程监测层采用第三方物联网服务器平台实现，主要负责接收、存储车载控制器层发送来的汽车传感器数据，然后，将数据通过WEB服务器发布，使用户可通过手机/PC端实时了解汽车状态。
对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种汽车火灾报警仪，是主要由传感器采集模块、Zigbee子节点、Zigbee协调器、STM32主控板、蜂鸣器、融合算法模块、通信模块和云端服务器组成的，其特征在于：所述传感器采集模块和Zigbee子节点相连接，Zigbee子节点和Zigbee协调器相连接，Zigbee协调器和STM32主控板相连接，STM32主控板和蜂鸣器相连接，融合算法模块和STM32主控板相连接，通信模块和STM32主控板相连接，云端服务器和通信模块相连接。
2.如权利要求1所述的一种汽车火灾报警仪，其特征在于：所述的传感器采集模块，包括MQ-2烟雾气敏传感器、MQ-7一氧化碳传感器、DS18B20温度传感器；传感器接口板电路包括电源电路、引脚电路两个部分，电源电路，为方便节点设备移动、安装，传感器接口板采用三节7号电池供电；由于CC2530芯片的供电电压为3.3V，因此需要设计电压转换电路进行转换，该部分电路采用稳压芯片AES1117-3.3结合两个luF电容完成；引脚电路:用于连接Zigbee核心板和传感器模块，负责与传感器模块进行通讯并为其提供电源。
3.如权利要求1所述的一种汽车火灾报警仪，其特征在于：所述的融合算法模块采用改进D-S证据理论，将同一汽车火灾特征量信息用三个基本概率赋值函数(BPAF)体现，分别表示该汽车火灾特征量在某一数值下对应的火灾、无火、怀疑的基本概率赋值。这三个函数在走势上此消彼长，概率总和始终为1。当汽车火灾特征量数值低于稳态值(汽车正常工作状态下的数值)时，“无火”概率为1,“火灾”、“怀疑”概率为0；当汽车火灾特征量数值高于阀值时，“火灾”概率为1,“无火”、“怀疑”概率为0；当汽车火灾特征量数值位于稳态值与阀值之间时，“怀疑”概率先随着“无火”概率的下降而上升，再随着“有火”概率的上升而下降。
4.如权利要求1所述的一种汽车火灾报警仪，其特征在于：所述的通信模块GSM/GPRS模块采用工业级双频GSM/GPRS模块，SIM900A实现，GSM/GPRS模块电路主要包括供电电路、SIM卡接口电路、外部复位电路和天线接口。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111739243A (zh) * 2020-05-14 2020-10-02 电子科技大学 一种基于d-s证据理论的火灾状态检测方法
CN113936413A (zh) * 2021-12-03 2022-01-14 西南石油大学 一种早期火灾监测预警方法和装置

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