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基于远距离WiFi图传模块WiFi的移动正压送风系统方案

发布日期:2022-02-16  浏览次数:1901
基于远距离WiFi图传模块WiFi的移动正压送风系统方案,当发生火灾时,正压送风系统可以向逃生通道输送足够的新鲜空气,使其气压高于外部气压。火灾发生时产生的烟雾排放到楼梯外,使人员不会因吸入有害烟雾而窒息和伤亡。施工单位的住宿区是一个简单的棚屋生活区,不适合固定的正压送风消防安全设施。然而,随着社会的发展,工人的生活水平逐渐提高,生活区各种生活用电设备的数量和类型也在逐年增加。因此,安全隐患越来越明显。在施工单位的管理过程中,如果缺乏强大的消防安全管理体系和科学的消防控制策略,将存在大量问题,从而影响施工的顺利进行。本文结合适当的烟雾报警传感器模块和控制器等电路模块设计的基于WIFI技术的移动正压送风系统,可以有效地监控棚屋等简单的消防生活区。

根据设备,系统可分为两部分:下机和上机。上下机借助无线路由器构成局域网,完成整个系统的无线连接。下机由STC15单片机电路、MQ-2烟雾探测模块、继电器控制电路模块、远距离WiFi图传模块CV520WIFI无线传输模块电路组成;上机以计算机为载体,开发基于Labview的应用软件,进行上下机交互,即远程监控。上机为远程报警和监控端,使用计算机登录无线路由器,通过TCP/IP协议接收单片机系统WIFI模块向上机发送的采集信号;同时,上机监控软件应根据实时监控情况,通过无线路由器发送相应的控制指令,然后通过WIFI模块发送到单片机系统,并通过继电器模块进行远程监控和控制。为了实现远程监控,应的电气电路。无线传输模块是一种嵌入式串口通信模式的WIFI模块产品,可用于物联网传输系统的组网。

一般来说,在设备系统的运行过程中,代码越复杂、越复杂,由于漏洞的纯度,往往会导致运行错误。为了防止系统运行中的崩溃,本设计的硬件电路遵循简单的目的,完成了系统功能要求所需的小电路。因此,在选择核心部分时,报警设备的可靠性和稳定性是重要的测量指标之一。本设计采用STC15W4K56S4单片机作为报警和控制端,因为它是增强型8051CPU,速度快,内置10个高速ADC,性价比很高,电压低,消耗低,适合小型智能设备的开发。

远距离WiFi图传模块CV520WiFi模块的供电电源为3.3V单电源,内置32位处理器,处理和存储能力强,可实现串口无线传输,功耗超低。通过对WIFI模块GPIO引脚的控制,本项目应用于传感器数据采集终端节点。CHPD引脚P3.5、RET引脚P3.6、UTXD和URXDP4.6、P4.7为串口2。

烟雾传感器能够实现火灾预防的重要依据是它能够监测烟雾的浓度值。目前,烟雾传感器的类型主要可分为离子型和光电型两类烟雾传感器。其中,前者的检测原理是根据烟雾颗粒影响内部电离子动态平衡电流的变化而报警;后者的检测原理是火灾产生的烟雾颗粒反射内部红外光,反射并报警。与光电烟雾报警传感器相比,离子烟雾报警传感器对体积相对较小的烟雾产生的颗粒更加灵敏。本设计采用MQ-2离子烟雾传感器,检测范围相对较广,稳定性好,灵敏度高,与系统控制器接口电路相对简单。数据引脚连接到稳定输出的上拉电阻,然后连接到P1.0口。

一般来说,工作电压低的单片机控制系统工作电流小,无法直接驱动大功率电气设备。因此,继电器通常用作单片机与电气设备之间的接口连接电路。继电器的连接可以通过控制单片机的高输出口和低控制电平来控制,从而控制与之连接的电气设备和电路。单片机P2.6口控制继电器断开。

为了配合相关硬件电路的工作,本设计还设计了上下位机的相关软件程序。下机的软件程序包括单片机系统程序、MQ-2烟雾监测器采集程序、WIFI模块通信和继电器驱动程序。同时,为了使设计具有更好的人机对话和交互体验,基于Labview技术的火灾自动报警监控上机软件系统也独立设计。

CV520通过路由器连接上位机的实现,连接上位机时使用的指令:(1)将520设置为STA模式:AT+CWMODE=1(2)设置后重启:AT+RST(3)520连接路由器发出的WiFi:AT+CWJAP=WiFi名WiFi密码(4)启动多连接:AT+CIPMUX=1(5)建立Server:AT+CIPSERVER=1(6)通过协议、IP和端口连接服务器:AT+CIPSTART=0、TCP

开始系统初始化,完成相关端口配置,并将CV520WiFi模块设置为服务器模式。STC15单片机处理系统终端采集的烟雾数据后,相关数据由串口2通过WIFI模块通过无线路由传输到上位机正压送风监控系统。上位机系统实时显示和记录数据,并根据阈值设置发送相应的控制命令。STC15单片机接收并处理相关控制命令,以便循环。

配合系统工作的远程火灾自动监控和控制,在系统后台内置IP地址设置,连接相应的路由器,并与各采集终端连接,形成采集系统网络。主要工作界面包括阈值设置、当前采集数据显示、烟雾报警显示、数据存储、监控等方面。显示当前的系统时间和烟雾浓度,并定期发送收集到的烟雾浓度数据。如果烟雾浓度过高,发出报警信号,控制风扇和阀门,进行正压送风。并将烟雾浓度数据记录在文本中。

该系统以单片机为控制核心,一方面通过烟雾传感器收集烟雾浓度参数,另一方面通过WIFI模块传输数据并接收控制命令。监控和报警的工作流程是:烟雾传感器采集浓度数据,由单片机处理,相关参数通过WIFI模块和无线路由器连接到工作站,客户端应用软件实时波形显示和文本记录,当烟雾浓度超过预设报警阈值时,上机报警指示,应用软件发送控制指令控制相应的电路工作,控制过程为,控制指令通过无线路由器、WIFI模块到下机,下机控制继电器驱动正压送风控制电路动作,打开相应的电气设备。目前,系统采集的烟雾值为236,高于系统设置的阈值230。上限报警灯亮起。同时,控制命令同时发送,连接继电器模块,打开正压送风系统。相反,系统不移动。同时,系统以文本的形式记录相关采集数据,以将来访问和访问。

本项目设计的基于远距离WiFi图传模块WIFI的移动正压送风系统监控系统成本低。只有WiFi模块配合单片机外部烟雾传感器,才能将复杂的工程布线变成简单的无线通信配置,简化硬件控制电路,非常适合简单棚等非固定场所的移动消防。同时,配合上位机监控软件,可实时、高效、准确地监控。远距离WiFi图传模块该系统可以有效控制火灾,减少火灾损坏,很好地克服固定建筑正压送风系统的应用局限性,对未来智能建筑的消防监测和疏散指示系统的设计具有良好的借鉴意义。
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