基于遠(yuǎn)距離WiFi圖傳模塊WiFi的移動(dòng)正壓送風(fēng)系統(tǒng)方案，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，正壓送風(fēng)系統(tǒng)可以向逃生通道輸送足夠的新鮮空氣，使其氣壓高于外部氣壓?；馂?zāi)發(fā)生時(shí)產(chǎn)生的煙霧排放到樓梯外，使人員不會(huì)因吸入有害煙霧而窒息和傷亡。施工單位的住宿區(qū)是一個(gè)簡(jiǎn)單的棚屋生活區(qū)，不適合固定的正壓送風(fēng)消防安全設(shè)施。然而，隨著社會(huì)的發(fā)展，工人的生活水平逐漸提高，生活區(qū)各種生活用電設(shè)備的數(shù)量和類型也在逐年增加。因此，安全隱患越來(lái)越明顯。在施工單位的管理過(guò)程中，如果缺乏強(qiáng)大的消防安全管理體系和科學(xué)的消防控制策略，將存在大量問(wèn)題，從而影響施工的順利進(jìn)行。本文結(jié)合適當(dāng)?shù)臒熿F報(bào)警傳感器模塊和控制器等電路模塊設(shè)計(jì)的基于WIFI技術(shù)的移動(dòng)正壓送風(fēng)系統(tǒng)，可以有效地監(jiān)控棚屋等簡(jiǎn)單的消防生活區(qū)。

根據(jù)設(shè)備，系統(tǒng)可分為兩部分：下機(jī)和上機(jī)。上下機(jī)借助無(wú)線路由器構(gòu)成局域網(wǎng)，完成整個(gè)系統(tǒng)的無(wú)線連接。下機(jī)由STC15單片機(jī)電路、MQ-2煙霧探測(cè)模塊、繼電器控制電路模塊、遠(yuǎn)距離WiFi圖傳模塊CV520WIFI無(wú)線傳輸模塊電路組成；上機(jī)以計(jì)算機(jī)為載體，開(kāi)發(fā)基于Labview的應(yīng)用軟件，進(jìn)行上下機(jī)交互，即遠(yuǎn)程監(jiān)控。上機(jī)為遠(yuǎn)程報(bào)警和監(jiān)控端，使用計(jì)算機(jī)登錄無(wú)線路由器，通過(guò)TCP/IP協(xié)議接收單片機(jī)系統(tǒng)WIFI模塊向上機(jī)發(fā)送的采集信號(hào)；同時(shí)，上機(jī)監(jiān)控軟件應(yīng)根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控情況，通過(guò)無(wú)線路由器發(fā)送相應(yīng)的控制指令，然后通過(guò)WIFI模塊發(fā)送到單片機(jī)系統(tǒng)，并通過(guò)繼電器模塊進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制。為了實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，應(yīng)的電氣電路。無(wú)線傳輸模塊是一種嵌入式串口通信模式的WIFI模塊產(chǎn)品，可用于物聯(lián)網(wǎng)傳輸系統(tǒng)的組網(wǎng)。

一般來(lái)說(shuō)，在設(shè)備系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中，代碼越復(fù)雜、越復(fù)雜，由于漏洞的純度，往往會(huì)導(dǎo)致運(yùn)行錯(cuò)誤。為了防止系統(tǒng)運(yùn)行中的崩潰，本設(shè)計(jì)的硬件電路遵循簡(jiǎn)單的目的，完成了系統(tǒng)功能要求所需的小電路。因此，在選擇核心部分時(shí)，報(bào)警設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性是重要的測(cè)量指標(biāo)之一。本設(shè)計(jì)采用STC15W4K56S4單片機(jī)作為報(bào)警和控制端，因?yàn)樗窃鰪?qiáng)型8051CPU，速度快，內(nèi)置10個(gè)高速ADC，性價(jià)比很高，電壓低，消耗低，適合小型智能設(shè)備的開(kāi)發(fā)。

遠(yuǎn)距離WiFi圖傳模塊CV520WiFi模塊的供電電源為3.3V單電源，內(nèi)置32位處理器，處理和存儲(chǔ)能力強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)串口無(wú)線傳輸，功耗超低。通過(guò)對(duì)WIFI模塊GPIO引腳的控制，本項(xiàng)目應(yīng)用于傳感器數(shù)據(jù)采集終端節(jié)點(diǎn)。CHPD引腳P3.5、RET引腳P3.6、UTXD和URXDP4.6、P4.7為串口2。

煙霧傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)火災(zāi)預(yù)防的重要依據(jù)是它能夠監(jiān)測(cè)煙霧的濃度值。目前，煙霧傳感器的類型主要可分為離子型和光電型兩類煙霧傳感器。其中，前者的檢測(cè)原理是根據(jù)煙霧顆粒影響內(nèi)部電離子動(dòng)態(tài)平衡電流的變化而報(bào)警；后者的檢測(cè)原理是火災(zāi)產(chǎn)生的煙霧顆粒反射內(nèi)部紅外光，反射并報(bào)警。與光電煙霧報(bào)警傳感器相比，離子煙霧報(bào)警傳感器對(duì)體積相對(duì)較小的煙霧產(chǎn)生的顆粒更加靈敏。本設(shè)計(jì)采用MQ-2離子煙霧傳感器，檢測(cè)范圍相對(duì)較廣，穩(wěn)定性好，靈敏度高，與系統(tǒng)控制器接口電路相對(duì)簡(jiǎn)單。數(shù)據(jù)引腳連接到穩(wěn)定輸出的上拉電阻，然后連接到P1.0口。

一般來(lái)說(shuō)，工作電壓低的單片機(jī)控制系統(tǒng)工作電流小，無(wú)法直接驅(qū)動(dòng)大功率電氣設(shè)備。因此，繼電器通常用作單片機(jī)與電氣設(shè)備之間的接口連接電路。繼電器的連接可以通過(guò)控制單片機(jī)的高輸出口和低控制電平來(lái)控制，從而控制與之連接的電氣設(shè)備和電路。單片機(jī)P2.6口控制繼電器斷開(kāi)。

為了配合相關(guān)硬件電路的工作，本設(shè)計(jì)還設(shè)計(jì)了上下位機(jī)的相關(guān)軟件程序。下機(jī)的軟件程序包括單片機(jī)系統(tǒng)程序、MQ-2煙霧監(jiān)測(cè)器采集程序、WIFI模塊通信和繼電器驅(qū)動(dòng)程序。同時(shí)，為了使設(shè)計(jì)具有更好的人機(jī)對(duì)話和交互體驗(yàn)，基于Labview技術(shù)的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警監(jiān)控上機(jī)軟件系統(tǒng)也獨(dú)立設(shè)計(jì)。

CV520通過(guò)路由器連接上位機(jī)的實(shí)現(xiàn)，連接上位機(jī)時(shí)使用的指令:(1)將520設(shè)置為STA模式:AT+CWMODE=1(2)設(shè)置后重啟:AT+RST(3)520連接路由器發(fā)出的WiFi:AT+CWJAP=WiFi名WiFi密碼(4)啟動(dòng)多連接:AT+CIPMUX=1(5)建立Server:AT+CIPSERVER=1(6)通過(guò)協(xié)議、IP和端口連接服務(wù)器:AT+CIPSTART=0、TCP

開(kāi)始系統(tǒng)初始化，完成相關(guān)端口配置，并將CV520WiFi模塊設(shè)置為服務(wù)器模式。STC15單片機(jī)處理系統(tǒng)終端采集的煙霧數(shù)據(jù)后，相關(guān)數(shù)據(jù)由串口2通過(guò)WIFI模塊通過(guò)無(wú)線路由傳輸?shù)缴衔粰C(jī)正壓送風(fēng)監(jiān)控系統(tǒng)。上位機(jī)系統(tǒng)實(shí)時(shí)顯示和記錄數(shù)據(jù)，并根據(jù)閾值設(shè)置發(fā)送相應(yīng)的控制命令。STC15單片機(jī)接收并處理相關(guān)控制命令，以便循環(huán)。

配合系統(tǒng)工作的遠(yuǎn)程火災(zāi)自動(dòng)監(jiān)控和控制，在系統(tǒng)后臺(tái)內(nèi)置IP地址設(shè)置，連接相應(yīng)的路由器，并與各采集終端連接，形成采集系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。主要工作界面包括閾值設(shè)置、當(dāng)前采集數(shù)據(jù)顯示、煙霧報(bào)警顯示、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、監(jiān)控等方面。顯示當(dāng)前的系統(tǒng)時(shí)間和煙霧濃度，并定期發(fā)送收集到的煙霧濃度數(shù)據(jù)。如果煙霧濃度過(guò)高，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，控制風(fēng)扇和閥門，進(jìn)行正壓送風(fēng)。并將煙霧濃度數(shù)據(jù)記錄在文本中。

該系統(tǒng)以單片機(jī)為控制核心，一方面通過(guò)煙霧傳感器收集煙霧濃度參數(shù)，另一方面通過(guò)WIFI模塊傳輸數(shù)據(jù)并接收控制命令。監(jiān)控和報(bào)警的工作流程是：煙霧傳感器采集濃度數(shù)據(jù)，由單片機(jī)處理，相關(guān)參數(shù)通過(guò)WIFI模塊和無(wú)線路由器連接到工作站，客戶端應(yīng)用軟件實(shí)時(shí)波形顯示和文本記錄，當(dāng)煙霧濃度超過(guò)預(yù)設(shè)報(bào)警閾值時(shí)，上機(jī)報(bào)警指示，應(yīng)用軟件發(fā)送控制指令控制相應(yīng)的電路工作，控制過(guò)程為，控制指令通過(guò)無(wú)線路由器、WIFI模塊到下機(jī)，下機(jī)控制繼電器驅(qū)動(dòng)正壓送風(fēng)控制電路動(dòng)作，打開(kāi)相應(yīng)的電氣設(shè)備。目前，系統(tǒng)采集的煙霧值為236，高于系統(tǒng)設(shè)置的閾值230。上限報(bào)警燈亮起。同時(shí)，控制命令同時(shí)發(fā)送，連接繼電器模塊，打開(kāi)正壓送風(fēng)系統(tǒng)。相反，系統(tǒng)不移動(dòng)。同時(shí)，系統(tǒng)以文本的形式記錄相關(guān)采集數(shù)據(jù)，以將來(lái)訪問(wèn)和訪問(wèn)。

本項(xiàng)目設(shè)計(jì)的基于遠(yuǎn)距離WiFi圖傳模塊WIFI的移動(dòng)正壓送風(fēng)系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)成本低。只有WiFi模塊配合單片機(jī)外部煙霧傳感器，才能將復(fù)雜的工程布線變成簡(jiǎn)單的無(wú)線通信配置，簡(jiǎn)化硬件控制電路，非常適合簡(jiǎn)單棚等非固定場(chǎng)所的移動(dòng)消防。同時(shí)，配合上位機(jī)監(jiān)控軟件，可實(shí)時(shí)、高效、準(zhǔn)確地監(jiān)控。遠(yuǎn)距離WiFi圖傳模塊該系統(tǒng)可以有效控制火災(zāi)，減少火災(zāi)損壞，很好地克服固定建筑正壓送風(fēng)系統(tǒng)的應(yīng)用局限性，對(duì)未來(lái)智能建筑的消防監(jiān)測(cè)和疏散指示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)具有良好的借鑒意義。