基本信息
- 项目名称：
- 利用物联网技术防范火灾系统
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 利用物联网技术，实现家庭、酒店、大型工作场所的防火监控、智能通知与可控开关电子锁
- 详细介绍：
- 本作品采用物联网的思想构建了一个预防火灾发生的系统。 烟雾感应器作为物联网的感知层在本系统中从当感应器的作用。CAN总线与GSM模块是作为物联网中的网络层，负责系统总数据的传送。而应用层对应的硬件为AT89C51单片机与电子锁。 在本系统中，防范火灾作为目前最主要 的功能是如此工作的:大部分火灾发生前有 产生浓密烟雾的前兆，此时烟雾感应器监测到空气中异常的烟雾浓度后会发送浓度信号到基于AT89C51单片机开发的集中器，经过浓度比对后，若超出预设浓度就会发送报警讯息到用户指定手机，待收到确认讯号后就会打开电子锁允许室外人员进入消除火灾隐患。 本系统的创新之处在于通过CAN总线实现多个烟感与集中器的连接，而实现大范围、多个区域的监控，并且节省许多单个烟感安装而带来的资源重叠、浪费。另外，通过添加电子锁的应用能带来许多便利，可以更大程度的方便用户的远程操作。
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 设计、发明目的： 火灾自古以来就是人类生命财产安全最大的隐患，如何防范于未然一直被人们所关注。本作品设计了一个物联网系统，可以提前预警火灾隐患，通过GSM网络远程通知用户，得到用户的许可后可允许室外的人员迅速进入消除隐患，防范于未然。 创新点： 使用AT89C51单片机，有机的结合烟雾感应器、电子锁、用户，形成一张紧密联系的局部物联网。创造性的将CAN总线使用到本系统的信号专递中，有效得提高了信号传递的效率，提高了系统的可靠性、与扩展性。 技术关键： 主要解决感知层、网络层、应用层的硬件链接，相互之间的信号传输等问题， 以及集中器软件设计、编写的工作。
科学性、先进性
- 显然现在市面上已经有很多防火防盗装置，例如带通讯功能的烟雾报警器，带通讯功能的防盗锁。但是这些装置的缺陷在于功能的单一性与局限性。本系统的改进之处在于有机地结合这些装置、设备。利用各自的特点，来达到单一设备无法解决的问题。而且本系统通过CAN总线的链接，在串上多个感应设备之后通过一个GSM模块就实现了连接用户的功能，从而节约了非常多的资源，提高了系统的整合度。如：带有通讯功能的烟雾报警器监测到烟雾警报也仅仅能通知用户，并且需要用户即使返回控制险情；而本系统的改进之处在于用户得知异常情况之后就能通知相关部门，例如社区物业，让这些单位代以控制险情，而用户可以从容的返回，即保护了财产生命，又不必让这些单位破门而入，或采用铤而走险的方式。
获奖情况及鉴定结果
- 参加2011 山东科技大学挑战杯比赛，获得三等奖
作品所处阶段
- 完成理论设计，完成一定量得硬件工作，完成一定量的单片机编程工作
技术转让方式
- 独家许可
作品可展示的形式
- 实物
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 使用说明 火灾发生前，必定产生高浓度的烟雾，烟雾感应器监测到异常的烟雾浓度后就会将烟雾浓度转换为数字信号，上传到集中器，紧接着集中器通过信号浓度的对比，如超过警戒值，就会发送预存讯息到用户指定移动设备中，在收到用户的确认信号后就会自动打开电子锁，让室外的人进入消除火灾隐患。
同类课题研究水平概述
- 当前的防火系统应用领域主要集中在煤矿开采，石油提炼，制药，化工等行业，应对的是其高危，易燃易爆等风险。同时民用的防火装置设备也在迅猛发展，如近期出现的基于单片机的家庭防火防盗装置就受到了极大的关注。 CAN实现总线分配的方法,可保证当不同的站申请总线存取时,明确地进行总线分配。这种位仲裁的方法可以解决当两个站同时发送数据时产生的碰撞问题。不同于Ethernet网络的消息仲裁,CAN的非破坏性解决总线存取冲突的方法,确保在不传送有用消息时总线不被占用。甚至当总线在重负载情况下,以消息内容为优先的总线存取也被证明是一种有效的系统。目前CAN总线主要应用于汽车电路的应用，虽然技术成熟，但是当下应用于防火系统的实例还是少之又少。 物联网目前非常热门的技术，物联网不仅仅提供了传感器的连接，其本身也具有智能处理的能力，能够对物体实施智能控制。我国早在1999年就启动了物联网核心传感网技术研究，研发水平处于世界前列，在世界传感网领域，我国是标准主导国之一，专利拥有量高，并且我国是目前能够实现物联网完整产业链的国家之一。随着我国无线通信网络和宽带覆盖率不断的提高，为物联网的发展提供了坚实的基础设施支持。
