基于遠距離WiFi圖傳模塊WiFi的移動正壓送風系統方案

基于遠距離WiFi圖傳模塊WiFi的移動正壓送風系統方案，當發生火災時，正壓送風系統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。火災發生時產生的煙霧排放到樓梯外，使人員不會因吸入有害煙霧而窒息和傷亡。施工單位的住宿區是一個簡單的棚屋生活區，不適合固定的正壓送風消防安全設施。然而，隨著社會的發展，工人的生活水平逐漸提高，生活區各種生活用電設備的數量和類型也在逐年增加。因此，安全隱患越來越明顯。在施工單位的管理過程中，如果缺乏強大的消防安全管理體系和科學的消防控制策略，將存在大量問題，從而影響施工的順利進行。本文結合適當的煙霧報警傳感器模塊和控制器等電路模塊設計的基于WIFI技術的移動正壓送風系統，可以有效地監控棚屋等簡單的消防生活區。

根據設備，系統可分為兩部分：下機和上機。上下機借助無線路由器構成局域網，完成整個系統的無線連接。下機由STC15單片機電路、MQ-2煙霧探測模塊、繼電器控制電路模塊、遠距離WiFi圖傳模塊CV520WIFI無線傳輸模塊電路組成；上機以計算機為載體，開發基于Labview的應用軟件，進行上下機交互，即遠程監控。上機為遠程報警和監控端，使用計算機登錄無線路由器，通過TCP/IP協議接收單片機系統WIFI模塊向上機發送的采集信號；同時，上機監控軟件應根據實時監控情況，通過無線路由器發送相應的控制指令，然后通過WIFI模塊發送到單片機系統，并通過繼電器模塊進行遠程監控和控制。為了實現遠程監控，應的電氣電路。無線傳輸模塊是一種嵌入式串口通信模式的WIFI模塊產品，可用于物聯網傳輸系統的組網。

一般來說，在設備系統的運行過程中，代碼越復雜、越復雜，由于漏洞的純度，往往會導致運行錯誤。為了防止系統運行中的崩潰，本設計的硬件電路遵循簡單的目的，完成了系統功能要求所需的小電路。因此，在選擇核心部分時，報警設備的可靠性和穩定性是重要的測量指標之一。本設計采用STC15W4K56S4單片機作為報警和控制端，因為它是增強型8051CPU，速度快，內置10個高速ADC，性價比很高，電壓低，消耗低，適合小型智能設備的開發。

遠距離WiFi圖傳模塊CV520WiFi模塊的供電電源為3.3V單電源，內置32位處理器，處理和存儲能力強，可實現串口無線傳輸，功耗超低。通過對WIFI模塊GPIO引腳的控制，本項目應用于傳感器數據采集終端節點。CHPD引腳P3.5、RET引腳P3.6、UTXD和URXDP4.6、P4.7為串口2。

煙霧傳感器能夠實現火災預防的重要依據是它能夠監測煙霧的濃度值。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，前者的檢測原理是根據煙霧顆粒影響內部電離子動態平衡電流的變化而報警；后者的檢測原理是火災產生的煙霧顆粒反射內部紅外光，反射并報警。與光電煙霧報警傳感器相比，離子煙霧報警傳感器對體積相對較小的煙霧產生的顆粒更加靈敏。本設計采用MQ-2離子煙霧傳感器，檢測范圍相對較廣，穩定性好，靈敏度高，與系統控制器接口電路相對簡單。數據引腳連接到穩定輸出的上拉電阻，然后連接到P1.0口。

一般來說，工作電壓低的單片機控制系統工作電流小，無法直接驅動大功率電氣設備。因此，繼電器通常用作單片機與電氣設備之間的接口連接電路。繼電器的連接可以通過控制單片機的高輸出口和低控制電平來控制，從而控制與之連接的電氣設備和電路。單片機P2.6口控制繼電器斷開。

為了配合相關硬件電路的工作，本設計還設計了上下位機的相關軟件程序。下機的軟件程序包括單片機系統程序、MQ-2煙霧監測器采集程序、WIFI模塊通信和繼電器驅動程序。同時，為了使設計具有更好的人機對話和交互體驗，基于Labview技術的火災自動報警監控上機軟件系統也獨立設計。

CV520通過路由器連接上位機的實現，連接上位機時使用的指令:(1)將520設置為STA模式:AT+CWMODE=1(2)設置后重啟:AT+RST(3)520連接路由器發出的WiFi:AT+CWJAP=WiFi名WiFi密碼(4)啟動多連接:AT+CIPMUX=1(5)建立Server:AT+CIPSERVER=1(6)通過協議、IP和端口連接服務器:AT+CIPSTART=0、TCP

開始系統初始化，完成相關端口配置，并將CV520WiFi模塊設置為服務器模式。STC15單片機處理系統終端采集的煙霧數據后，相關數據由串口2通過WIFI模塊通過無線路由傳輸到上位機正壓送風監控系統。上位機系統實時顯示和記錄數據，并根據閾值設置發送相應的控制命令。STC15單片機接收并處理相關控制命令，以便循環。

配合系統工作的遠程火災自動監控和控制，在系統后臺內置IP地址設置，連接相應的路由器，并與各采集終端連接，形成采集系統網絡。主要工作界面包括閾值設置、當前采集數據顯示、煙霧報警顯示、數據存儲、監控等方面。顯示當前的系統時間和煙霧濃度，并定期發送收集到的煙霧濃度數據。如果煙霧濃度過高，發出報警信號，控制風扇和閥門，進行正壓送風。并將煙霧濃度數據記錄在文本中。

該系統以單片機為控制核心，一方面通過煙霧傳感器收集煙霧濃度參數，另一方面通過WIFI模塊傳輸數據并接收控制命令。監控和報警的工作流程是：煙霧傳感器采集濃度數據，由單片機處理，相關參數通過WIFI模塊和無線路由器連接到工作站，客戶端應用軟件實時波形顯示和文本記錄，當煙霧濃度超過預設報警閾值時，上機報警指示，應用軟件發送控制指令控制相應的電路工作，控制過程為，控制指令通過無線路由器、WIFI模塊到下機，下機控制繼電器驅動正壓送風控制電路動作，打開相應的電氣設備。目前，系統采集的煙霧值為236，高于系統設置的閾值230。上限報警燈亮起。同時，控制命令同時發送，連接繼電器模塊，打開正壓送風系統。相反，系統不移動。同時，系統以文本的形式記錄相關采集數據，以將來訪問和訪問。

本項目設計的基于遠距離WiFi圖傳模塊WIFI的移動正壓送風系統監控系統成本低。只有WiFi模塊配合單片機外部煙霧傳感器，才能將復雜的工程布線變成簡單的無線通信配置，簡化硬件控制電路，非常適合簡單棚等非固定場所的移動消防。同時，配合上位機監控軟件，可實時、高效、準確地監控。遠距離WiFi圖傳模塊該系統可以有效控制火災，減少火災損壞，很好地克服固定建筑正壓送風系統的應用局限性，對未來智能建筑的消防監測和疏散指示系統的設計具有良好的借鑒意義。