1.3  火场模拟系统的研究现状与发展

1.3.1国外模拟火场研究及发展现状

1.3.2国内模拟火场研究及发展现状

1.4 本文主要内容

消防员模拟训练的火场模拟系统包括很多部分，消防员自身装备（生命体征信息以及移动通讯），火场的模拟(对火场信息的检测系统)和消防员利用特制的超声波灭火器对虚拟火点进行灭火的传感器设计。其中，火场的模拟又分为主动设置火点功能和火势自由发展系统。 

本文主要目的为在ZigBee的自组网特性和无线网的相关特性的基础上，实现搭建一个简单的多火点控制系统的功能，并根据建立的火场仿真建立相应的燃烧蔓延关系。整个多火点控制系统的设计全貌如下图所示：

图1-1 多火点控制系统示意图

本文结构如下：

介绍本文的研究目的及背景意义，研究需要的相关技术的发展现状和国内外相关技术的发展状况。

概述ZigBee技术，首先介绍了ZigBee技术的概念，其次介绍了该技术的应用前景。对ZigBee的组网，通信，测距三个功能进行了深入的研究，并结合实验数据对其应用性进行探讨。

通过PYROSIM软件，设计出一个结构简单但具有代表性的火场模型。其仿真内容为设置初始火点之后观察火焰发展形势，重点观察是否会产生火焰蔓延现象，并截取各个重要位置的热电偶数据，观察温度上升规律。为在整体系统中编写火焰蔓延部分程序提供理论依据。

根据前两章的基础理论知识和实验结果，设计多火点控制系统的系统架构，搭建多火点控制系统无线网络并组织通信，利用PYROSIM的仿真结果估测火场燃烧规律，完善系统。

第二章 ZigBee无线组网通信及测距

2.1 引言

基于无线网的多火点控制系统中对于多火点的控制是课题的关键部分，而无线网络的选用和搭建有着决定性的作用。本文使用ZigBee无线网络的目的是利用其自组网的特性和信息的无线传输等特性来对整个系统进行设置和传输信息。

两点成线，三点成面。网络，是由多个点之间相互连接形成的。每个网络都需要大量的信息节点来作为其建立的基础，而网络的实现则体现在这些点与点之间的相互通信。而在ZigBee的无线网络组成中，所有节点被分为两种设备分别是全功能设备和精简功能设备，其中精简功能设备相对于全功能设备的功能更加单一，但是反应却更加迅速，并且功率消耗量大大低于全功能设备。但缺点也显而易见，由于功能的精简导致精简功能设备只具备与其连接在网络中父节点相互通信，这在组网的实际应用中无疑会增加系统的成本。虽然如此，但是他的优点也使显而易见的，由于简单的电路结构，功能的单一，导致精简功能的设备功耗大大低于全功能设备，为整个系统的使用寿命提供了保障。而根据ZigBee无线网络的各个节点的特殊功能来区分则可分为又分为协调器，路由器和终端节点。

每个网络的核心节点是协调器，每个ZigBee网络有且仅有一个协调器，并在网络设置之初对网络的各个参数进行初始化，在网络搭建完成之后进入待机状态，管理节点的加入和退出该网络。协调器管理着整个网络，并且在设置网络的工作完成以后除记录其他节点进出网络的功能以外，基本功能等同于一个路由器。

路由节点在ZigBee网络中负责进行信息的转发工作。当有新的节点要加入网络时，FFD类型的路由器根据需求为子节点分配网络中唯一的网络地址。

终端节点是ZigBee无线传感网络的数据采集节点和控制节点，一般网络中包含着大量的终端节点，终端节点可以在无任务时进入休眠状态，从而大大减少网络的能量消耗，延长整个网络的使用寿命。 ZigBee无线网络的多火点控制系统设计+源程序(3):http://www.chuibin.com/tongxin/lunwen_206555.html