基于STM32技术的车载消防车信息采集与传输系统

基于STM32技术的车载消防车信息采集与传输系统

 

 

　　车载监控系统主要实现4种功能，分别为车辆装备器材的信息采集、无线网络传输、GPS定位、终端的接收和监控。其中无线网络的传输是本系统的关键。如图1为车载监控系统总体结构图。采用GPRS和ZigBee进行数据的处理与传输，提高系统数据在网络传输的稳定性和可靠性。

　　本电路的设计主要是采集火场内的必要数据信息和车载的现状信息，由温度传感器和MQ系列传感器模块负责火灾现场的温度变化与有害气体的监测，通过CAN总线可获取车辆的车速、剩余油量及冷却液等参数信息所示为有害气体与温度采集电路原理图。如一氧化碳浓度信息的采集采用MQ-7传感器。将采集到实时数据通过串口发送到ZigBee节点，然后节点将信息发送到上位机的ZigBee协调器显示出来。

 

 

　　GPS导航系统是用于定位车载终端的实时位置，为监控中心的调度决策提供全面的基础性数据，当险情发生时，消防车辆能以最短的时间赶赴现场。GPS有微处理器、数据存储和信息通道等单元组成。以全球的人造定位卫星为基础，GPS接收机通过卫星天线接收到数据，并对数据进行解析获取经纬度、车速等有用信息，再通过串口发送到主微控制器显示出实时位置坐标。

 

　　Zigbee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议，协定层从下到上分别为实体层、媒体存取层、网络层、应用层等。按网络节点功能可分为终端节点、路由节点、以及协调器节点。ZigBee网络的通信方式网络有3种：星状、网状、簇状，网络中的设备有PAN协调器、路由节点以及终端节点组成。ZigBee的拓扑结构图如图3所示。

 

　　簇状拓扑网络通信范围比较大，网络结构中处于最末端的是终端设备。在簇装结构中，大部分是FFD，RFD作为簇的末端。拓扑结构中只有一个主协调器。网状网络中的每个节点都可以充当路由节点。因此本系统的ZigBee组网采用簇状网络拓扑图。处理器决定着网络优劣，作为通信硬件的核心，CC2530芯片上有适应2.4GHzIEEE802.15.4的RF收发器，提高了接收灵敏度和抗干扰性能，配置有高容量的RAM和FLASH、支持多种串行通信协议的USART，具有高度集成和高性能的特点。

　　监控中心上位机采用Qt开发，通过Socket编程，实现了对温度、烟雾浓度、车辆位置、车速的实时监测。本监控软件功能强大，拓展性好。监控人员可通过本监控软件对车辆进行集中监控管理，具有高效率，实时性好，调度集中，节省资源等优点。本次系统应用测试在本校进行模拟定位监测并记录轨迹，人工制造烟雾模拟火灾现场记录烟雾传感器的数据变化。

　　根据当前消防车车载信息还不够信息化，设计基于STM32技术的车载消防车信息采集与传输系统，车载信息采集与传输装置安装在消防车上，应用于消防车动态信息远程监控系统，具有消防车信息、车载装备器材及周边环境等信息采集和数据上传功能。它集数字化、智能化、网络化为一体，使数据采集、分析、处理实现自动化，有效提高信息采集的准确性、实时性。