本實(shí)用新型涉及無線傳輸技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種應(yīng)用于高層電梯疏散的無線傳輸系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

2009年2月9日，中央電視臺新大樓北配樓發(fā)生火災(zāi)(以下簡稱央視北配樓火災(zāi))，由于落在尚未完工金屬屋頂上的大型禮花彈燒穿了屋頂表面鈦鋅薄板，引燃了大樓外墻幕墻結(jié)構(gòu)內(nèi)的聚苯乙烯擠塑保溫板(XPS)，火焰繼而由屋頂迅速向下蔓延，造成1名消防隊(duì)員犧牲、8人受傷、直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)1.6億元(人民幣)；2010年11月15日，上海市靜安區(qū)膠州路728弄的一棟正在進(jìn)行外墻保溫裝飾施工的28層住宅樓發(fā)生了一起特別重大火災(zāi)事故(以下簡稱上海“11.15”火災(zāi))，造成了58人死亡，70余人受傷；此次火災(zāi)事故是由于在外墻保溫作業(yè)施工中的違規(guī)焊接作業(yè)，引燃了施工現(xiàn)場的易燃材料而導(dǎo)致，而大樓四周腳手架作業(yè)平臺上鋪設(shè)的竹片踏板、圍護(hù)用尼龍防護(hù)網(wǎng)和大樓外墻立面使用的聚氨酯泡沫保溫材料等可燃材料，是導(dǎo)致大火迅速蔓延的重要原因；2011年2月3日，沈陽皇朝萬鑫大廈由于燃放煙花引發(fā)特大火災(zāi)，煙花首先引燃大廈B座南側(cè)十一層公寓室外的塑料草坪，而后引燃外墻外保溫系統(tǒng)外露的密封膠條，導(dǎo)致外墻外保溫系統(tǒng)被引燃；大廈B座立體燃燒產(chǎn)生的飛火和熱輻射引燃了大廈A座的外立面，最終造成B座全部過火，A座超過2/3面積過火，經(jīng)濟(jì)損失近億元。

縱觀我國近年來發(fā)生的高層建筑火災(zāi)，尤其是幾起重特大火災(zāi)事故，通過深入分析其起火、蔓延與撲救過程，暴露出我國在高層建筑的火災(zāi)撲救、疏散逃生等方面還存在一些亟待研究解決的問題，尤其是高層建筑的人員安全疏散問題已經(jīng)成為國際上普遍關(guān)注的一個難題。隨著高層建筑的高度不斷提升，高層建筑火災(zāi)救援難度增大，傳統(tǒng)疏散方式的局限性突出，導(dǎo)致受困火場人員所面臨的生命風(fēng)險也增加。因此，迫切需要尋找新的疏散方式，以期提升高層建筑的安全疏散能力。

電梯疏散不受疏散逃生人群的性別、年齡、健康狀況和類型等的影響，具有廣泛的適用性，勢必會成為一種有效的疏散方式。鑒于有線傳輸系統(tǒng)在火災(zāi)狀況下對布線的依賴性而先天不足，若采用無線傳輸方式構(gòu)建無線火災(zāi)傳感器網(wǎng)絡(luò)則可以避免這些問題，因此亟需一種應(yīng)用于高層電梯疏散的無線傳輸系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種應(yīng)用于高層電梯疏散的無線傳輸系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)火災(zāi)狀況下的實(shí)時監(jiān)控與人工調(diào)度。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：提供一種應(yīng)用于高層電梯疏散的無線傳輸系統(tǒng)，包括無線煙溫探測器節(jié)點(diǎn)、無線控制終端、電梯控制柜和后臺控制中心，所述無線煙溫探測器節(jié)點(diǎn)用于探測環(huán)境的溫度或煙霧濃度，并與所述無線控制終端組成電梯無線網(wǎng)絡(luò)，所述無線控制終端與所述電梯控制柜相連，所述電梯控制柜根據(jù)收到的控制指令控制電梯；所述后臺控制中心通過無線網(wǎng)絡(luò)與所述無線控制終端相連，用于向所述電梯控制柜發(fā)出控制指令。

所述無線煙溫探測器節(jié)點(diǎn)分布在建筑內(nèi)的各個電梯機(jī)房、井道、樓道和電梯前室。

分布在電梯機(jī)房、井道和樓道的所述無線煙溫探測器節(jié)點(diǎn)通過Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)與所述后臺控制中心相連。

所述無線控制終端的處理器為TI公司的CC2530系列芯片，所述CC2530系列芯片連有天線，所述CC2530系列芯片通過RS232接口與電梯控制柜相連，通過I/O接口與調(diào)試接口模塊相連。

所述無線控制終端通過ZigBee2007/Pro協(xié)議棧與無線煙溫探測器節(jié)點(diǎn)組網(wǎng)互聯(lián)組成電梯無線網(wǎng)絡(luò)。

有益效果

由于采用了上述的技術(shù)方案，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果：本實(shí)用新型通過無線連接的方式使得后臺控制中心能夠?qū)﹄娞菘刂破靼l(fā)送控制指令，實(shí)現(xiàn)火災(zāi)狀況下的實(shí)時監(jiān)控與人工調(diào)度。本實(shí)用新型的無線控制終端的處理器采用TI公司的CC2530系列芯片，該芯片可最小化干擾源影響，從而提升信號傳遞的質(zhì)量，確保傳輸?shù)胶笈_控制中心的數(shù)據(jù)不會出錯，同時該芯片也為低功耗芯片，其可最大化電池供電器件的使用壽命。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型中無線控制終端的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本實(shí)用新型講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本實(shí)用新型作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。

本實(shí)用新型的實(shí)施方式涉及一種應(yīng)用于高層電梯疏散的無線傳輸系統(tǒng)，如圖1所示，包括無線煙溫探測器節(jié)點(diǎn)、無線控制終端、電梯控制柜和后臺控制中心，所述無線煙溫探測器節(jié)點(diǎn)用于探測環(huán)境的溫度或煙霧濃度，并與所述無線控制終端組成電梯無線網(wǎng)絡(luò)，所述無線控制終端與所述電梯控制柜相連，所述電梯控制柜根據(jù)收到的控制指令控制電梯；所述后臺控制中心通過無線網(wǎng)絡(luò)與所述無線控制終端相連，用于向所述電梯控制柜發(fā)出控制指令。

本實(shí)施方式中涉及的系統(tǒng)采用的Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)主要由無線煙溫探測器節(jié)點(diǎn)，無線控制終端，電梯控制柜及后臺控制中心組成。無線煙溫探測器節(jié)點(diǎn)是溫感或煙感的布置節(jié)點(diǎn)，分布在建筑內(nèi)的各個電梯機(jī)房、井道、樓道、電梯前室，并形成局域互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，以探測環(huán)境的溫度或煙霧濃度。一個無線控制終端，多個無線探測器節(jié)點(diǎn)，電梯控制柜，后臺控制中心構(gòu)成無線傳輸系統(tǒng)。作為整個系統(tǒng)信息的中轉(zhuǎn)站，無線控制終端負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)各節(jié)點(diǎn)及控制端口的數(shù)據(jù)通訊，采集各節(jié)點(diǎn)的溫度和煙感參數(shù)，實(shí)現(xiàn)與后臺控制中心的信息通訊，接收后臺控制中心的電梯調(diào)度指令并反饋給電梯控制柜。其中，分布在電梯機(jī)房、井道和樓道的所述無線煙溫探測器節(jié)點(diǎn)通過Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)與所述后臺控制中心相連。

本實(shí)施方式的系統(tǒng)的通訊主要實(shí)現(xiàn)以下功能：將無線煙溫探測器節(jié)點(diǎn)采集得到的傳感器數(shù)據(jù)發(fā)送到后臺控制中心；將無線煙溫探測器節(jié)點(diǎn)得到的各個傳感器工作狀態(tài)發(fā)送到后臺控制中心；將電梯控制柜得到的電梯運(yùn)行狀態(tài)發(fā)送到后臺控制中心；將無線控制終端的工作狀態(tài)發(fā)送到后臺控制中心；將后臺控制中心發(fā)來的電梯控制指令傳送到電梯控制柜。

為實(shí)現(xiàn)上述通訊任務(wù)，無線控制終端主要進(jìn)行下面的三個通訊環(huán)節(jié)：

一、與電梯控制柜的通訊環(huán)節(jié)。

無線控制終端與電梯控制柜通過RS232進(jìn)行全雙工通訊，采用波特率19200，8位，1位停止位，無校驗(yàn)的方式；通訊過程基于通訊包文，發(fā)送方發(fā)送一個包文，接收方給出應(yīng)答作為一個基本的通訊過程；發(fā)送方發(fā)送一個包文后等待應(yīng)答的超時時間為3秒。根據(jù)“無線控制終端與電梯控制柜的通訊協(xié)議”接受來自電梯控制柜發(fā)出的電梯各項(xiàng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，將涉及電梯的①上行或下行；②運(yùn)行或平層?？?；③?？炕蛘谕ㄟ^的樓層；④轎箱門狀態(tài)，開啟或關(guān)閉；⑤廳門狀態(tài)，開啟或關(guān)閉；⑥外呼狀態(tài)；⑦電梯工作狀態(tài)或錯誤代碼等數(shù)據(jù)，通過局域網(wǎng)實(shí)時上傳到消防控制中心。無線控制終端通過包文類型來判斷區(qū)分不同的通訊命令，然后調(diào)用相應(yīng)的處理程序來相應(yīng)該命令。

二、與無線探測節(jié)點(diǎn)之間的通訊環(huán)節(jié)。

兩者之間的通訊協(xié)議采用主從通訊模式，無線煙溫探測器節(jié)點(diǎn)為從節(jié)點(diǎn)，接口具有RS485和RS232兩種。不管是RS485接口還是RS232接口方式，無線煙溫探測器節(jié)點(diǎn)和無線控制器終端之間的通訊都遵循本規(guī)定。當(dāng)采用RS485接口時，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)最大節(jié)點(diǎn)數(shù)為128個。波特率為4800，起始位1位，數(shù)據(jù)位8位，停止位1位。工作時，主節(jié)點(diǎn)(無線控制終端)定時向無線煙溫探測器節(jié)點(diǎn)發(fā)巡檢報文，無線煙溫探測器節(jié)點(diǎn)立即上傳回復(fù)報文。無線煙溫探測器節(jié)點(diǎn)只有收到地址第2字節(jié)是自己地址或是0地址的數(shù)據(jù)才處理。

兩者之間的通訊協(xié)議中可以定義6種由無線煙溫探測器節(jié)點(diǎn)發(fā)送給無線控制終端的消息和6種無線控制終端發(fā)送無線煙溫探測器節(jié)點(diǎn)的消息。無線煙溫探測器節(jié)點(diǎn)發(fā)送給無線終端的消息類型包括登陸消息，狀態(tài)消息，報警消息，聯(lián)動回復(fù)消息，煙溫數(shù)據(jù)匯報消息以及確認(rèn)消息。無線終端發(fā)送探測器節(jié)點(diǎn)的消息包括確認(rèn)消息，申請數(shù)據(jù)消息，網(wǎng)絡(luò)復(fù)位消息，單探測器復(fù)位消息，自檢消息和聯(lián)動消息。

三、與后臺控制中心的通訊環(huán)節(jié)。

無線控制終端與后臺控制中心的通訊過程中，無線控制終端是以被動的方式工作，即無線控制終端只有在收到后臺控制中心的消息請求命令后才能向后臺控制中心發(fā)送相應(yīng)的消息。此外，為了保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸，除了后臺控制中心發(fā)送的本地遠(yuǎn)程幀不需要回復(fù)確認(rèn)消息外，無線控制終端每收到一條命令則回發(fā)一條確認(rèn)消息，然后再向后臺控制中心發(fā)送其請求的信息。若后臺控制中心在10s內(nèi)未收到電梯無線終端的確認(rèn)消息，則重發(fā)請求消息。無線控制終端通過ZigBee2007/Pro協(xié)議棧與ZigBee溫?zé)熖綔y器組網(wǎng)互聯(lián)，并將涉及各ZigBee溫?zé)熖綔y器采集的數(shù)據(jù)、包括溫度、折光率、閾值等實(shí)時上傳到后臺控制中心。

無線控制終端的通訊管理任務(wù)還需滿足接受來自控制中心的人工干預(yù)指令，包括對電梯實(shí)施迫降、停用、正常、設(shè)置任意樓層到達(dá)指令、設(shè)置禁止?？繕菍又噶钜约皶r間記錄等命令。

如圖2所示，無線控制終端的硬件結(jié)構(gòu)主要包含了電源模塊、天線模塊、調(diào)試接口模塊和電梯控制柜RS232接口幾大部分。電源模塊用于向電路供電，選用3.3v電壓供電。天線模塊用于接收無線信號。調(diào)試接口模塊用于作為燒寫和調(diào)試程序的接口，電梯控制柜接口用于接收電梯運(yùn)行信息反饋予控制中心，并接收控制中心的調(diào)度指令反饋予電梯控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)火災(zāi)狀況下的實(shí)時監(jiān)控與人工調(diào)度。

其中，所述無線控制終端的處理器為TI公司的CC2530系列芯片，所述CC2530系列芯片連接有天線，并通過RS232接口與電梯控制柜相連，還通過I/O接口與調(diào)試接口模塊相連。CC2530系列芯片是專門針對IEEE802.15.4和Zigbee應(yīng)用的單芯片，其有四種不同的版本：CC2530-F32/64/128/256，分別帶有32/64/128/256KB的閃存空間，它整合了全集成的高效射頻收發(fā)機(jī)及業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的增強(qiáng)型8051微控制器，8KB的RAM和其他強(qiáng)大的支持功能和外設(shè)。該芯片可最小化干擾源影響，從而提升信號傳遞的質(zhì)量，確保傳輸?shù)胶笈_控制中心的數(shù)據(jù)不會出錯，同時該芯片也為低功耗芯片，其可最大化電池供電器件的使用壽命。