一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)中心火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)中心火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)。由數(shù)量可以自定義的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點組成，每個節(jié)點攜帶溫度傳感器，并且可以擴(kuò)展，添加濕度、煙霧等傳感器。使用三維矩陣式部署于數(shù)據(jù)中心的天花板、機(jī)柜、地板上，以及其他需要監(jiān)控火災(zāi)的地方。免除了連線帶來的限制，該系統(tǒng)可以通過其內(nèi)嵌的Zigbee協(xié)議棧進(jìn)行子組網(wǎng)。并且數(shù)據(jù)傳送給網(wǎng)關(guān)節(jié)點，每個節(jié)點可以感知其所在區(qū)域的火災(zāi)情況，并且通過網(wǎng)關(guān)節(jié)點上報給PC端上位機(jī)，并通知工作人員。
【專利說明】
一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)中心火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
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[0001]本實用新型屬于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，特別涉及一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)中心火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
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[0002]隨著云計算、大數(shù)據(jù)、虛擬化等技術(shù)在產(chǎn)業(yè)界的落地，數(shù)據(jù)中心越來越成為一個支撐互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)飛速發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施。同時，數(shù)據(jù)中心的規(guī)模也在不斷的擴(kuò)張，主要表現(xiàn)在兩個重要指標(biāo):數(shù)據(jù)中心主機(jī)機(jī)房的面積以及數(shù)據(jù)中心機(jī)柜的容積比。以谷歌的達(dá)拉斯數(shù)據(jù)中心(Google Dalles)為例，其機(jī)房面積為I萬8千多平方米，機(jī)柜數(shù)量9090，機(jī)柜容積比可達(dá)2.0。據(jù)統(tǒng)計，數(shù)據(jù)中心的規(guī)模還在極速擴(kuò)大。這對數(shù)據(jù)中心內(nèi)的火災(zāi)等消防任務(wù)提出了很高的要求。雖然，數(shù)據(jù)中心的消防級別高，發(fā)生火災(zāi)的幾率很低，但是一旦發(fā)生火災(zāi)，將造成慘重經(jīng)濟(jì)損失，并且嚴(yán)重?fù)p壞公司聲譽(yù)。
[0003]現(xiàn)有的數(shù)據(jù)中心火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)多采用煙感探測器，發(fā)生火災(zāi)時會產(chǎn)生大量的煙，傳感器檢測到后，進(jìn)行報警。這種系統(tǒng)多為傳統(tǒng)民用建筑物里使用，具有價格低的特點。但并不適合數(shù)據(jù)中心這樣的大規(guī)模、大火災(zāi)隱患、監(jiān)控密度高的場合。由于需要監(jiān)測的點很多，需要大量的布線才能使整個數(shù)據(jù)中心得到監(jiān)控，影響到工作人員在數(shù)據(jù)中心內(nèi)的走動，提高了系統(tǒng)的復(fù)雜性，并且不利于擴(kuò)展傳感器數(shù)量和種類。此外，火災(zāi)發(fā)生前，往往是已經(jīng)產(chǎn)生高溫，待煙感探測器檢測到冒煙時候，可能已經(jīng)產(chǎn)生明火，火勢已經(jīng)開始蔓延。此時，已經(jīng)來不及做保存數(shù)據(jù)、關(guān)機(jī)、斷電等操作。
[0004]公開于該【背景技術(shù)】部分的信息僅僅旨在增加對本實用新型的總體背景的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。
【實用新型內(nèi)容】:
[0005]本實用新型的目的在于提供一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)中心火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)，從而克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了
[0007]—種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)中心火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)，包括:PC端上位機(jī)、WSN網(wǎng)關(guān)節(jié)點、WSN路由節(jié)點、WSN終端節(jié)點;所述PC端上位機(jī)與WSN網(wǎng)關(guān)節(jié)點之間通過RS232串行數(shù)據(jù)總線連接進(jìn)行通信;每個WSN網(wǎng)關(guān)節(jié)點控制N個WSN路由節(jié)點，用于網(wǎng)絡(luò)時序管理、網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)、存儲網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?所述WSN路由節(jié)點形成骨干網(wǎng)絡(luò)，每個WSN路由節(jié)點控制N個WSN終端節(jié)點，用于整個網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)通信;所述WSN終端節(jié)點按照柵格方式均勻設(shè)置在機(jī)房天花板上，在每個天花板上的WSN終端節(jié)點的正下方每隔一定距離部署一個WSN終端節(jié)點直至地板，用于采集溫度數(shù)據(jù)，并發(fā)送給最近的WSN路由節(jié)點；所述WSN網(wǎng)關(guān)節(jié)點與WSN路由節(jié)點之間、WSN路由節(jié)點與WSN終端節(jié)點之間均通過Zigbee協(xié)議進(jìn)行通信。
[0008]優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，WSN網(wǎng)關(guān)節(jié)點、WSN路由節(jié)點、WSN終端節(jié)點結(jié)構(gòu)一致;所述WSN網(wǎng)關(guān)節(jié)點包括電源、USB接口、JTAG接口、功能切換開關(guān)、Zigbee無線傳輸模塊、溫度傳感器、傳感器擴(kuò)展接口、M⑶微控制單元、天線；所述MCU微控制單元分別與電源、USB接口、JTAG接口、功能切換開關(guān)、Zigbee無線傳輸模塊、溫度傳感器、傳感器擴(kuò)展接口連接，所述Zigbee無線傳輸模塊與天線連接，所述功能切換開關(guān)進(jìn)行網(wǎng)關(guān)、路由、終端的切換。
[0009]優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，Zigbee無線傳輸模塊采用TI公司的CC2530或者CC2540;MCU微控制單元選用51單片機(jī)、AVR單片機(jī)、STM32中的一種;溫度傳感器采用DS18B20單總線高靈敏度芯片;傳感器擴(kuò)展接口包括SPI總線和IIC總線。
[0010]優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，傳感器擴(kuò)展接口與濕度傳感器、煙霧傳感器連接。
[0011]優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，每個天花板上的WSN終端節(jié)點的正下方每隔1-1.5m部署一個WSN終端節(jié)點直至地板。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下有益效果:
[0013]本系統(tǒng)由數(shù)量可以自定義的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點組成，每個節(jié)點攜帶溫度傳感器，并且可以擴(kuò)展，添加濕度、煙霧等傳感器。使用三維矩陣式部署于數(shù)據(jù)中心的天花板、機(jī)柜、地板上，以及其他需要監(jiān)控火災(zāi)的地方。免除了連線帶來的限制，該系統(tǒng)可以通過其內(nèi)嵌的Zigbee協(xié)議棧進(jìn)行子組網(wǎng)。并且數(shù)據(jù)傳送給網(wǎng)關(guān)節(jié)點，每個節(jié)點可以感知其所在區(qū)域的火災(zāi)情況，并且通過網(wǎng)關(guān)節(jié)點上報給PC端上位機(jī)，并通知工作人員。
【附圖說明】
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[0014]圖1為本實用新型基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)中心火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為本實用新型基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)中心火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)的WSN節(jié)點結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]附圖標(biāo)記為:201-PC端上位機(jī)、202-RS232串行數(shù)據(jù)總線、203-WSN網(wǎng)關(guān)節(jié)點、204-Zigbee協(xié)議、205-WSN路由節(jié)點、206-WSN終端節(jié)點、301-MCU微控制單元、302-JTAG接口、303-USB接口、304-電源、305-功能切換開關(guān)、306-Zigbee無線傳輸模塊、307-溫度傳感器、308-傳感器擴(kuò)展接口、309-天線。
【具體實施方式】
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[0017]下面對本實用新型的【具體實施方式】進(jìn)行詳細(xì)描述，但應(yīng)當(dāng)理解本實用新型的保護(hù)范圍并不受【具體實施方式】的限制。
[0018]除非另有其它明確表示，否則在整個說明書和權(quán)利要求書中，術(shù)語“包括”或其變換如“包含”或“包括有”等等將被理解為包括所陳述的元件或組成部分，而并未排除其它元件或其它組成部分。
[0019]如圖1所示，一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)中心火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)，包括:PC端上位機(jī)201、WSN網(wǎng)關(guān)節(jié)點203、WSN路由節(jié)點205、WSN終端節(jié)點206;所述PC端上位機(jī)201與WSN網(wǎng)關(guān)節(jié)點203之間通過RS232串行數(shù)據(jù)總線202連接進(jìn)行通信;每個WSN網(wǎng)關(guān)節(jié)點203控制N個WSN路由節(jié)點205，用于網(wǎng)絡(luò)時序管理、網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)、存儲網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?所述WSN路由節(jié)點205形成骨干網(wǎng)絡(luò)，每個WSN路由節(jié)點205控制N個WSN終端節(jié)點206，用于整個網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)通信;所述WSN終端節(jié)點206按照柵格方式均勻設(shè)置在機(jī)房天花板上，在每個天花板上的WSN終端節(jié)點206的正下方每隔1-1.5m部署一個WSN終端節(jié)點206直至地板，用于采集溫度數(shù)據(jù)，并發(fā)送給最近的WSN路由節(jié)點205;所述WSN網(wǎng)關(guān)節(jié)點203與WSN路由節(jié)點205之間、WSN路由節(jié)點205與WSN終端節(jié)點206之間均通過Zigbee協(xié)議204進(jìn)行通信。
[0020]如圖2所示，WSN網(wǎng)關(guān)節(jié)點203、WSN路由節(jié)點205、WSN終端節(jié)點206結(jié)構(gòu)一致；所述WSN網(wǎng)關(guān)節(jié)點203包括電源304、USB接口 303、JTAG接口 302、功能切換開關(guān)305、Zigbee無線傳輸模塊306、溫度傳感器307、傳感器擴(kuò)展接口 308、MCU微控制單元301、天線309;所述M⑶微控制單元309分別與電源304、USB接口 303、1^6接口302、功能切換開關(guān)305、2丨8666無線傳輸模塊306、溫度傳感器307、傳感器擴(kuò)展接口 308連接，所述Zigbee無線傳輸模塊306與天線309連接，所述功能切換開關(guān)305進(jìn)彳丁網(wǎng)關(guān)、路由、終端的切換。
[0021]Zigbee無線傳輸模塊306采用TI公司的CC2530或者CC2540;MCU微控制單元301選用51單片機(jī)、AVR單片機(jī)、STM32中的一種;溫度傳感器307采用DS18B20單總線高靈敏度芯片;傳感器擴(kuò)展接口 308包括SPI總線和IIC總線。傳感器擴(kuò)展接口 308與濕度傳感器、煙霧傳感器連接。
[0022]前述對本實用新型的具體示例性實施方案的描述是為了說明和例證的目的。這些描述并非想將本實用新型限定為所公開的精確形式，并且很顯然，根據(jù)上述教導(dǎo)，可以進(jìn)行很多改變和變化。對示例性實施例進(jìn)行選擇和描述的目的在于解釋本實用新型的特定原理及其實際應(yīng)用，從而使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本實用新型的各種不同的示例性實施方案以及各種不同的選擇和改變。本實用新型的范圍意在由權(quán)利要求書及其等同形式所限定。
【主權(quán)項】
1.一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)中心火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于:包括，PC端上位機(jī)、WSN網(wǎng)關(guān)節(jié)點、WSN路由節(jié)點、WSN終端節(jié)點；所述PC端上位機(jī)與WSN網(wǎng)關(guān)節(jié)點之間通過RS232串行數(shù)據(jù)總線連接進(jìn)行通信;每個WSN網(wǎng)關(guān)節(jié)點控制N個WSN路由節(jié)點，所述WSN路由節(jié)點形成骨干網(wǎng)絡(luò)，每個WSN路由節(jié)點控制N個WSN終端節(jié)點，所述WSN終端節(jié)點按照柵格方式均勻設(shè)置在機(jī)房天花板上，在每個天花板上的WSN終端節(jié)點的正下方每隔一定距離部署一個WSN終端節(jié)點直至地板;所述WSN網(wǎng)關(guān)節(jié)點與WSN路由節(jié)點之間、WSN路由節(jié)點與WSN終端節(jié)點之間均通過Zigbee協(xié)議進(jìn)行通信。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)中心火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于:所述WSN網(wǎng)關(guān)節(jié)點、WSN路由節(jié)點、WSN終端節(jié)點結(jié)構(gòu)一致;所述WSN網(wǎng)關(guān)節(jié)點包括電源、USB接口、JTAG接口、功能切換開關(guān)、Zigbee無線傳輸模塊、溫度傳感器、傳感器擴(kuò)展接口、MCU微控制單元、天線;所述MCU微控制單元分別與電源、USB接口、JTAG接口、功能切換開關(guān)、Zigbee無線傳輸模塊、溫度傳感器、傳感器擴(kuò)展接口連接，所述Zigbee無線傳輸模塊與天線連接，所述功能切換開關(guān)進(jìn)彳丁網(wǎng)關(guān)、路由、終端的切換。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)中心火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于:所述Zigbee無線傳輸模塊采用TI公司的CC2530或者CC2540; M⑶微控制單元選用51單片機(jī)、AVR單片機(jī)、STM32中的一種;溫度傳感器采用DS18B20單總線高靈敏度芯片;傳感器擴(kuò)展接口包括SPI總線和IIC總線。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)中心火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于:所述傳感器擴(kuò)展接口與濕度傳感器、煙霧傳感器連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)中心火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于:每個天花板上的WSN終端節(jié)點的正下方每隔1-1.5m部署一個WSN終端節(jié)點直至地板。
【文檔編號】G05B19/042GK205508038SQ201620093268
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年1月28日
【發(fā)明人】姚德義, 賴明
【申請人】江蘇華萊塢投資發(fā)展有限公司