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摘 要：本文在研究中以高校学生宿舍火灾检测系统为核心，基于433MHz技术，建设高校学生宿舍火灾检测系统框架，并提出该系统应用功能，实现学生宿舍火灾隐患的有效监测，并为相关研究人员提供一定的借鉴和帮助。
关键词：学生宿舍；火灾检测系统；软件设计；硬件设计
由于扩招政策的落实，学生数量急剧增加，使得高校办学规模也逐渐扩大，而学生宿舍是高校安全事故的多发区，常常出现火灾隐患或是盗窃问题，其中火灾隐患的危害性更大，学生安全意识不高，在宿舍内常常使用热得快电气产品或是吸烟行为，甚至私设电线，形成火灾隐患，使得火灾事故频发。在这样的环境背景下，探究高校学生宿舍火灾监测系统设计具有非常重要的现实意义。
一、 高校学生宿舍火灾监测系统结构框架
考虑到高校学生宿舍的环境条件，本文采用433MHz技术进行高校学生宿舍火灾监测系统的构建，相比于传统的GPRS技术而言，433MHz技术作为一项短距离无线通信技术，建设成本低，结构简单清晰，并具有近距离、高数据速率以及低功耗等特征，应用范围较广。为了便于对各个宿舍房间的监管，保证数据传输精确性，本文主要选择树形网络结构为系统网络拓扑，在各个楼层安装一个分支簇和一个路由节点，而在每个学生宿舍房间中安装一个路由阶段、若干终端节点，进而促进房间管理和数据搜集，同时在学生宿舍房间中安装相应的温度传感器、红外传感器和烟雾传感器，以达到对学生宿舍环境实时监控的目的。
根据系统结构框架，该系统功能为以下几部分：
第一，无线传感网络主要对各个宿舍火灾信息进行搜集和处理，包含无线通信模块、传感器等组成部分，其中传感器可以搜集监控区内气体浓度、人员等信息，而无线通信模块会执行上级管理层指令进行各个部件控制，应对火灾情况作出关闭电源、打开楼道应急系统等操作。连接各个楼层紧急通道的继电器节点，对紧急通道的应急灯、应急喇叭进行控制，并利用网络终端节点把搜集到的信息传输到协调器中，由协调器传输给管理中心。
第二，管理中心会对传输的数据进行分析和处理，明确火灾发生位置，并根据实际情况判断火情严重程度，启动相应级别的应急方案，储存警报信息，便于后期应急方案的调整和制定。
第三，宿舍值班室报警装置直接连接管理中心，可以实现信息的实时传输，一旦学生宿舍发生火灾，管理中心会自动打开报警装置，让宿舍管理老师了解火灾情况和位置，便于实施应急处理。
二、 火灾数据处理系统设计
宿舍温度和烟雾传感器获得数据后，利用无线传感网络输送到433MHz协调器中，利用RS232端口把各个宿舍房间的火灾监控数据传输到PC端管理中心，而管理中心则主要负责数据分析和储存，终端用户借助网络访问管理中搜集到火灾数据。在数据控制中，一旦学生宿舍发生火灾，管理中心利用RS232端口将控制信息传输到433MHz协调器中，而协调器会把控制信息和控制指令下达到红外传感器、各个节点继电器中，检查火灾区是否有人，并控制学生宿舍中电源通断情况和楼层应急系统启动情况，并自动报警系统，通知相关管理人员采取紧急应急措施。传统消防联动系统在实际应用中，利用有线传输方式，为了保证运行效率，必须安排专门人员进行定期维护，线路容易老化，维护成本较高，在发生火灾的过程中，无法及时发现，等到火势蔓延后才被发现，应用价值不高，很容易导致人员伤亡问题。而在433MHz技术火灾监测系统中，以无线传输取替有线传输，引入物联网技术，增加了应用性能，及时将火灾隐患消除，保证系统运行效果。
三、 高校学生宿舍火灾监测系统的应用
在高校学生宿舍发生火灾时，基于433MHz技术的高校学生宿舍火灾监测系统会启动火灾分级应急响应模式，根据不同火灾级别采取应对措施，以达到消除火灾隐患的作用。
（一） 一级火灾处理
在火灾初期，火情小，温度不高，具体为物体阴燃形成大量烟雾，当学生宿舍中的烟雾传感器感應到一分钟内气体浓度持续提高，并超过临界值时，自动判定宿舍发生起火点，启动报警装置和红外线感应器，判断该区域内是否有人，上报到管理中心，显示宿舍起火位置，管理人员则到指定宿舍处理火灾。
（二） 二级火灾处理
系统检测到学生宿舍起火点后，报警时间超过8分钟后，值班室火情处理按钮未动，则认为值班室无人，应急响应上升到二级。管理中心自动启动宿舍报警装置与红外感应器，播放预先录制火灾警报，启动楼层逃生通道与应急指示灯，由管理中心通过短信或是电话的方式将火情传达给宿舍管理人员，以便于及时处理。
（三） 三级火灾处理
若多个宿舍发生火灾，且强度超过预设值，则为三级火灾，管理中心自动启动宿舍报警装置与红外感应器，启动楼层逃生通道与应急指示灯，向所有楼栋和校安保部门人员发送报警和具体位置信息。若火势较大，则拨打119消防电话，播放预先录制的声音，请求支援。同时开启楼栋内的紧急视频监控系统，协助学生迅速撤离，减少火灾损失。
四、 结束语
为了解决高校学生宿舍火灾隐患，除了提高学生的安全意识和安全知识之外，要从硬件设备上入手，在高校学生宿舍内安设火灾监测系统，及时发现火灾隐患问题并发出警报，及时判断火情，规避各种火灾事故，保证学生的人身财产安全。
参考文献：
[1]张力塬，吴广富，周横，何金钟.基于NB-IOT的自供电火灾监测系统设计[J].无线电通信技术，2018，44（5）：506-511.
[2]葛先雷.GPRS高校学生宿舍火灾监测设计[J].山西电子技术，2010（5）：41-42.
作者简介：庞淑兰，王晓辉，山东省青岛市，青岛黄海学院。
关键词：学生宿舍；火灾检测系统；软件设计；硬件设计
由于扩招政策的落实，学生数量急剧增加，使得高校办学规模也逐渐扩大，而学生宿舍是高校安全事故的多发区，常常出现火灾隐患或是盗窃问题，其中火灾隐患的危害性更大，学生安全意识不高，在宿舍内常常使用热得快电气产品或是吸烟行为，甚至私设电线，形成火灾隐患，使得火灾事故频发。在这样的环境背景下，探究高校学生宿舍火灾监测系统设计具有非常重要的现实意义。
一、 高校学生宿舍火灾监测系统结构框架
考虑到高校学生宿舍的环境条件，本文采用433MHz技术进行高校学生宿舍火灾监测系统的构建，相比于传统的GPRS技术而言，433MHz技术作为一项短距离无线通信技术，建设成本低，结构简单清晰，并具有近距离、高数据速率以及低功耗等特征，应用范围较广。为了便于对各个宿舍房间的监管，保证数据传输精确性，本文主要选择树形网络结构为系统网络拓扑，在各个楼层安装一个分支簇和一个路由节点，而在每个学生宿舍房间中安装一个路由阶段、若干终端节点，进而促进房间管理和数据搜集，同时在学生宿舍房间中安装相应的温度传感器、红外传感器和烟雾传感器，以达到对学生宿舍环境实时监控的目的。
根据系统结构框架，该系统功能为以下几部分：
第一，无线传感网络主要对各个宿舍火灾信息进行搜集和处理，包含无线通信模块、传感器等组成部分，其中传感器可以搜集监控区内气体浓度、人员等信息，而无线通信模块会执行上级管理层指令进行各个部件控制，应对火灾情况作出关闭电源、打开楼道应急系统等操作。连接各个楼层紧急通道的继电器节点，对紧急通道的应急灯、应急喇叭进行控制，并利用网络终端节点把搜集到的信息传输到协调器中，由协调器传输给管理中心。
第二，管理中心会对传输的数据进行分析和处理，明确火灾发生位置，并根据实际情况判断火情严重程度，启动相应级别的应急方案，储存警报信息，便于后期应急方案的调整和制定。
第三，宿舍值班室报警装置直接连接管理中心，可以实现信息的实时传输，一旦学生宿舍发生火灾，管理中心会自动打开报警装置，让宿舍管理老师了解火灾情况和位置，便于实施应急处理。
二、 火灾数据处理系统设计
宿舍温度和烟雾传感器获得数据后，利用无线传感网络输送到433MHz协调器中，利用RS232端口把各个宿舍房间的火灾监控数据传输到PC端管理中心，而管理中心则主要负责数据分析和储存，终端用户借助网络访问管理中搜集到火灾数据。在数据控制中，一旦学生宿舍发生火灾，管理中心利用RS232端口将控制信息传输到433MHz协调器中，而协调器会把控制信息和控制指令下达到红外传感器、各个节点继电器中，检查火灾区是否有人，并控制学生宿舍中电源通断情况和楼层应急系统启动情况，并自动报警系统，通知相关管理人员采取紧急应急措施。传统消防联动系统在实际应用中，利用有线传输方式，为了保证运行效率，必须安排专门人员进行定期维护，线路容易老化，维护成本较高，在发生火灾的过程中，无法及时发现，等到火势蔓延后才被发现，应用价值不高，很容易导致人员伤亡问题。而在433MHz技术火灾监测系统中，以无线传输取替有线传输，引入物联网技术，增加了应用性能，及时将火灾隐患消除，保证系统运行效果。
三、 高校学生宿舍火灾监测系统的应用
在高校学生宿舍发生火灾时，基于433MHz技术的高校学生宿舍火灾监测系统会启动火灾分级应急响应模式，根据不同火灾级别采取应对措施，以达到消除火灾隐患的作用。
（一） 一级火灾处理
在火灾初期，火情小，温度不高，具体为物体阴燃形成大量烟雾，当学生宿舍中的烟雾传感器感應到一分钟内气体浓度持续提高，并超过临界值时，自动判定宿舍发生起火点，启动报警装置和红外线感应器，判断该区域内是否有人，上报到管理中心，显示宿舍起火位置，管理人员则到指定宿舍处理火灾。
（二） 二级火灾处理
系统检测到学生宿舍起火点后，报警时间超过8分钟后，值班室火情处理按钮未动，则认为值班室无人，应急响应上升到二级。管理中心自动启动宿舍报警装置与红外感应器，播放预先录制火灾警报，启动楼层逃生通道与应急指示灯，由管理中心通过短信或是电话的方式将火情传达给宿舍管理人员，以便于及时处理。
（三） 三级火灾处理
若多个宿舍发生火灾，且强度超过预设值，则为三级火灾，管理中心自动启动宿舍报警装置与红外感应器，启动楼层逃生通道与应急指示灯，向所有楼栋和校安保部门人员发送报警和具体位置信息。若火势较大，则拨打119消防电话，播放预先录制的声音，请求支援。同时开启楼栋内的紧急视频监控系统，协助学生迅速撤离，减少火灾损失。
四、 结束语
为了解决高校学生宿舍火灾隐患，除了提高学生的安全意识和安全知识之外，要从硬件设备上入手，在高校学生宿舍内安设火灾监测系统，及时发现火灾隐患问题并发出警报，及时判断火情，规避各种火灾事故，保证学生的人身财产安全。
参考文献：
[1]张力塬，吴广富，周横，何金钟.基于NB-IOT的自供电火灾监测系统设计[J].无线电通信技术，2018，44（5）：506-511.
[2]葛先雷.GPRS高校学生宿舍火灾监测设计[J].山西电子技术，2010（5）：41-42.
作者简介：庞淑兰，王晓辉，山东省青岛市，青岛黄海学院。