姜文涛　陈昌　蔡燕

摘 要： 针对传统消防服应用中存在的问题，设计一种基于ZigBee的消防员体能预警监测系统。系统完成了消防员人体关键生理信息及位置信息的实时采集与监测，并给出预警信号，避免因决策延误而导致最佳救援时间的丧失。为了进一步提高信息传输的及时性和可靠性，系统采用分布式融合算法进行数据传输，使消防员的人身安全得到了更大保证。实验结果验证了系统硬件设计方案的有效性与可行性。

关键词： ZigBee； 监测系统； 融合算法； 消防服

中图分类号： TN99?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2017）20?0056?05

Abstract： Aiming at traditional fireman uniform′s defect in application， a kind of physical stamina warning system based on ZigBee for fireman was designed. The system has acquisition and monitoring functions of the key physiological information and location information， and can emit an early warning signal to avoid the optimal rescuing time loss caused by decision delay. In order to improve the real?time performance and reliability of the data transmission， the distributed data aggregation algorithm is adopted in the system for data transmission， so that the personal safety of firemen is further guaranteed. The experimental results verifies the effectiveness and feasibility of the system hardware design， low transmitting error rate， good robustness and other significant characteristics.

Keywords： ZigBee； warning system； data aggregation algorithm； firefighter uniform

0 引 言

目前我国消防服的研发比较落后，与发達国家的差距较大，消防服主要依赖进口。随着我国高层和封闭式建筑的增多，导致消防救援难度加大，保证消防员人身安全和提升消防服的服用性能成为重中之重[1?3]。基于此，本文设计实现了基于ZigBee的消防员智能体能预警系统。该系统可以完成消防员所处火场环境和位置，以及消防员的人体关键生理信息的采集并通过无线方式传输到监测显示终端和智能手机。生理信息采集节点由2节1.5 V充电电池供电，控制器与传感器以可穿戴为设计前提且均采用低功耗芯片，解决了节点续航问题。利用该系统可对消防员的人身安全起到全方位监测作用，提升了人身安全系数与服用性能，在消防员工作效率与生命保障方面达到国际先进水平。

1 系统总体结构

智能消防员的体能预警系统主要依据信息处理与无线传输技术，通过在消防服中嵌入传感器，感知火场环境、位置以及实时监测消防员体能状况，可使消防员最大程度地避免伤害发生[4?8]。……