基于Zigbee技術(shù)的公交火災(zāi)快速定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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3 定位原理
Zigbee芯片CC2431內(nèi)部設(shè)計(jì)了定位引擎。定位系統(tǒng)中的參考節(jié)點(diǎn)選用CC2430進(jìn)行設(shè)計(jì)。CC2431芯片使能后，將收集與多個參考節(jié)點(diǎn)通信時的信號強(qiáng)度值，利用三個參數(shù)(A值、N值、RSSI值)值，結(jié)合相應(yīng)參考節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行定位計(jì)算。三個參數(shù)中A值為距離發(fā)射機(jī)(CC2430／CC 2431)1 m遠(yuǎn)的RSSI絕對值；N值為距離發(fā)射機(jī)每增加1 m衰減的RSSI絕對值；RSSI為CC2430／CC2431信號強(qiáng)度，單位為dBm。計(jì)算中用到三角(三邊)測量法。
三角(三邊)測量的原理是，在地面選一系列控制點(diǎn)，相互連接成若干個三角形，構(gòu)成各種網(wǎng)(鎖)狀圖形。通過觀測三角形的內(nèi)角(或邊長)，再根據(jù)已知控制點(diǎn)的坐標(biāo)、起始邊的邊長和坐標(biāo)方位角，經(jīng)解算三角形和坐標(biāo)方位角推算可得到三角形各邊的邊長和坐標(biāo)方位角，進(jìn)而由直角坐標(biāo)正算公式計(jì)算待定點(diǎn)的平面坐標(biāo)。
該計(jì)算由硬件執(zhí)行，占用很少的CPU資源，計(jì)算速度快，定位響應(yīng)時間少于40μs。為了確保公交定位的準(zhǔn)確性，沿途的參考點(diǎn)應(yīng)保證一定數(shù)量，一次定位至少需要三個參考節(jié)點(diǎn)。
4 系統(tǒng)控制流程
系統(tǒng)的軟件控制流程如圖2所示。當(dāng)系統(tǒng)初始化完成后，系統(tǒng)將不斷掃描各個公交車火災(zāi)信號的狀態(tài)值，當(dāng)狀態(tài)為發(fā)生火災(zāi)時，系統(tǒng)將立即發(fā)出聲音警報。在覆蓋公交行徑整個區(qū)域的電子地圖上，將以火焰的符號顯示公交所在地點(diǎn)。同時，系統(tǒng)將發(fā)送短信給相關(guān)負(fù)責(zé)人員，通知他們發(fā)生火災(zāi)的公交地點(diǎn)，以便救援行動能夠及時展開。
5 結(jié)論
本文中的城市公交車火災(zāi)快速定位系統(tǒng)能夠縮短消防和醫(yī)護(hù)人員對公交車進(jìn)行救援的響應(yīng)時間，對人民的出行安全有重要意義。采用的Zigbee網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)靈活簡易，成本和耗能較低，有利于系統(tǒng)投放到實(shí)際應(yīng)用中。
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