基于Zigbee技術的公交火災快速定位系統(tǒng)設計
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3 定位原理
Zigbee芯片CC2431內部設計了定位引擎。定位系統(tǒng)中的參考節(jié)點選用CC2430進行設計。CC2431芯片使能后，將收集與多個參考節(jié)點通信時的信號強度值，利用三個參數(shù)(A值、N值、RSSI值)值，結合相應參考節(jié)點的坐標進行定位計算。三個參數(shù)中A值為距離發(fā)射機(CC2430／CC 2431)1 m遠的RSSI絕對值；N值為距離發(fā)射機每增加1 m衰減的RSSI絕對值；RSSI為CC2430／CC2431信號強度，單位為dBm。計算中用到三角(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，相互連接成若干個三角形，構成各種網(wǎng)(鎖)狀圖形。通過觀測三角形的內角(或邊長)，再根據(jù)已知控制點的坐標、起始邊的邊長和坐標方位角，經(jīng)解算三角形和坐標方位角推算可得到三角形各邊的邊長和坐標方位角，進而由直角坐標正算公式計算待定點的平面坐標。
該計算由硬件執(zhí)行，占用很少的CPU資源，計算速度快，定位響應時間少于40μs。為了確保公交定位的準確性，沿途的參考點應保證一定數(shù)量，一次定位至少需要三個參考節(jié)點。
4 系統(tǒng)控制流程
系統(tǒng)的軟件控制流程如圖2所示。當系統(tǒng)初始化完成后，系統(tǒng)將不斷掃描各個公交車火災信號的狀態(tài)值，當狀態(tài)為發(fā)生火災時，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。同時，系統(tǒng)將發(fā)送短信給相關負責人員，通知他們發(fā)生火災的公交地點，以便救援行動能夠及時展開。
5 結論
本文中的城市公交車火災快速定位系統(tǒng)能夠縮短消防和醫(yī)護人員對公交車進行救援的響應時間，對人民的出行安全有重要意義。采用的Zigbee網(wǎng)絡組網(wǎng)靈活簡易，成本和耗能較低，有利于系統(tǒng)投放到實際應用中。
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