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毫米微波应用消防联动系统


毫米波(mmWave)是一类使用短波长电磁波的特殊雷达技术。雷达系统发射的电磁波信 号被其发射路径上的物体阻挡继而会发生反射。通过捕捉反射的信号,雷达系统可以确定 物体的距离、速度和角度。

毫米波详细介绍

一、毫米微波基本概念介绍
毫米波(mmWave)是一类使用短波长电磁波的特殊雷达技术。雷达系统发射的电磁波信 号被其发射路径上的物体阻挡继而会发生反射。通过捕捉反射的信号,雷达系统可以确定 物体的距离、速度和角度。
毫米波雷达可发射波长为毫米量级的信号。在电磁频谱中,这种波长被视为短波长,也是该技术的优势之一。诚然,处理毫米波信号所需的系统组件(如天线)的尺寸确实很小。 短波长的另一项优势是高准确度。工作频率为76–81GHz(对应波长约为 4mm)的毫米波系统将能够检测小至零点几毫米的移动。

二、毫米微波传感器实现消防联动系统优势
毫米波是唯一可以提供距离、速度和角度这三个数据集的传感技术。正是通过这一数据组合,毫米波传感器才能准确地确定人员的位置及行进方向。毫米波传感器可以检测非常细小的动作(如人们打字、谈话或呼吸时的动作),在忽略静止物体的同时,防止出现错误占用否定。静态物体根据大小和形状也有可能造成错误检测。

利用毫米微波传感器的技术应用优势:
毫米波传感器会发送和接收射频信号,而且本身对可能成为错误检测常见原因的环境影响有非常强的适应能力。它们可以在各种环境照明、温度、湿度和气流以及烟雾情况下进行准确传感,甚至可以在存在降水的情况下继续进行传感。因此,它们非常适合需要在各种环境条件下进行恒定传感的室内或室外应用。此外,这种适应能力意味着,毫米波传感器无需任何复杂软件即可应对阴影或天气等环境临界情况;
在非常注重隐私的应用(例如浴室、更衣室或健身房)中,人们可能会对使用摄像头和其他光学解决方案的做法比较敏感。而毫米波传感器使用的是射频信号,这意味着这些传感器不会提供任何与个人身份有关的信息;
传感器信号还可以穿透干墙、胶合板和塑料等不同类型的材料,方便用户选择独特的安装位置,包括隐藏在墙壁和其他物体的后面,从而避免系统损坏或让工业设计保持清洁。

三、毫米微波传感器选型
综合评估全球多家知名厂商的76–81GHz毫米微波传感器后,TI的IWR1642非常适合我们项目的应用。
IWR1642 器件是一款能够在 76 至 81GHz 频带中运行且基于 FMCW 雷达技术的集成式单芯片毫米波传感器,具有高达 4GHz 的连续线性调频脉冲。IWR1642包括一个2TX,4RX系统的单片实现,内置PLL和A2D转换器。IWR1642还集成了一个DSP子系统,其中包含TI用于雷达信号处理的高性能C674x DSP。该器件包括一个基于ARM R4F的处理器子系统,负责前端配置,控制和校准。

四、毫米微波应用消防联动系统框架
1.产品介绍
整个系统核心功能是在室内火灾的情况下,可以通过毫米微波技术来探测室内人或动物等生命体及生命特征。典型应用场景是酒店,例如当酒店某个房间发生火灾时,安装在房间里烟雾传感器被感知到,数据处理中心会将所有房间的毫米微波探测功能模块激活并去执行实时检测房间的生命体及生命特征。

应用领域

毫米波智能模块可以应用领域:智能安防,无人驾驶,AI智能检测预警,雷达导航等诸多领域

系统功能模块介绍

系统框架介绍

整个系统主要无线传感器监测节点、网关设备、手持PAD、云端数据库、WEB端等构成;整体框架如下:


功能模块介绍

毫米微波传感器:
    日常为休眠状态;
    当接收到其他传感器异常反馈信号时候,进入实时检测状态;
    每隔12小时微波传感器进行自检一次;
温湿度传感器:
    日常状态实时监测室内温湿度;
    当室内温湿度在3分钟内急剧变化,作为室内可能存在火灾隐患信号唤醒毫米微波传感器进行实时监测;
烟雾传感器:
    日常状态实时监测室内烟雾浓度;
    当室内烟雾浓度在3分钟内急剧变化,作为室内可能存在火灾隐患信号唤醒毫米微波传感器进行实时监测;
    当室内发生火灾时,立即唤醒毫米微波传感器进行实时监测:
LORA无线组网系统:
    每个无线监测节点用SX1276模块,采用433mHZ频段,与网关无线传输距离达到5KM;
    网关采用SX1301,每个网关必须保证高速传输与多个并发情况下支持100个节点;