摘要：监测是防备火灾产生的重要手法，其关键在于对火情判别的实时性和准确性。因而依据嵌入式技能研讨规划了一套智能火灾监测体系。该体系凭借嵌入式处理器和Linux操作体系，具有杰出的实时性、强壮的数据运算才能和丰厚的操控接口。体系运用红外勘探技能完成对火情的监测，并选用了图画处理技能和无线通讯技能完成了主动报警。试验结果表明，体系能够有用的监测到火情产生，承当主动报警的使命。
跟着我国乡镇化建造进程的加速，乡镇的火灾危险越来越大，每年我国都因为火灾而形成巨大的经济损失。虽然现在我国大多数楼宇都安装了火灾报警体系和消防体系，但跟着火灾危险复杂性的增加在比如：火情的智能判别，智能报警等方面提出了要求。本课题依据ARM11渠道研讨了一种智能火灾监测报警体系，能够为用户供给实时火灾现场状况以防止火情误报，并为消防部分进行救活作业供给现场环境参阅。
1 体系架构
体系的总体规划结构如图1所示，体系以ARM11中心处理器，选用了GPIO扩展口操控红外火灾传感器实时读取现场信息，经过USB接口操控USB摄像头获取现场实时视频和收集图片，选用TTL串口操控GPRS模块完成被收集图片的发送。
1.1 依据S3C6410的体系主控部分
S3C6410处理器是由三星电子公司出产的ARM11系列16/32位RISC微处理器，作业频率为533 MHz/667 MHz。具有本钱低、功用高、功耗低一级特色。它包括许多强壮的硬件加速器，像视频处理、音频处理等;集成多格局编码器，支撑NTSC和PAL方法的电视信号输出。它包括JPEG解码器，支撑YCbCr 4：2：2格局编码，支撑YCbCr 4：4：4/4：2：2，4：2：0/4：1：1或灰色格局解码。在硬件外设方面，S3C6410供给了USB主操控器，480Mbps高速USB OTG接口，187个可扩展GPIO接口，4通道UART等。
体系选用了依据S3C6410的OK6410开发渠道作为验证渠道，OK6410渠道集成了多种接口，如：GPIO、UART、USB等，能够挂载多种不同接口的传感器，契合本体系的规划要求。
关于嵌入式产品的规划，操作体系的挑选至关重要。现在，在嵌入式渠道上有多种嵌入式操作体系，如：VxWorks、WindowsCE、μC/OS-Ⅱ、Linux等。依据操作体系挑选的几条准则，咱们挑选嵌入式Linux操作体系，它具有如下长处：
1)源代码揭露，能够按开发者志愿进行修正。
2)遵照GPL，无须为每例运用交纳许可证费。
3)有很多的开发工具，便利规划者进行开发。
4)具有很高的稳定性和履行功率。
5)支撑多种处理器和开发渠道。
咱们将Linux3.0.1内核移植到验证渠道上，运用搭建好的渠道进行了如下作业：
1)供给GPIO接口，挂载火灾传感器。
2)经过USB接口衔接摄像头收集视频帧。
3)移植libjpeg库到Linux内核中，运用移植好的libjpeg库将视频帧转成jpeg图片。
4)供给TTL串口，操控GSM/GPRS模块发送彩信。
1.2 火情信息的红外收集
红外火灾传感器模块是经过GPIO口与开发板进行通讯的。为此咱们开发了GPIO的驱动程序。在Linux3.0.1核中，供给了gpio_get_val ue()、gpio_set_value()、gpio_request()等APl对GPIO设备的寄存器进行读取。咱们运用这些API编写了file_operations结构体，供给了对GPIO设备文件进行翻开、封闭和读写操作的read()、write()、open()、release()函数。在进入Linux体系后，运用insmod指令将驱动加载到内核中，并运用mknod指令创立供读写操作的设备节点。
体系选用红外检测探头和LM393双电压比较器%&&&&&%组成红外火灾检测模块，具有检测规模广，呼应速度快，灵敏度可调理，输出量能够直接接入到I/O口中等特色。模块的原理图如图2所示。常态时，传感器输出高电平，当传感器感应到热源时，模块输出引脚输出低电平，经过GPIO口输入到S3C6410中。
1.3 图画信息的收集与紧缩
体系选用契合PAL制式的USB摄像头。该摄像头支撑YUV422视频格输出，本钱低价。Linux在内核中供给了关于视频设备的API接口Video 4Linux2(简称V4L2)，它是Linux下视频驱动的规范结构，从linux2.6版别后开端参加Linux内核。能够完成对摄像头的辨认和支撑，简化规划开发的流程。
体系判别火灾产生后会发动摄像头，摄像头收集图画流程如图3所示。体系经过运用V4L2编程结构中供给的函数获取摄像头输出视频格局后，调用操控函数设置视频设备的视频数据格局，例如设置视频图画数据的长、宽，图画格局等。设置视频图画格局成功后，体系需求为获取的视频数据请求分配视频缓冲区。当收集视频帧数到达要求数目后，程序会将缓冲区的一帧数据移至内存中，并将YUV数据依照式(1)、式(2)和式(3)啭换成RGB格局。
R=(298×Y+409×(V-128)+128)/256 (1)
G=(298xY-100(U-128)-208x(V-128)+128)/256 (2)
B=(298xY+516x(U-128)+128)/256 (3)
转化完成后，咱们运用libjpeg库和得到的现场图画的数据信息生出咱们需求的jpeg格局的图片。
1.4 图画信息的发送
GSM/GPRS模块在体系中担任将收集到的现场图画以彩信方法发送到监测者的手机上。本规划选用了晨讯科技公司的SIM900GSM/GPRS模块。模块内封装了彩信协议，能够主动将传入的图片封装成彩信。
当摄像头收集图画完成后，体系会主动发动发送彩信的程序，经过简略的AT指令操控模块进行发送。首要AT指令如下：
1)a+cmmsinit初始化GSM/GPRS模块的彩信功用。
2)at+sapbr=3，1，“contype”，“gprs”设置网络方法。
3)at+sapbr=3，1，“apn”，“cmwap”设置接入点为cmwap。
