摘要：针对现有消防系统维护成本高、安装困难、数据利用率低等问题，设计一种基于窄带物联 （NB- IoT）的智慧消防系统。采用STM32L151作为主控芯片，将GY-906型温度传感器、CX-1088型光电烟雾传感器和 HK1100C型水压传感器采集的温度、烟雾、水压等信息通过NB-IoT 络上传***端服务器，将数据利用朴素贝叶 斯算法进行数据融合后以可视化的方式呈现。经测试，该系统可以及时反馈消防信息，协助消防部门掌控火灾状况。
关键词：智慧消防系统；窄带物联 ；数据融合；可视化；STM32L151 ；传感器
数据采集模块由GY-906型烟雾传感器群、CX-1088型 温度传感器群、HK1100C型水压传感器群组成，可实现对环 境数据的实时采集。
主控芯片STM32L151微处理器通过ADC （Analog-to- Digital Converter,模数转换）或 FC （Inter-Integrated Circuit, 集成电路总线）协议完成对于底层传感器数据的采集并分析。
通信模块采用NB-IoT将数据包上传***服务器，实现 数据转发。通信模块将传感器采集的数据先发送***联 关，再上传***端服务器。
云端服务器是系统智能处理，实现数据预处理，数 据融合，完成指令的下发和 警，当用户请求时访问数据库, 为可视化提供数据支撑。
客户端层通过Web向各类联 设备提供服务，包括用户 终端监测、消防部门 警和物业部门监测。Web端通过云端 服务器与数据库进行数据交互，实现交互式可视化界面，为 用户决策提供信息.
2系统硬件设计
本系统硬件电路主要由4个部分组成：主控芯片、NB- IoT通信模块、电源电路模块和数据采集模块。节点中主 控芯片的通信串口与NB-IoT模块通信串口相连接，GPIO （General-purpose input/output,通用输入输出端口）与 PWRKEY相连，主控芯片通过输出高低电平使能控制NB- IoT模块。主控芯片的GPIO连接低功耗电源电路模块的使 能开关，通过输出高低电平使能。数据采集根据不同端口连 接主控芯片的I2C通信端或GPIO模块回。
2.1电源电路设计
电源电路分为电池稳压电路，数据采集模块供电电路。 其中电池稳压电路与电池直接相连，提供3.3 V的输出电压, 为主控模块、NB-IoT通信模块等供电。数据采集供电模块 的输入端与电池稳压电路输出端相连，使能端与主控芯片 相连。电池稳压电路如图2所示，所采用的TSP601230为一种同步升压转换器，输入电压为235.5 V,输出电压3 2.55.5 V,在低负载期间TPS6123自动进入省电模式，待 机电流仅为0.5必。稳压电路中EN端高电平使能；SS端为 芯片启动延时端，一旦电容电压达到输入电压值，芯片开始 工作；SW端为转换引脚，连接到芯片内部的电力场效应晶 体管的漏；PG引脚为开漏输出，额定吸收电流达500 nA, PG输出需要一个上拉电阻，且EN高电平使能；FB端为电 流反馈输入，通过外部电阻分压调整输出值；输出端VOUT 为主控芯片供电，通过R, &进行分压，实现要求的输出值 K，计算公式如下：
数据采集模块供电电路如图3所示，所采用的ME6211 系列的低压差线性稳压器其输入电压为2.06.5 V,输出 电压为1.85.0 V, EN为使能管脚，接高电平时芯片正常工作。其中，ME6211C18M5G芯片输出1.8 V为烟感中 的（红外LED）供电，ME6211C33M5G芯片输出3.3 V, 为温度传感器和烟雾传常工作。其中，ME6211C18M5G芯片输出1.8 V为烟感中 的（红外LED）供电，ME6211C33M5G芯片输出3.3 V, 为温度传感器和烟雾传
图3 数据采集模块供电电路