3 系统软件设计
从整体上看，可以将系统软件分为两个部分：火灾报警控制器软件程序和复合探测节点软件程序。系统采用模块化的编程思想，把软件系统化为多个功能模块，主程序通过调用各子程序来完成复杂功能的实现。
系统为确保各个节点都处于正常工作的状态，报警控制器定时根据接收到的各节点的ID号判断各节点是否正常工作。若火灾报警控制器在一段时间内未收到某一复合探测节点的ID号信息，则判定该节点出现故障，在显示屏上显示相关信息并报错以便工作人员能及时处理。
3．1 复合探测节点的火灾算法设计
把采集到的温度、烟雾和CO数据转化为实际的温度值、烟雾浓度值和CO浓度值，并提取相关数字量用来判断是否有火灾发生。火灾判断根据以下6个变量：温度值T、烟雾值S、CO值C、温度上升量△T、烟雾上升量△S和CO上升量△C。当温度、烟雾或者CO值达到阈值时，进行火灾预警，接着关注△T／、△S或者△C是否达到阈值，如果是则判断火灾发生，发出报警并将信息传送给火灾报警控制器，否则返回预警状态。火灾判断流程如图7所示。
3．2 火灾报警控制器的软件设计
主程序主要包括对STM32芯片的通信程序、SD卡存储程序、LCD显示程序等。当火灾报警控制器接收到探测节点发送的信息后，存储在一个循环队列中，在主界面上显示出相关的探测节点信息。当判断有异常情况发生时，显示出异常情况并保存异常信息，同时触发报警电路，以提示工作人员。火灾报警控制器软件流程，如图8所示。
4 实验及结论
为验证该系统对火灾监测和通信的可靠性，对火灾复合探测节点和火灾报警控制器进行测试，该系统监测的部分环境数据如表1所示。
由复合节点探测的数据可以看出，在火灾的明火阶段释放大量的热，温度变化非常快；在时间相对较长的阴燃阶段，主要以释放气体和烟雾为主，温度变化比较小；在干扰的情况下，虽然烟雾和CO输出值超过阈值，但是其变化值都很小，可以判断为火灾干扰。实验表明，采用嵌入式技术、ZigBee无线通信技术和复合探测技术的火灾探测报警系统结构简单，火灾算法容易实现，系统节点之间的信息传送稳定可靠，可以有效地检测火灾信号，及早地发现火情。
