This is an old revision of the document!


Fire detection and notification system

Introducere

Proiectul presupune realizarea unui sistem inteligent de detecție a incendiilor, care poate identifica în timp real prezența focului, fumului și a gazelor. Sistemul alertează locuitorii atât local, prin semnale sonore și vizuale, cât și de la distanță, prin trimiterea automată a unei notificări pe telefon. În același timp, datele vor fi transmise către Firebase, unde sunt stocate automat și vor putea fi accesate pentru viitoarele analize sau cercetări.

  • Scopul proiectului
    • Scopul principal al proiectului este de a contribui la creșterea nivelului de siguranță acasă, la muncă, la școală sau la un restaurant, prin implementarea unui sistem capabil să sesizeze rapid și cele mai mici semne ale unui posibil incendiu, prevenind astfel dezastrele ce orice fel. Acest proiect oferă o soluție ușor de implementat și care poate fi adaptată oricărui tip de locuință, deoarece alertele pot fi percepute foarte ușor de oamenii aflați în clădire în acel moment.
  • Ideea de la care am pornit acest proiect
    • Foarte multe locuințe și spații publice nu dispun de sisteme inteligente de detectare a incendiilor. Este o nevoie reală pe care am observat-o de-a lungul timpului, iar dezvoltarea unui proiect ușor de integrat va salva vieți omenești și bunuri personale. Un element principal la care m-am gândit a fost și posibilitatea trimiterii unei notificări pe telefon. Cu toții știm că tehnologia este din ce în ce mai dezvoltată, iar noi devenim dependenți de tot ceea ce oferă ea. Astfel, proiectul pe lângă detectarea unui pericol, oferă și posibilitatea informării la distanță a unui utilizator, accelerând procesul de prevenire a situațiilor nedorite.
  • Utilitatea proiectului
    • Consider că acest proiect este util pentru orice persoană, deoarece contribuie la siguranță noastră, prin primirea alertelor în timp real, reducând pierderile de orice fel. Proiectul aduce beneficii reale în viața de zi cu zi, acesta fiind o reală necesitate în orice locuință.

Descriere generală

Sistemul de detectare a incendiului este construit pe baza plăcii de dezvoltare Arduino UNO și pe baza microcontrollerului ESP8266. Se citesc date de la mai mulți senzori, cum ar fi trei senzori de gaz MQ2, un senzor de temperatură și umiditate DHT11 și un senzor cu infraroșu pentru flacără. Datele vor fi procesate și în cazul în care se observă depășirea pragurilor, vom avea diferite alerte.

Cei trei senzori de gaz vor fi așezați urmând o strategie, astfel dacă cel puțin doi vor identifica o concentrație ridicată de gaz sau fum, se va considera un pericol real care va declanșa alerta. Se va activa și un buzzer, se va aprinde și led-ul RGB, iar pe LCD se va afișa un mesaj de avertizare.

Pe lăngă acești senzori, există și un senzor infraroșu pentru flacără care va detecta apariția unei flăcări, înainte ca fumul să fie sesizat de senzorii MQ2. În acest caz, se consideră o situație de atenționare. Senzorul DHT11 va monitoriza permanent temperatura și umiditatea. Dacă vor apărea valori ridicate și anormale ale temperaturii, acestea vor fi considerate indicii suplimentare de incendiu.

1. Arduino UNO : microcontroller clasic folosit pentru citirea senzorilor (analogici și digitali), stabilirea deciziilor locale (ex. aprindere LED, activare buzzer) și trimiterea datelor către ESP8266 (prin UART).

2. ESP8266 : microcontrollerul Wi-Fi care primește date de la senzori, le procesează și stabilește dacă există o situație de pericol. Va trimite datele către Firebase și Telegram, pentru ca utilizatorul să primească notificare pe telefon.

3. 3 x Senzori de gaz MQ2: detectează fum și gaze inflamabile. Aceștia vor fi plasați în zone strategice pentru a acoperi cât mai mult din suprafață. Vor oferi un semnal analogic ce va reflecta concentrația de gaz.

4. Senzor infraroșu de flacără: detectează radiația IR corespunzătoare flăcărilor. Oferă semnal digital. Are posibilitatea de a detecta flacăra, înainte ca ceilalți senzori de gaz să detecteze fumul.

5. Senzor DHT11 (temperatură și umiditate): trimite date digitale despre temperatura și umiditatea aerului. Valorile neobișnuite indică începutul unui incendiu, iar în acest caz, se va afișa un mesaj de atenționare și se va aprinde becul galben.

6. LCD 1602 cu interfață I2C: afișează valori în timp real: temperatură, umiditate, nivel gaz, stări de alarmă. Permite locatarului să observe local un mesaj de atenționare.

7. Buzzer: activează o alarmă sonoră când se depășește un anumit prag.

8. LED RGB: oferă alertare vizuală:

  • Verde = totul e normal
  • Roșu = atenționare sau pericol incendiu

Module Software

  • Programul principal pe Arduino Uno (scris în Arduino IDE)
    1. Citește valorile de la senzorii de gaz, flacără și DHT11
    2. Evaluează local starea de pericol și controlează buzzerul, LED-ul RGB și LCD-ul
    3. Trimite datele către ESP8266 prin UART
  • ESP8266
    1. Primește datele de la Arduino
    2. Realizează conexiunea la rețeaua Wi-Fi
    3. Trimite date către Firebase și alerte prin Telegram
  • Firebase – Realtime Database
    1. Primește date în timp real de la ESP8266
    2. Oferă stocare centralizată și acces de la distanță
  • Telegram – sistem de alertare mobilă
    1. Utilizatorul primește notificare pe telefon

Interacțiunea dintre module

  • ESP8266 se conectează la rețeaua Wi-Fi și așteaptă date de la Arduino Uno prin UART.
  • Arduino Uno citește valorile de la senzorii conectați:
    1. MQ2 (gaz/fum) – semnal analogic
    2. IR (flacără) – semnal digital
    3. DHT11 (temperatură și umiditate) – semnal digital
  • În funcție de pragurile stabilite:
    1. Pentru o avertizare (ex. temperatură crescută sau flacără fără gaz): se afișează un mesaj pe LCD și se aprinde LED-ul galben.
    2. Pentru un pericol de incendiu (flacără + gaz):se activează buzzerul și LED-ul roșu, se afișează mesaj de alertă pe LCD, iar Arduino transmite starea către ESP8266, care trimite notificarea către utilizator prin Telegram și salvează datele în Firebase.
  • Dacă valorile senzorilor revin în limite normale: LED-ul revine pe verde, buzzerul se oprește, iar sistemul reia monitorizarea în mod normal.

Hardware Design

Aici puneţi tot ce ţine de hardware design:

Listă de piese (Hardware)

Nr. Componentă Descriere Cantitate Link achiziție Datasheet
1 Arduino Uno R3 Microcontroller principal care citește senzorii și controlează componentele locale 1 https://www.optimusdigital.ro/ro/placi-avr/4561-placa-de-dezvoltare-compatibila-cu-arduino-uno-r3-atmega328p-atmega16u2-cablu-50-cm.html https://docs.arduino.cc/resources/datasheets/A000066-datasheet.pdf
2 ESP8266 (NodeMCU) Modul Wi-Fi care primește date de la Arduino și le transmite către Firebase și Telegram 1 https://www.optimusdigital.ro/ro/placi-esp8266/3312-plusivo-micro-placa-de-dezvoltare-wifi-cu-esp8266-i-ch340g.html https://handsontec.com/dataspecs/module/esp8266-V13.pdf
2 Senzor MQ2 (x3) Detectează fum și gaze inflamabile – semnal analogic 3 https://www.optimusdigital.ro/ro/senzori-de-gaze/107-modul-senzor-gas-mq-2.html?srsltid=AfmBOooAJ8O8poihdXb7rqw3JB-V1ol5dVVQgghHmRyqpulfcbGZKr2Q https://www.handsontec.com/dataspecs/MQ2-Gas%20Sensor.pdf
4 Senzor infraroșu de flacără Detectează radiații IR ale flăcărilor – semnal digital 1 https://www.optimusdigital.ro/ro/senzori-senzori-optici/110-modul-senzor-de-flacara-.html?srsltid=AfmBOooL0axotKE48IWyohww3HTs_VMIbO4I1LOd0uLhKURtQiX8c8WI https://www.rajguruelectronics.com/Product/13200/A132002_Flame%20sensor%20Module%20LM393_Datasheet.pdf
5 Senzor DHT11 Măsoară temperatura și umiditatea – semnal digital 1 https://www.optimusdigital.ro/en/temperature-sensors/99-dht11-temperature-sensor-module.html?srsltid=AfmBOoqsiKwLr1LDNTF73i5lEyZfimFNuZDfaihhQz53nVzVg4y8NgaG https://www.mouser.com/datasheet/2/758/DHT11-Technical-Data-Sheet-Translated-Version-1143054.pdf?srsltid=AfmBOopnOkALRxiMT_ZqOadsy68fQRddYaHVXtRjGpzvNpvZ2-AQOfus
6 LCD 1602 cu interfață I2C Afișaj pentru valorile senzorilor și mesajele de alertă 1 https://www.optimusdigital.ro/en/lcds/2894-1602-lcd-with-i2c-interface-and-blue-backlight.html?srsltid=AfmBOooUu3PHpi-7a7o6DIzIRObVIlzPyW0nRiFOrT4GI9YdWemxM0eg https://www.handsontec.com/dataspecs/module/I2C_1602_LCD.pdf
7 Buzzer pasiv Emite semnal sonor în caz de alarmă 1 https://www.optimusdigital.ro/ro/audio-buzzere/12247-buzzer-pasiv-de-33v-sau-3v.html?srsltid=AfmBOoqBjS5yLt1dP905sEcCEINb5Ed__8a7Wp-niCPCBfEHAisIvaNo https://www.farnell.com/datasheets/2171929.pdf
8 LED RGB (anod comun) Alertare vizuală pe culori: roșu (pericol), verde (normal) 1 https://sigmanortec.ro/LED-RGB-5mm-4-pini-Anod-comun-p126008495?SubmitCurrency=1&id_currency=2&gad_source=1&gad_campaignid=22174019478&gbraid=0AAAAAC3W72PBSB9trWS1_CCs8llsimAhN&gclid=CjwKCAjw56DBBhAkEiwAaFsG-m0x2_JxcT4eVhBTm3YK1xvuher47lJtp37fy08NXOVplwDQ-lHcxRoCrDcQAvD_BwE https://www.farnell.com/datasheets/3497864.pdf
9 Rezistențe 220Ω Limitare curent pentru LED-uri (în special LED RGB) 2 https://www.optimusdigital.ro/en/resistors/10928-250-pcs-plusivo-resistor-kit.html
pm/prj2025/eradu/ana_maria.potoceanu.1747473642.txt.gz · Last modified: 2025/05/17 12:20 by ana_maria.potoceanu
CC Attribution-Share Alike 3.0 Unported
www.chimeric.de Valid CSS Driven by DokuWiki do yourself a favour and use a real browser - get firefox!! Recent changes RSS feed Valid XHTML 1.0