【摘要】：綠色施工、安全施工是當(dāng)前建設(shè)施工領(lǐng)域的重要要求。建設(shè)工程安全在過去主要依靠人力監(jiān)管的方式,建設(shè)工程中不同規(guī)模不同人員數(shù)量的施工場景,其要求配備的安全員數(shù)量有嚴(yán)格的要求。但是基于人力監(jiān)管的方式會(huì)因?yàn)榻ㄔO(shè)工程較大、工程復(fù)雜等因素存在監(jiān)管不到位的問題。這也導(dǎo)致在建設(shè)工程領(lǐng)域中,經(jīng)常發(fā)生各類安全事故。本課題設(shè)計(jì)了一種基于無線傳感器技術(shù)方案的安全監(jiān)控系統(tǒng),通過技術(shù)手段完成針對(duì)現(xiàn)場施工信息的安全監(jiān)控,實(shí)時(shí)監(jiān)測可能出現(xiàn)的安全隱患,當(dāng)出現(xiàn)隱患時(shí)及時(shí)報(bào)警,并將采集信息通過4G無線通信網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)降孛姹O(jiān)控系統(tǒng)中。該系統(tǒng)采用獨(dú)立供電方式和無線通信方式,降低對(duì)施工現(xiàn)場環(huán)境的依賴,同時(shí)保證其在復(fù)雜的現(xiàn)場環(huán)境下可以穩(wěn)定工作。論文首先介紹了課題的選題背景和研究意義,研究了當(dāng)前建設(shè)工程安全中存在的主要問題。在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了在建建筑安全監(jiān)控系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu),分析了不同單元的組成。討論了其中對(duì)信息采集的傳感器技術(shù),通過對(duì)比分析確定了傳感器的選擇。研究了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的總體架構(gòu),確定無線傳感器通信技術(shù)的選擇。其次討論了在建建筑安全監(jiān)控系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì),在分析安全監(jiān)控系統(tǒng)的需求的基礎(chǔ)上,分別討論了監(jiān)控系統(tǒng)本身的功能要求以及系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要解決的關(guān)鍵問題;討論了安全監(jiān)控系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì),繪制了系統(tǒng)的總體功能框圖;通過對(duì)控制器的對(duì)比分析,確定選擇S3C2416作為核心控制器。針對(duì)建筑應(yīng)用場景的供電方式,設(shè)計(jì)了獨(dú)立供電方案。論文重點(diǎn)研究了在建建筑安全監(jiān)控系統(tǒng)的硬件單元功能實(shí)現(xiàn)。根據(jù)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì),分析了核心控制系統(tǒng)電路設(shè)計(jì),包括通信接口電路、無線傳感器采集電路以及4G通信單元電路部分的器件選型和電路設(shè)計(jì)。分析了聲光告警單元、電源供電單元的電路設(shè)計(jì)。重點(diǎn)討論了電能質(zhì)量監(jiān)控單元的設(shè)計(jì)方案和實(shí)現(xiàn)方式以及氣象信息監(jiān)控單元的設(shè)計(jì)方案和實(shí)現(xiàn)方式。論文最后討論了在建建筑安全監(jiān)控系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)和功能測試。首先分析了軟件系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)以及各個(gè)軟件單元的功能和實(shí)現(xiàn)方式。重點(diǎn)討論了系統(tǒng)的功能測試,系統(tǒng)整體功能全部實(shí)現(xiàn),并滿足工業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。電能質(zhì)量檢測指標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)0.2S級(jí)儀表相比,誤差在2%以內(nèi)。氣象信息檢測指標(biāo)誤差在5%以內(nèi)。指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)和使用要求。該系統(tǒng)可以廣泛應(yīng)用到各類建設(shè)工程施工中,通過使用不同的無線傳感器單元可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各種危險(xiǎn)源的監(jiān)控,有效保證建設(shè)工程的安全施工。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TU714;TP277

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