基于ZigBee的智慧消防預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)
發(fā)布時間:2023-04-02 08:45
21世紀以來,我國進入高速發(fā)展的時代,隨著人口和經(jīng)濟的飛速增長,愈來愈多的消防安全問題也顯現(xiàn)出來,其中之一便是人口密度增長帶來建筑內(nèi)消防難度的增大的問題,如火勢蔓延速度快、室內(nèi)人員疏散難度加大,室外人員施救困難等。傳統(tǒng)的建筑內(nèi)消防往往采用總線型布局報警系統(tǒng),這種系統(tǒng)往往智能化和靈敏度不高,且布局太過復(fù)雜易使安裝和后期維護成本高。隨著5G、WiFi等信息技術(shù)的逐漸完善和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展,人們對室內(nèi)消防技術(shù)的智能化和精準化也要求也有了更高的要求,因此基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧社區(qū)和智能家居也成為國內(nèi)外的熱門研究方向,智能消防技術(shù)也應(yīng)運而生。根據(jù)上述研究背景,本文提出了一種基于ZigBee技術(shù)的室內(nèi)智能預(yù)警消防系統(tǒng)。ZigBee技術(shù)是一種應(yīng)用于短距離范圍內(nèi),低傳輸數(shù)據(jù)速率下無線通信,與其他傳統(tǒng)通信技術(shù)相比,它具有低功耗、低成本、高功效、高可靠性等特點,在當代物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中有著廣闊的應(yīng)用前景。通過對系統(tǒng)中各個無線模塊進行硬件設(shè)計和軟件編程,本系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)樓宇以及室內(nèi)的中近距離火災(zāi)監(jiān)控預(yù)警。本文的主要研究包括如下幾個方面:首先,分析智能消防出現(xiàn)的時代背景和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,針對現(xiàn)代消防技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀提...
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 本文研究內(nèi)容及篇章安排
第二章 智慧消防預(yù)警系統(tǒng)中的技術(shù)與理論
2.1 無線通信技術(shù)概述
2.1.1 Zig Bee通信技術(shù)
2.1.2 WiFi通信技術(shù)
2.1.3 低功率廣域(LPWAN)網(wǎng)絡(luò)
2.1.4 NFC通信技術(shù)
2.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)簡介
2.3 節(jié)點故障檢測機制
2.4 本章小結(jié)
第三章 預(yù)警系統(tǒng)的總體設(shè)計
3.1 預(yù)警系統(tǒng)的總體框架
3.2 系統(tǒng)模塊功能分析
3.3 通信協(xié)議
3.4 本章小結(jié)
第四章 系統(tǒng)硬件實現(xiàn)
4.1 ZIGBEE節(jié)點模塊的設(shè)計
4.2 傳感器模塊設(shè)計
4.2.1 煙霧傳感器模塊
4.2.2 溫濕度傳感器模塊
4.2.3 火焰?zhèn)鞲衅髂K
4.3 電源模塊設(shè)計
4.4 串口轉(zhuǎn)接設(shè)計
4.5 控制中心MCU及網(wǎng)關(guān)模塊設(shè)計
4.5.1 控制中心MCU選型
4.5.2 網(wǎng)關(guān)模塊設(shè)計
4.6 本章小結(jié)
第五章 系統(tǒng)軟件設(shè)計
5.1 軟件開發(fā)環(huán)境搭建
5.1.1 IAR集成開發(fā)環(huán)境
5.1.2 Z-Stack協(xié)議棧
5.2 協(xié)調(diào)器節(jié)點軟件設(shè)計
5.2.1 構(gòu)建 ZigBee 通信網(wǎng)絡(luò)
5.2.2 節(jié)點間通信設(shè)計
5.3 終端節(jié)點軟件設(shè)計
5.3.1 終端節(jié)點入網(wǎng)設(shè)計
5.3.2 收集和發(fā)送數(shù)據(jù)程序設(shè)計
5.3.3 有源蜂鳴提醒軟件設(shè)計
5.4 控制中心MCU及網(wǎng)關(guān)軟件設(shè)計
5.4.1 控制中心MCU軟件設(shè)計
5.4.2 網(wǎng)關(guān)程序設(shè)計
5.5 上位機軟件設(shè)計
5.6 本章小結(jié)
第六章 預(yù)警系統(tǒng)的測試與分析
6.1 ZIGBEE組網(wǎng)與通信測試
6.2 控制中心MCU與網(wǎng)關(guān)測試
6.2.1 控制中心MCU測試
6.2.2 網(wǎng)關(guān)模塊測試
6.3 終端節(jié)點上傳測試
6.4 系統(tǒng)功能集成測試與分析
6.4.1 系統(tǒng)功能集成測試
6.4.2 系統(tǒng)評價與分析
6.5 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
7.1 論文總結(jié)
7.2 工作展望
參考文獻
攻讀學(xué)位期間的研究成果
致謝
本文編號:3778922
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 本文研究內(nèi)容及篇章安排
第二章 智慧消防預(yù)警系統(tǒng)中的技術(shù)與理論
2.1 無線通信技術(shù)概述
2.1.1 Zig Bee通信技術(shù)
2.1.2 WiFi通信技術(shù)
2.1.3 低功率廣域(LPWAN)網(wǎng)絡(luò)
2.1.4 NFC通信技術(shù)
2.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)簡介
2.3 節(jié)點故障檢測機制
2.4 本章小結(jié)
第三章 預(yù)警系統(tǒng)的總體設(shè)計
3.1 預(yù)警系統(tǒng)的總體框架
3.2 系統(tǒng)模塊功能分析
3.3 通信協(xié)議
3.4 本章小結(jié)
第四章 系統(tǒng)硬件實現(xiàn)
4.1 ZIGBEE節(jié)點模塊的設(shè)計
4.2 傳感器模塊設(shè)計
4.2.1 煙霧傳感器模塊
4.2.2 溫濕度傳感器模塊
4.2.3 火焰?zhèn)鞲衅髂K
4.3 電源模塊設(shè)計
4.4 串口轉(zhuǎn)接設(shè)計
4.5 控制中心MCU及網(wǎng)關(guān)模塊設(shè)計
4.5.1 控制中心MCU選型
4.5.2 網(wǎng)關(guān)模塊設(shè)計
4.6 本章小結(jié)
第五章 系統(tǒng)軟件設(shè)計
5.1 軟件開發(fā)環(huán)境搭建
5.1.1 IAR集成開發(fā)環(huán)境
5.1.2 Z-Stack協(xié)議棧
5.2 協(xié)調(diào)器節(jié)點軟件設(shè)計
5.2.1 構(gòu)建 ZigBee 通信網(wǎng)絡(luò)
5.2.2 節(jié)點間通信設(shè)計
5.3 終端節(jié)點軟件設(shè)計
5.3.1 終端節(jié)點入網(wǎng)設(shè)計
5.3.2 收集和發(fā)送數(shù)據(jù)程序設(shè)計
5.3.3 有源蜂鳴提醒軟件設(shè)計
5.4 控制中心MCU及網(wǎng)關(guān)軟件設(shè)計
5.4.1 控制中心MCU軟件設(shè)計
5.4.2 網(wǎng)關(guān)程序設(shè)計
5.5 上位機軟件設(shè)計
5.6 本章小結(jié)
第六章 預(yù)警系統(tǒng)的測試與分析
6.1 ZIGBEE組網(wǎng)與通信測試
6.2 控制中心MCU與網(wǎng)關(guān)測試
6.2.1 控制中心MCU測試
6.2.2 網(wǎng)關(guān)模塊測試
6.3 終端節(jié)點上傳測試
6.4 系統(tǒng)功能集成測試與分析
6.4.1 系統(tǒng)功能集成測試
6.4.2 系統(tǒng)評價與分析
6.5 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
7.1 論文總結(jié)
7.2 工作展望
參考文獻
攻讀學(xué)位期間的研究成果
致謝
本文編號:3778922
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