本文關(guān)鍵詞：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在列車火災(zāi)監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

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【摘要】：隨著鐵路技術(shù)的不斷發(fā)展,火車以其快捷、舒適、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保等一系列優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)逐漸成為人們出行時(shí)交通工具的首要選擇,為我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。作為保障人們安全乘坐火車出行的必要組成,列車火災(zāi)監(jiān)測系統(tǒng)對火災(zāi)的及時(shí)發(fā)現(xiàn)并報(bào)警是非常重要的。傳統(tǒng)的火災(zāi)監(jiān)測系統(tǒng)由于受到列車內(nèi)部復(fù)雜環(huán)境的限制,布線非常困難,很難有效實(shí)施。因此,我們設(shè)計(jì)了一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的列車火災(zāi)監(jiān)測系統(tǒng),能夠及時(shí)有效的對火災(zāi)進(jìn)行監(jiān)測,避免火災(zāi)引起的不必要損失。論文首先分析了列車發(fā)生火災(zāi)的原因,由于列車上人員密度大、可燃性材料、各類電器設(shè)備比較多,一些人員的疏忽或者電器設(shè)備的故障,極易引發(fā)火災(zāi)。通過對火災(zāi)監(jiān)測原理的分析可知,在火災(zāi)監(jiān)測中,只簡單的通過某一特征來判斷火災(zāi),往往是不準(zhǔn)確的,很容易引起誤報(bào)、漏報(bào)現(xiàn)象。在本系統(tǒng)中選用數(shù)字溫度傳感器DS18B20、MQ-2型煙霧傳感器、JNHB1004型火焰?zhèn)鞲衅鞣謩e采集相對應(yīng)的溫度、煙霧、紅外線等不同的火災(zāi)特征信號值,同時(shí)應(yīng)用數(shù)據(jù)融合技術(shù)對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理,實(shí)現(xiàn)火災(zāi)監(jiān)測的準(zhǔn)確、及時(shí)、有效。通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和多傳感器技術(shù)相結(jié)合,設(shè)計(jì)出了一套列車火災(zāi)監(jiān)測系統(tǒng),由軟件和硬件兩部分組成。在硬件方面主要完成了傳感器節(jié)點(diǎn)、匯聚節(jié)點(diǎn)和車載控制終端三個(gè)主要模塊的設(shè)計(jì)。在傳感器節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)中選用集處理器和無線發(fā)射芯片于一體的CC2430芯片作為微處理器,并進(jìn)行了相關(guān)的外圍電路設(shè)計(jì)。匯聚節(jié)點(diǎn)是聯(lián)系傳感器節(jié)點(diǎn)和車載控制終端的“橋梁”,匯聚節(jié)點(diǎn)的微處理器依然選用CC2430芯片,設(shè)計(jì)完成了匯聚節(jié)點(diǎn)的復(fù)位電路、LED工作狀態(tài)指示電路以及電源電路的設(shè)計(jì)�？刂平K端的處理器選用以Cortex-M3內(nèi)核的STM32,控制終端主要完成兩方面的工作,一是對監(jiān)測數(shù)據(jù)處理、顯示、存儲并驅(qū)動報(bào)警電路報(bào)警;二是對各傳感器節(jié)點(diǎn)巡檢。當(dāng)監(jiān)測到的信號為火災(zāi)信號時(shí),驅(qū)動報(bào)警系統(tǒng)報(bào)警。在此完成了微處理器外圍電路的設(shè)計(jì),JTAG程序下載調(diào)試接口、LCD顯示、SD外部存儲以及報(bào)警驅(qū)動電路的設(shè)計(jì)。在硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,完成了整個(gè)系統(tǒng)及三個(gè)主要模塊的軟件設(shè)計(jì)。系統(tǒng)在實(shí)際工作時(shí),由于受到外界一些因素的干擾,有可能引起系統(tǒng)的失效。論文最后部分,通過對系統(tǒng)失效性的分析,從硬件和軟件兩個(gè)方面提出了提高系統(tǒng)可靠性的措施。
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U298.4;TP212.9;TN929.5

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本文編號：1248328