基于物聯(lián)網(wǎng)技術的智能型森林火災報警系統(tǒng)的研究及應用
本文關鍵詞:基于物聯(lián)網(wǎng)技術的智能型森林火災報警系統(tǒng)的研究及應用,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:本文基于ZigBee技術提出了一套無線傳感器網(wǎng)絡(WSN)和3G通訊技術的智能型森林火災報警系統(tǒng)的設計方案。運用ZigBee技術搭建了個人無線通信傳感網(wǎng)絡系統(tǒng)。此網(wǎng)絡主要由多個傳感器節(jié)點、多個路由器節(jié)點和一個協(xié)調(diào)器節(jié)點構成,系統(tǒng)結構簡單,節(jié)點位置擺放靈活,且不受地理位置限定。傳感器節(jié)點檢測的參數(shù)主要有溫濕度、一氧化碳濃度、二氧化碳濃度等,把多個網(wǎng)絡節(jié)點按照需求分布在林木茂密處。傳感器節(jié)點完成對環(huán)境周圍數(shù)據(jù)采集,將采集到的多源數(shù)據(jù)經(jīng)信息融合算法處理后傳送至Sink節(jié)點上,再通過3G網(wǎng)絡技術接入Internet網(wǎng)絡傳送至用戶端和服務器上,可供用戶實時查詢監(jiān)測。 傳感節(jié)點在數(shù)據(jù)處理過程中,為了解決傳統(tǒng)火災報警系統(tǒng)只對火災的單一參量變化進行檢測,經(jīng)常導致誤報和漏報等問題。本文研究了多源信息融合的理論,鑒于此基礎,采用模塊化的結構,融入BP-RBF多源數(shù)據(jù)融合算法在火災報警系統(tǒng)中的應用。處理源于不同地點,獲取多種物理意義的火災信息,總結火災報警特征及火災發(fā)生規(guī)律。多次實驗結果表明,本文所設計的BP-RBF多傳感器信息融合算法能夠有效提高系統(tǒng)的判斷能力。將BP-RBF多源信息融合算法應用于本文提出的森林火災報警系統(tǒng)中,充分發(fā)揮了其數(shù)據(jù)繁瑣性、交叉性、實時性及價格低廉等優(yōu)勢。同時實現(xiàn)了多源數(shù)據(jù)的優(yōu)化、完善、及準確還原環(huán)境狀況,有效提高了整個森林火災報警系統(tǒng)的可靠性。
【關鍵詞】:物聯(lián)網(wǎng)技術 ZigBee技術 3G網(wǎng)絡技術 BP-RBF信息融合算法
【學位授予單位】:安徽理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TP277;TP391.44;TN929.5
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-12
- 插圖清單12-14
- 附表清單14-15
- 1 緒論15-19
- 1.1 選題背景及研究意義15-16
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-17
- 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀16
- 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀16-17
- 1.3 本文主要研究工作17-18
- 1.4 本文的研究內(nèi)容和結構安排18-19
- 2 相關理論技術基礎19-29
- 2.1 物聯(lián)網(wǎng)簡介19-21
- 2.2 物聯(lián)網(wǎng)技術的應用范疇21
- 2.3 ZigBee技術21-25
- 2.3.1 ZigBee技術的特點22-23
- 2.3.2 Zigbee協(xié)議棧簡介23-24
- 2.3.3 ZigBee協(xié)議棧各層功能24-25
- 2.3.4 Zigbee網(wǎng)絡拓撲結構25
- 2.4 3G網(wǎng)絡技術25-26
- 2.4.1 3G網(wǎng)絡技術在物聯(lián)網(wǎng)中的應用26
- 2.5 智能神經(jīng)網(wǎng)絡算法研究26-28
- 2.6 本章小結28-29
- 3 系統(tǒng)硬件平臺設計29-43
- 3.1 系統(tǒng)總體規(guī)劃29-30
- 3.1.1 系統(tǒng)組成29-30
- 3.2 協(xié)調(diào)器和路由節(jié)點功能模塊設計30-31
- 3.3 終端傳感器節(jié)點功能模塊設計31-35
- 3.3.1 傳感器型號選擇31-35
- 3.4 Zigbee射頻模塊芯片選型和設計35-38
- 3.4.1 CC2530芯片介紹35-36
- 3.4.2 射頻模塊電路設計36-38
- 3.5 終端節(jié)點功能模塊設計38-41
- 3.5.1 信息采集模塊38-39
- 3.5.2 信息處理模塊39-40
- 3.5.3 信息收發(fā)模塊40-41
- 3.5.4 供電單元模塊41
- 3.6 3G模塊設計41-43
- 4 系統(tǒng)軟件平臺設計43-59
- 4.1 協(xié)調(diào)器節(jié)點設備的軟件設計43-47
- 4.1.1 協(xié)調(diào)器組建ZigBee網(wǎng)絡44-45
- 4.1.2 允許節(jié)點設備加入網(wǎng)絡45-47
- 4.2 路由節(jié)點設備的軟件設計47-51
- 4.2.1 路由節(jié)點設備加入網(wǎng)絡47-48
- 4.2.2 路由節(jié)點允許節(jié)點加入網(wǎng)絡48-50
- 4.2.3 路由節(jié)點選路算法設計50-51
- 4.3 Zigbee傳感節(jié)點的軟件設計51-53
- 4.4 多源信息融合算法設計53-55
- 4.5 上位機軟件平臺設計55-58
- 4.5.1 上位機軟件平臺需求分析56-57
- 4.5.2 平臺總體架構57-58
- 4.6 本章小結58-59
- 5 系統(tǒng)測試59-63
- 5.1 系統(tǒng)調(diào)試59-60
- 5.2 RFP-BP融合算法的準確度測試60-62
- 5.3 本章小結62-63
- 6 總結與展望63-65
- 參考文獻65-69
- 致謝69-71
- 作者簡介及讀研期間主要科研成果71
【參考文獻】
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本文關鍵詞:基于物聯(lián)網(wǎng)技術的智能型森林火災報警系統(tǒng)的研究及應用,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號:319681
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