基于ZigBee的機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
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【摘要】:當(dāng)今社會(huì)已步入信息時(shí)代,互聯(lián)網(wǎng)生活和數(shù)據(jù)集成跟我們的日常生產(chǎn)生活密不可分,大量的數(shù)據(jù)集成也導(dǎo)致數(shù)據(jù)機(jī)房規(guī)模逐步擴(kuò)大,機(jī)房?jī)?nèi)各種硬件和軟件設(shè)備也越來(lái)越多,我們也在探索如何對(duì)數(shù)據(jù)機(jī)房進(jìn)行智能化、實(shí)時(shí)化的監(jiān)控管理。正因?yàn)檎麄(gè)社會(huì)生活跟信息數(shù)據(jù)聯(lián)系得如此緊密,機(jī)房在運(yùn)行中不正常的狀況造成的損失將會(huì)非常巨大,所以機(jī)房智能監(jiān)控的地位就顯得更為重要。而現(xiàn)有的機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)存在著布線困難、系統(tǒng)體積大、功耗大等不足。ZigBee技術(shù)在近些年得到了飛速的發(fā)展和廣泛應(yīng)用,在機(jī)房實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與環(huán)境數(shù)據(jù)的采集等方面,應(yīng)用得更加廣泛。本文在了解機(jī)房監(jiān)控現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上結(jié)合本單位的實(shí)際工作困難,通過(guò)對(duì)用戶的需求進(jìn)行分析,明確了監(jiān)控系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)的功能,提出了一種新的解決方案,該方案是基于ZigBee協(xié)議的無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng),并設(shè)計(jì)了監(jiān)控系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)方案及實(shí)施路線,經(jīng)過(guò)硬件系統(tǒng)制作、硬件控制程序編譯和可視化監(jiān)視平臺(tái)軟件的編寫,完成了整套監(jiān)控系統(tǒng)的制作。論文的主要內(nèi)容及成果如下:1、對(duì)比了目前幾種主流短距離無(wú)線通信技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn),確定采用ZigBee協(xié)議作為機(jī)房監(jiān)控的無(wú)線傳輸方式。并認(rèn)真學(xué)習(xí)了ZigBee協(xié)議棧的網(wǎng)絡(luò)模型、協(xié)議棧內(nèi)容及路由分配機(jī)制等。2、通過(guò)對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用需求、設(shè)備節(jié)點(diǎn)的硬件需求和軟件功能需求進(jìn)行分析,確定了系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)的功能。在此基礎(chǔ)上,提出了系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)的主要內(nèi)容、技術(shù)路線和實(shí)施方案。3、按照技術(shù)路線和實(shí)施方案,經(jīng)過(guò)傳感器芯片選型對(duì)比,利用PROTELL軟件設(shè)計(jì)硬件原理圖和PCB圖,制作硬件系統(tǒng);采用IAR7.1進(jìn)行硬件控制程序編寫實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)功能;可視化監(jiān)視平臺(tái)采用C#語(yǔ)言進(jìn)行設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)良好的人機(jī)交互界面。4、完成了監(jiān)控系統(tǒng)各項(xiàng)功能的測(cè)試,分析了測(cè)試數(shù)據(jù),各項(xiàng)測(cè)試結(jié)果均能滿足監(jiān)控系統(tǒng)的需求,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)目標(biāo)。最后,以中國(guó)民航飛行學(xué)院廣漢分院空管站氣象臺(tái)網(wǎng)絡(luò)機(jī)房及雷達(dá)機(jī)房為監(jiān)控對(duì)象,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)其物理環(huán)境與網(wǎng)絡(luò)狀態(tài),將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可視化顯示于《環(huán)境參數(shù)采集系統(tǒng)》軟件,并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)記錄、故障告警等功能。
【關(guān)鍵詞】:機(jī)房監(jiān)控 ZigBee 路由分配機(jī)制 路由分配機(jī)制
【學(xué)位授予單位】:電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TN92;TP277
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-11
- 第一章 緒論11-16
- 1.1 研究背景11
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)11-13
- 1.3 論文研究意義13-14
- 1.4 論文的主要工作14
- 1.5 論文的結(jié)構(gòu)安排14-16
- 第二章 ZigBee技術(shù)分析16-24
- 2.1 短距離無(wú)線通信技術(shù)16-18
- 2.1.1 短距離無(wú)線通信技術(shù)概述16-17
- 2.1.2 ZigBee與幾種短距無(wú)線通信技術(shù)的對(duì)比分析17-18
- 2.2 ZigBee技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議棧體系18-23
- 2.2.1 ZigBee協(xié)議棧結(jié)構(gòu)18-20
- 2.2.2 ZigBee網(wǎng)絡(luò)組成20-22
- 2.2.3 ZigBee網(wǎng)絡(luò)地址分配機(jī)制22-23
- 2.3 ZigBee技術(shù)在機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用23
- 2.4 本章小結(jié)23-24
- 第三章 ZigBee機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)24-31
- 3.1 系統(tǒng)需求分析24-26
- 3.1.1 機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用需求24-25
- 3.1.2 設(shè)備節(jié)點(diǎn)硬件需求分析25-26
- 3.1.3 系統(tǒng)軟件功能需求分析26
- 3.2 系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)的功能26-27
- 3.3 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)27-30
- 3.3.1 系統(tǒng)主要研制內(nèi)容28-29
- 3.3.2 技術(shù)路線及實(shí)施方案29-30
- 3.4 本章小結(jié)30-31
- 第四章 ZigBee機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)31-65
- 4.1 系統(tǒng)主要芯片介紹和選型31-34
- 4.1.1 射頻芯片介紹及選擇31-32
- 4.1.2 溫濕度傳感器介紹及選擇32-33
- 4.1.3 煙霧傳感器介紹及選擇33-34
- 4.2 硬件電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)34-40
- 4.2.1 串口轉(zhuǎn)USB電路設(shè)計(jì)34
- 4.2.2 無(wú)線射頻電路設(shè)計(jì)34-35
- 4.2.3 傳感器底板設(shè)計(jì)35-36
- 4.2.4 溫濕度傳感器電路設(shè)計(jì)36
- 4.2.5 煙霧傳感器電路設(shè)計(jì)36-37
- 4.2.6 光敏傳感器電路設(shè)計(jì)37
- 4.2.7 LED電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)37-38
- 4.2.8 報(bào)警模塊38-39
- 4.2.9 硬件電路實(shí)現(xiàn)39-40
- 4.3 軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)40-51
- 4.3.1 系統(tǒng)主界面設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)41-43
- 4.3.2 系統(tǒng)設(shè)置界面設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)43-44
- 4.3.3 系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)界面設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)44-45
- 4.3.4 網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控界面設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)45-46
- 4.3.5 短信及郵箱報(bào)警界面設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)46-47
- 4.3.6 數(shù)據(jù)查詢界面設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)47-48
- 4.3.7 數(shù)據(jù)導(dǎo)出設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)48-50
- 4.3.8 短信及郵件報(bào)警功能實(shí)現(xiàn)50-51
- 4.4 硬件控制程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)51-64
- 4.4.1 通信流程框圖51-52
- 4.4.2 網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)52-58
- 4.4.3 傳感器節(jié)點(diǎn)程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)58-64
- 4.5 本章小結(jié)64-65
- 第五章 系統(tǒng)功能測(cè)試與分析65-72
- 5.1 測(cè)試內(nèi)容及測(cè)試工具65-66
- 5.1.1 測(cè)試內(nèi)容65
- 5.1.2 測(cè)試工具65-66
- 5.2 網(wǎng)絡(luò)建立功能測(cè)試與分析66-68
- 5.3 網(wǎng)絡(luò)管理功能測(cè)試與分析68-69
- 5.4 傳感器測(cè)試與分析69
- 5.5 報(bào)警功能測(cè)試69-71
- 5.6 本章小結(jié)71-72
- 第六章 總結(jié)與展望72-74
- 6.1 工作總結(jié)72
- 6.2 展望72-74
- 致謝74-75
- 參考文獻(xiàn)75-77
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,本文編號(hào):1099863
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