隨著信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展,樓宇住戶對于樓宇環(huán)境的舒適度和安全性有了更高的要求。其中網(wǎng)關(guān)控制器作為智能樓宇系統(tǒng)的核心,智能樓宇系統(tǒng)主要是通過它來搭建樓宇系統(tǒng)物理設(shè)備與上層服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)和管理控制軟件之間的通訊聯(lián)系。因此對于一套完整穩(wěn)定的智能樓宇系統(tǒng),網(wǎng)關(guān)控制器的設(shè)計(jì)與研究就顯得尤為重要。本文基于智能樓宇系統(tǒng)亟需解決的問題,根據(jù)智能樓宇系統(tǒng)的實(shí)際功能和需求,設(shè)計(jì)了一套面向智能樓宇的網(wǎng)關(guān)控制器。該網(wǎng)關(guān)控制器選擇了基于ARM9架構(gòu)的嵌入式處理器作為硬件核心,并進(jìn)一步完成了軟硬件的開發(fā)和研究工作。首先,針對樓宇系統(tǒng)中聯(lián)網(wǎng)不穩(wěn)定的情況,設(shè)計(jì)了網(wǎng)絡(luò)冗余模塊,默認(rèn)連接方式為以太網(wǎng)連接,當(dāng)以太網(wǎng)傳輸堵塞時(shí),自動(dòng)切換到流量比較昂貴的4G網(wǎng)絡(luò),當(dāng)以太網(wǎng)連接穩(wěn)定時(shí),又自動(dòng)切換回以太網(wǎng)連接。其次,針對等周期數(shù)據(jù)采集的缺陷,提出了一種周期自調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)采集算法,通過對異常數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)高頻率采集,有效提高了采集效率,減輕了網(wǎng)絡(luò)傳輸負(fù)載。最后,針對目前樓宇火災(zāi)頻發(fā)和預(yù)警不及時(shí)的問題,構(gòu)建了一個(gè)多傳感器綜合概率火災(zāi)預(yù)警模型,通過標(biāo)準(zhǔn)差和均值的方式分別計(jì)算溫度、甲烷、火焰的單個(gè)火災(zāi)概率模型,并將三個(gè)概率模型進(jìn)... 

【文章來源】：河北工業(yè)大學(xué)天津市 211工程院校

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

天津河西區(qū)大廈火災(zāi)圖片

面向智能樓宇的網(wǎng)關(guān)控制器設(shè)計(jì)與研究4事故原因是堆放在電梯間的雜物和廢棄裝修材料著火造成。2008年11月14日早上6時(shí)，上海商學(xué)院一學(xué)生宿舍發(fā)生重大火災(zāi)，造成4名學(xué)生遇難，失火原因是宿舍的一女生違規(guī)用電，使用大功率電熱棒燒水，水燒干后引發(fā)火災(zāi)。2012年底至2013年初，深圳市多個(gè)小區(qū)連續(xù)發(fā)生樓宇失竊案件，而且丟失的大多是現(xiàn)金、首飾、手表等貴重物品，總計(jì)造成的財(cái)產(chǎn)損失達(dá)上百萬元。此外，2011年3月份，太原市發(fā)起了一次“熄燈一小時(shí)”的低碳節(jié)能活動(dòng)，全市的很多政府部門、大廈、小區(qū)都自愿加入到活動(dòng)中，總共節(jié)約了52萬度電。因此設(shè)計(jì)一套安全、節(jié)能、高效的智能樓宇系統(tǒng)變得勢在必行。圖1.1天津河西區(qū)大廈火災(zāi)圖片圖1.2某大廈一年用電量統(tǒng)計(jì)

面向智能樓宇的網(wǎng)關(guān)控制器設(shè)計(jì)與研究8圖2.1樓宇系統(tǒng)功能框圖各個(gè)功能模塊描述與分析如下：（1）環(huán)境監(jiān)測主要是通過在樓宇建筑內(nèi)安裝各種傳感器對環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，比如樓宇內(nèi)的溫度、濕度、甲烷含量、火焰狀態(tài)、空氣質(zhì)量等，用戶通過手機(jī)APP和網(wǎng)頁兩種方式實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場環(huán)境的監(jiān)測，當(dāng)超過預(yù)先設(shè)定的閾值時(shí)，會(huì)啟動(dòng)相應(yīng)的預(yù)警管理和采取應(yīng)急處理措施。比如當(dāng)監(jiān)測到甲烷和溫度等含量瞬時(shí)升高時(shí)，會(huì)關(guān)閉空調(diào)，啟動(dòng)報(bào)警管理模塊，通知樓宇管理員，根據(jù)情況的嚴(yán)重程度判斷是否開啟排風(fēng)、噴淋、排煙等消防措施。樓宇環(huán)境的智能化監(jiān)控，有助于實(shí)時(shí)感知意外情況的發(fā)生，及時(shí)采取相應(yīng)的應(yīng)急處理措施。具體流程如圖2.2所示圖2.2環(huán)境監(jiān)測預(yù)警圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于延遲與能量平衡的背壓調(diào)度算法[J]. 王彬彬,周繼鵬.  傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(02)
[2]基于Linux的智能電表數(shù)據(jù)采集實(shí)現(xiàn)[J]. 靖衛(wèi)兵,紀(jì)松波.  軟件導(dǎo)刊. 2017(09)
[3]基于嵌入式平臺(tái)的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 劉玉蘭,王彥卿,宋健男.  電腦與電信. 2017(08)
[4]基于MQTT協(xié)議的消息引擎服務(wù)器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 于金剛,耿云飛,楊海波,賈正鋒,王俊霖.  小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng). 2016(10)
[5]基于火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評估的大空間建筑消防分區(qū)方法研究[J]. 楊海峰.  企業(yè)科技與發(fā)展. 2016(07)
[6]物聯(lián)網(wǎng):下一個(gè)推動(dòng)世界發(fā)展的“生產(chǎn)力”[J]. 駱秀斌.  黑龍江科技信息. 2016(16)
[7]智能樓宇可對講門禁系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 吳劍英.  科技風(fēng). 2015(22)
[8]適用于低成本物聯(lián)網(wǎng)終端的消息通訊協(xié)議比較研究[J]. 孔祥龍,王燕.  無線互聯(lián)科技. 2015(16)
[9]基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧宿舍系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 都妍美.  電子世界. 2015(15)
[10]基于MQTT協(xié)議IM的研究和實(shí)現(xiàn)[J]. 賈軍營,王月鵬,王少華.  計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用. 2015(07)

碩士論文
[1]物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 張明熙.南京郵電大學(xué) 2016
[2]基于火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評估的大空間建筑消防分區(qū)控制研究[D]. 孫慧穎.北京建筑大學(xué) 2013
[3]基于BACnet的某大型展館樓宇自控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D]. 鄒毅瑩.華南理工大學(xué) 2012
[4]建筑設(shè)備電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的節(jié)能控制研究與工程設(shè)計(jì)[D]. 王錚.鄭州大學(xué) 2011
[5]基于實(shí)體數(shù)據(jù)模型的信息系統(tǒng)開發(fā)方法研究[D]. 劉楊.武漢理工大學(xué) 2010
[6]火災(zāi)早期探測分級預(yù)警系統(tǒng)研究[D]. 付凈.東北大學(xué) 2009



本文編號：3280419