本文關(guān)鍵詞：基于ZigBee-WiFi的樓宇火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著現(xiàn)代社會(huì)的進(jìn)步,人們生活水平有了很大的提高。而與人們生活緊密相聯(lián)的便是樓宇環(huán)境,因此,近年來(lái)樓宇的安全受到了廣泛的關(guān)注�，F(xiàn)代樓宇已不是傳統(tǒng)意義上磚瓦堆砌的軀殼,而是集智能化、信息化為一體、內(nèi)部信息高度互聯(lián)的系統(tǒng)。據(jù)統(tǒng)計(jì),現(xiàn)代城市中最大的安全威脅就是樓宇火災(zāi),人口密集的居住環(huán)境導(dǎo)致火災(zāi)隱患的滋生,樓宇內(nèi)電氣設(shè)備的增多也加大了火災(zāi)發(fā)生的可能性。同時(shí),疏散不便、撲救延遲等因素加重了樓宇火災(zāi)對(duì)建筑和人身的威脅。針對(duì)目前樓宇火災(zāi)存在的現(xiàn)狀及特點(diǎn),本文提出了ZigBee-WiFi無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù),將ZigBee網(wǎng)絡(luò)和WiFi網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互通和轉(zhuǎn)換。結(jié)合兩種網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì),設(shè)計(jì)出一套能夠?qū)崟r(shí)采集樓宇現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境信息并進(jìn)行遠(yuǎn)距離無(wú)線通信的樓宇火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。由于現(xiàn)場(chǎng)端運(yùn)用了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù),增加了樓宇火災(zāi)定位預(yù)警功能。本系統(tǒng)很好地適用于樓宇內(nèi)這種復(fù)雜特殊的環(huán)境,同時(shí)具有數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性、定位精度高、傳輸速率大的特點(diǎn),能夠達(dá)到實(shí)際應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)和要求。本篇論文所建立的ZigBee-WiFi無(wú)線網(wǎng)絡(luò),采用了以ZigBee技術(shù)為核心的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)階段通用的個(gè)人終端接入技術(shù)WiFi,以最新一代CC2530芯片和以嵌入式環(huán)境為開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)的RT5350芯片為解決方案,實(shí)現(xiàn)樓宇火災(zāi)信號(hào)的傳輸及定位預(yù)警。論文主要完成的任務(wù)有：對(duì)ZigBee技術(shù)進(jìn)行研究,通過(guò)ZigBee協(xié)議棧編程,完成下位機(jī)環(huán)境數(shù)據(jù)的采集并實(shí)現(xiàn)定位功能；設(shè)計(jì)ZigBee-WiFi網(wǎng)關(guān),實(shí)現(xiàn)ZigBee與WiFi網(wǎng)絡(luò)的通信；對(duì)傳統(tǒng)室內(nèi)定位算法進(jìn)行研究,將基于RSSI的距離加權(quán)原理和傳統(tǒng)的質(zhì)心算法相結(jié)合,提出一種適用于多障礙復(fù)雜環(huán)境下的低成本、低復(fù)雜度的改進(jìn)優(yōu)化后的三維空間距離加權(quán)修正質(zhì)心定位算法,利用MATLAB對(duì)算法精度進(jìn)行仿真驗(yàn)證；使用LabVIEW編寫(xiě)上位機(jī)界面,形象直觀地顯示數(shù)據(jù)信息的采集狀況,并完成火災(zāi)的預(yù)警顯示；完成CC2530核心電路和外部支撐電路的設(shè)計(jì)以及硬件制作、傳感器的連接調(diào)試、網(wǎng)關(guān)硬件的制作及通信測(cè)試等工作。本文設(shè)計(jì)的樓宇火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以通過(guò)無(wú)線方式實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)樓宇內(nèi)火災(zāi)安全狀況,利用ZigBee-WiFi網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行范圍更廣的無(wú)線通信,同時(shí)節(jié)省經(jīng)濟(jì)成本,傳輸方式更加靈活。在充分考慮到樓宇的現(xiàn)實(shí)環(huán)境下,提出了改進(jìn)優(yōu)化后的室內(nèi)空間定位算法,很大程度地提高了定位的精度。經(jīng)過(guò)多次的實(shí)驗(yàn)測(cè)試,該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,具有較高的可靠性。
【關(guān)鍵詞】：ZigBee-WiFi網(wǎng)絡(luò) 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò) 樓宇火災(zāi)監(jiān)測(cè) 樓宇空間定位
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP277
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-18
• 1.1 課題背景及意義10-13
• 1.1.1 樓宇通信系統(tǒng)的現(xiàn)狀10-11
• 1.1.2 無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展11-12
• 1.1.3 樓宇無(wú)線火災(zāi)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的意義12-13
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2.1 無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)國(guó)外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2.3 ZigBee-WiFi網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展15-16
• 1.3 論文主要內(nèi)容16-18
• 1.3.1 論文主要內(nèi)容16-17
• 1.3.2 章節(jié)安排17-18
• 2 ZigBee-WiFi無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)18-26
• 2.1 ZigBee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)18-20
• 2.1.1 ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)18-19
• 2.1.2 樓宇ZigBee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)19-20
• 2.2 ZigBee協(xié)議棧20-23
• 2.2.1 協(xié)議棧概述20-21
• 2.2.2 協(xié)議棧結(jié)構(gòu)分析21-23
• 2.3 樓宇ZigBee-WiFi網(wǎng)絡(luò)23-25
• 2.3.1 樓宇ZiBee-WiFi無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析23-24
• 2.3.2 樓宇ZiBee-WiFi無(wú)線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)24-25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 3 基于RSSI質(zhì)心的改進(jìn)優(yōu)化空間定位算法26-50
• 3.1 樓宇火災(zāi)定位技術(shù)要求26-27
• 3.2 ZigBee無(wú)線定位算法的分類比較27-28
• 3.3 改進(jìn)優(yōu)化定位算法28-40
• 3.3.1 基于RSSI的濾波改進(jìn)測(cè)距方法28-31
• 3.3.2 基于RSSI的距離加權(quán)質(zhì)心改進(jìn)定位算法31-34
• 3.3.3 基于RSSI的距離加權(quán)三維質(zhì)心改進(jìn)定位算法34-38
• 3.3.4 引入距離加權(quán)冪值修正因子優(yōu)化定位算法38-40
• 3.4 改進(jìn)定位算法的仿真40-49
• 3.4.1 基于RSSI改進(jìn)的濾波方法的仿真41-42
• 3.4.2 基于RSSI的距離加權(quán)質(zhì)心改進(jìn)定位算法的仿真42-44
• 3.4.3 基于RSSI的距離加權(quán)三維質(zhì)心改進(jìn)定位算法的仿真44-45
• 3.4.4 引入距離加權(quán)冪值修正因子優(yōu)化定位算法的仿真45-49
• 3.5 本章小結(jié)49-50
• 4 基于ZigBee-WiFi的樓宇火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)50-66
• 4.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案及指標(biāo)50-52
• 4.2 樓宇火災(zāi)的檢測(cè)52
• 4.3 ZigBee節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)計(jì)52-56
• 4.3.1 CC2530核心板設(shè)計(jì)52-54
• 4.3.2 功能底板設(shè)計(jì)54-56
• 4.4 關(guān)硬件設(shè)計(jì)56-58
• 4.5 火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)58-65
• 4.5.1 ZigBee開(kāi)發(fā)環(huán)境58-59
• 4.5.2 傳感器功能軟件設(shè)計(jì)59-60
• 4.5.3 定位功能軟件設(shè)計(jì)60-61
• 4.5.4 ZigBee-WiFi網(wǎng)關(guān)軟件設(shè)計(jì)61-64
• 4.5.5 上位機(jī)設(shè)計(jì)64-65
• 4.6 本章小結(jié)65-66
• 5 基于ZigBee-WiFi的樓宇火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)功能驗(yàn)證66-74
• 5.1 ZigBee通信測(cè)試66-68
• 5.1.1 串口通信測(cè)試66-67
• 5.1.2 ZigBee組網(wǎng)測(cè)試67-68
• 5.2 數(shù)據(jù)的采集與定位68-71
• 5.2.1 傳感器數(shù)據(jù)采集68-70
• 5.2.2 定位功能驗(yàn)證70-71
• 5.3 ZigBee-WiFi網(wǎng)絡(luò)通信測(cè)試71-73
• 5.4 本章小結(jié)73-74
• 結(jié)論74-75
• 參考文獻(xiàn)75-78
• 附錄A 硬件實(shí)物與測(cè)試環(huán)境78-79
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況79-80
• 致謝80-81

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  本文關(guān)鍵詞：基于ZigBee-WiFi的樓宇火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：484434