基于ZigBee的智慧消防预警系统的设计与实现

发布时间：2023-04-02 08:45

　　21世纪以来,我国进入高速发展的时代,随着人口和经济的飞速增长,愈来愈多的消防安全问题也显现出来,其中之一便是人口密度增长带来建筑内消防难度的增大的问题,如火势蔓延速度快、室内人员疏散难度加大,室外人员施救困难等。传统的建筑内消防往往采用总线型布局报警系统,这种系统往往智能化和灵敏度不高,且布局太过复杂易使安装和后期维护成本高。随着5G、WiFi等信息技术的逐渐完善和物联网技术的不断发展,人们对室内消防技术的智能化和精准化也要求也有了更高的要求,因此基于物联网技术的智慧社区和智能家居也成为国内外的热门研究方向,智能消防技术也应运而生。根据上述研究背景,本文提出了一种基于ZigBee技术的室内智能预警消防系统。ZigBee技术是一种应用于短距离范围内,低传输数据速率下无线通信,与其他传统通信技术相比,它具有低功耗、低成本、高功效、高可靠性等特点,在当代物联网技术中有着广阔的应用前景。通过对系统中各个无线模块进行硬件设计和软件编程,本系统能够实现楼宇以及室内的中近距离火灾监控预警。本文的主要研究包括如下几个方面:首先,分析智能消防出现的时代背景和国内外研究现状,针对现代消防技术的发展现状提...

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文研究内容及篇章安排
第二章 智慧消防预警系统中的技术与理论
    2.1 无线通信技术概述
        2.1.1 Zig Bee通信技术
        2.1.2 WiFi通信技术
        2.1.3 低功率广域(LPWAN)网络
        2.1.4 NFC通信技术
    2.2 无线传感器网络技术简介
    2.3 节点故障检测机制
    2.4 本章小结
第三章 预警系统的总体设计
    3.1 预警系统的总体框架
    3.2 系统模块功能分析
    3.3 通信协议
    3.4 本章小结
第四章 系统硬件实现
    4.1 ZIGBEE节点模块的设计
    4.2 传感器模块设计
        4.2.1 烟雾传感器模块
        4.2.2 温湿度传感器模块
        4.2.3 火焰传感器模块
    4.3 电源模块设计
    4.4 串口转接设计
    4.5 控制中心MCU及网关模块设计
        4.5.1 控制中心MCU选型
        4.5.2 网关模块设计
    4.6 本章小结
第五章 系统软件设计
    5.1 软件开发环境搭建
        5.1.1 IAR集成开发环境
        5.1.2 Z-Stack协议栈
    5.2 协调器节点软件设计
        5.2.1 构建 ZigBee 通信网络
        5.2.2 节点间通信设计
    5.3 终端节点软件设计
        5.3.1 终端节点入网设计
        5.3.2 收集和发送数据程序设计
        5.3.3 有源蜂鸣提醒软件设计
    5.4 控制中心MCU及网关软件设计
        5.4.1 控制中心MCU软件设计
        5.4.2 网关程序设计
    5.5 上位机软件设计
    5.6 本章小结
第六章 预警系统的测试与分析
    6.1 ZIGBEE组网与通信测试
    6.2 控制中心MCU与网关测试
        6.2.1 控制中心MCU测试
        6.2.2 网关模块测试
    6.3 终端节点上传测试
    6.4 系统功能集成测试与分析
        6.4.1 系统功能集成测试
        6.4.2 系统评价与分析
    6.5 本章小结
第七章 总结与展望
    7.1 论文总结
    7.2 工作展望
参考文献
攻读学位期间的研究成果
致谢



本文编号：3778922