基于WSN的地铁火灾自动报警系统研究
发布时间：2022-02-24 22:17
随着我国人口增长及人们生活水平的提高,在地铁车辆、车站公共区、设备区及轨行区等人口密集、空间有限的公共区域,用电负荷或一些人为原因造成的火灾事故频发。由于该区域发生火灾的时间和地点都具有不确定性,且在初期通常很难被发现。一旦火情发展过猛就会造成严重的人员伤亡和经济损失,而现有的火灾报警系统具有很多不足之处。因此,设计出一套适用于城市轨道交通的火灾自动报警系统就显得十分重要。本文主要通过分析国内外火灾自动报警技术发展动态,针对目前城市轨道交通中存在的问题,利用无线传输技术、嵌入式技术、传感器技术和分析处理技术,设计了一套集成度高,功能强大、可远程监测和示警的自动火灾报警系统。该系统主要分为数据采集层、数据传输层和数据分析层三部分。在数据采集层,集成了以CC2530控制器为核心的各功能模块,完成对公共交通环境的一些信息感知采集;在数据传输层通过无线传输的方式,完成数据采集层和数据分析层之间的数据传输;在数据分析层中利用模糊综合评判理论和链路状态选路等方法,同时通过本系统开发的检测软件,完成对监测数据的显示、存储、报警、管理等功能,完成火灾自动报警。最后对系统进行了测试,测试结果与理论分析结...
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 选题的背景及研究的意义
1.2 本课题国内外研究领域的发展及趋势
1.2.1 火灾自动报警系统的发展历程
1.2.2 国外研究现状及发展趋势
1.2.3 国内研究现状及发展趋势
1.3 本课题的主要研究内容
2 基于WSN的地铁火灾自动报警关键技术研究
2.1 无线传输技术的分类
2.1.1 通用分组无线业务
2.1.2 蓝牙技术
2.1.3 WiFi技术
2.1.4 ZigBee技术
2.1.5 全球移动通信系统
2.1.6 无线传输技术的比较
2.2 无线传输技术的体系结构
2.3 火灾信息判断方法
2.3.1 门限检测法
2.3.2 变化率检测法
2.3.3 趋势算法
2.3.4 持续时间算法
2.4 本章小结
3 基于WSN的地铁火灾自动报警系统的体系结构
3.1 系统总体设计方案与整体结构
3.2 系统硬件架构设计
3.3 系统软件架构设计
3.4 系统功能结构
3.5 系统设计
3.5.1 系统外部设计
3.5.2 逻辑结构设计
3.6 探测器消息发送的链路状态选路算法设计
3.7 基于投票的心跳检测探测器故障检测模型设计
3.8 本章小结
4 基于WSN的地铁火灾自动报警系统设计
4.1 系统硬件设计与选型
4.1.1 ZigBee传输模块选型
4.1.2温度传感器DS18B20
4.1.3气体检测传感器MQ-2
4.1.4 传感器节点数据格式
4.1.5 协调器节点硬件设计与研究
4.2 火灾自动检测报警系统的软件设计
4.2.1 软件总体设计方案
4.2.2 下位程序设计及传输使用的数据格式设计
4.2.3 协调器节点的程序设计
4.2.4 传感器节点程序设计
4.3 上位机软件程序设计
4.3.1 串口数据接收程序设计
4.3.2 温度监视器与烟雾监视器的设计
4.3.3 火灾检测报警提示程序设计
4.4 系统数据传输
4.4.1 串口发送数据包定义
4.4.2 数据的动态更新与显示
4.4.3 报警的触发
4.5 本章小结
5 系统调试与运行
5.1 下位机开发平台与运行环境
5.2 传感器节点功能调试与分布部署
5.3 协调器与传感器节点射频调试
5.4 传感节点与协调器间通信距离测试
5.5 系统传感数据测试
5.6 上位机开发环境与调试
5.7 系统火灾测试
5.8 本章小结
6 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
致谢
参考文献
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]火灾自动报警系统设计若干问题探讨[J]. 陈技,林洪钟,黄园梅. 建筑电气. 2019(10)
[2]浅析现阶段火灾预警系统的设置[J]. 胡培锋,鲁晨阳. 现代建筑电气. 2019(09)
[3]火灾自动报警系统设计探讨[J]. 李睿. 建材与装饰. 2019(27)
[4]火灾科学需深入研究的课题探讨[J]. 李引擎. 安全. 2019(08)
[5]火灾自动报警系统在工业厂房的应用[J]. 孟玮. 消防界(电子版). 2019(14)
[6]火灾自动报警系统安装影响运行稳定因素及对策探讨[J]. 何海印,田科. 科学技术创新. 2019(19)
[7]关于火灾自动报警技术新兴研究和发展[J]. 陈友智,穆彦君,张钦然. 消防界(电子版). 2019(08)
[8]火灾自动报警系统报警区域的划分方案[J]. 冯涛. 铁道通信信号. 2019(04)
[9]火灾自动报警系统的组成及应用探讨[J]. 赵贵普. 科技创新导报. 2019(08)
[10]多元化火灾自动探测报警系统的研究[J]. 王艳秋,裴春梅. 电子测量技术. 2019(04)
硕士论文
[1]基于火灾风险评估的城市区域消防安全治理研究[D]. 陈秋华.华南理工大学 2018
[2]动力电池火灾检测自动报警系统的设计与实现[D]. 彭峰.电子科技大学 2018
[3]基于图像分析的火灾报警系统研究[D]. 陈东阳.哈尔滨工业大学 2018
[4]基于ZigBee的火灾自动报警系统设计[D]. 王楠.大连交通大学 2017
本文编号：3643604
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 选题的背景及研究的意义
1.2 本课题国内外研究领域的发展及趋势
1.2.1 火灾自动报警系统的发展历程
1.2.2 国外研究现状及发展趋势
1.2.3 国内研究现状及发展趋势
1.3 本课题的主要研究内容
2 基于WSN的地铁火灾自动报警关键技术研究
2.1 无线传输技术的分类
2.1.1 通用分组无线业务
2.1.2 蓝牙技术
2.1.3 WiFi技术
2.1.4 ZigBee技术
2.1.5 全球移动通信系统
2.1.6 无线传输技术的比较
2.2 无线传输技术的体系结构
2.3 火灾信息判断方法
2.3.1 门限检测法
2.3.2 变化率检测法
2.3.3 趋势算法
2.3.4 持续时间算法
2.4 本章小结
3 基于WSN的地铁火灾自动报警系统的体系结构
3.1 系统总体设计方案与整体结构
3.2 系统硬件架构设计
3.3 系统软件架构设计
3.4 系统功能结构
3.5 系统设计
3.5.1 系统外部设计
3.5.2 逻辑结构设计
3.6 探测器消息发送的链路状态选路算法设计
3.7 基于投票的心跳检测探测器故障检测模型设计
3.8 本章小结
4 基于WSN的地铁火灾自动报警系统设计
4.1 系统硬件设计与选型
4.1.1 ZigBee传输模块选型
4.1.2温度传感器DS18B20
4.1.3气体检测传感器MQ-2
4.1.4 传感器节点数据格式
4.1.5 协调器节点硬件设计与研究
4.2 火灾自动检测报警系统的软件设计
4.2.1 软件总体设计方案
4.2.2 下位程序设计及传输使用的数据格式设计
4.2.3 协调器节点的程序设计
4.2.4 传感器节点程序设计
4.3 上位机软件程序设计
4.3.1 串口数据接收程序设计
4.3.2 温度监视器与烟雾监视器的设计
4.3.3 火灾检测报警提示程序设计
4.4 系统数据传输
4.4.1 串口发送数据包定义
4.4.2 数据的动态更新与显示
4.4.3 报警的触发
4.5 本章小结
5 系统调试与运行
5.1 下位机开发平台与运行环境
5.2 传感器节点功能调试与分布部署
5.3 协调器与传感器节点射频调试
5.4 传感节点与协调器间通信距离测试
5.5 系统传感数据测试
5.6 上位机开发环境与调试
5.7 系统火灾测试
5.8 本章小结
6 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
致谢
参考文献
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]火灾自动报警系统设计若干问题探讨[J]. 陈技,林洪钟,黄园梅. 建筑电气. 2019(10)
[2]浅析现阶段火灾预警系统的设置[J]. 胡培锋,鲁晨阳. 现代建筑电气. 2019(09)
[3]火灾自动报警系统设计探讨[J]. 李睿. 建材与装饰. 2019(27)
[4]火灾科学需深入研究的课题探讨[J]. 李引擎. 安全. 2019(08)
[5]火灾自动报警系统在工业厂房的应用[J]. 孟玮. 消防界(电子版). 2019(14)
[6]火灾自动报警系统安装影响运行稳定因素及对策探讨[J]. 何海印,田科. 科学技术创新. 2019(19)
[7]关于火灾自动报警技术新兴研究和发展[J]. 陈友智,穆彦君,张钦然. 消防界(电子版). 2019(08)
[8]火灾自动报警系统报警区域的划分方案[J]. 冯涛. 铁道通信信号. 2019(04)
[9]火灾自动报警系统的组成及应用探讨[J]. 赵贵普. 科技创新导报. 2019(08)
[10]多元化火灾自动探测报警系统的研究[J]. 王艳秋,裴春梅. 电子测量技术. 2019(04)
硕士论文
[1]基于火灾风险评估的城市区域消防安全治理研究[D]. 陈秋华.华南理工大学 2018
[2]动力电池火灾检测自动报警系统的设计与实现[D]. 彭峰.电子科技大学 2018
[3]基于图像分析的火灾报警系统研究[D]. 陈东阳.哈尔滨工业大学 2018
[4]基于ZigBee的火灾自动报警系统设计[D]. 王楠.大连交通大学 2017
本文编号：3643604
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/3643604.html
