当前位置:主页 > 管理论文 > 物流管理论文 >

基于Zigbee与3G的森林火灾监测系统

发布时间:2017-09-02 01:12

  本文关键词:基于Zigbee与3G的森林火灾监测系统


  更多相关文章: 森林火灾 ZigBee 传感器 3G 无线监测


【摘要】:随着社会进步和城市发展,森林资源在此过程中被广泛使用,森林面积不断缩小。除了人为使用外,自然灾害对森林有巨大的破坏力,而火灾,是所有自然灾害中最具毁灭性的。一旦发生森林火灾,如果没能第一时间发现并处理,就会造成严重的安全事故,造成巨大的财产损失。近年来信息采集与智能计算技术的迅速发展和互联网与移动通信网被广泛应用,大规模发展物联网及无线传感器网络的时机日趋成熟,且在智慧工业,农业,物流,交通,电网,环保,安防,医疗,家居等方面发挥重要作用,拥有巨大的前景。ZigBee技术是无线传感器网络的重要组成部分,具有近距和简单,低耗,廉价等特点,在实时监测领域被广泛应用。结合Zigbee,3G和嵌入式技术的优势,设计森林火灾远程监测系统,用于远程实时监测森林的环境状态。监测系统由被监测林区无线网络和监测中心组成,两者之间通过3G互联网进行数据传输。该监测系统能够及时准确的采集林区的状态信息并将其发送到监测中心,使管理人员能够及时了解林区的环境信息,最终实现对林区的实时监测和防护火灾功能。在被监测林区无线网络建立Zigbee网络,带有传感器的终端节点加入网络,实现林区环境信息的采集,通过带有3G模块的网关节点将数据传输至远程管理软件。硬件方面,隐居需求进行硬件选型,设计了数据采集电路及网关电路:软件方面,对Zigbee协议栈进行二次开发并添加传感器应用程序,完成数据的采集与统一。最后通过3G技术完成林区环境信息到监控中心的远程传输。监测中心管理软件采用Microsoft Visual Studio 2013开发环境编写,利用其提供的TCP库函数实现3G模块与监测中心主机的TCP连接,将远端网关模块传送过来的数据读出并进行相关的处理,显示林区的数据信息,并将其放入数据库,方便以后查询。通过相关实验验证,该监测系统能够完成林区的远程数据采集和传输,实现了对林区环境安全状态的实时监测,切实将林区火灾隐患发现在最早期。
【关键词】:森林火灾 ZigBee 传感器 3G 无线监测
【学位授予单位】:西安工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:S762.32;TP274
【目录】:
  • 摘要3-5
  • Abstract5-10
  • 1 绪论10-13
  • 1.1 课题研究的背景和意义10
  • 1.2 林火监测技术现状10-11
  • 1.3 论文内容及结构11-13
  • 1.3.1 课题内容11-12
  • 1.3.2 结构安排12-13
  • 2 系统涉及技术介绍及整体方案设计13-23
  • 2.1 ZigBee技术概述13-20
  • 2.1.1 ZigBee技术特点13-15
  • 2.1.2 ZigBee协议栈结构及工作流程15-18
  • 2.1.3 ZigBee网络结构18-20
  • 2.2 ARM处理器及嵌入式Linux操作系统概述20-21
  • 2.2.1 ARM处理器20-21
  • 2.2.2 嵌入式Linux操作系统21
  • 2.3 3G通信技术概述21
  • 2.4 系统整体方案设计21-22
  • 2.5 本章小结22-23
  • 3 系统硬件设计与实现23-33
  • 3.1 CC2530模块简介23-25
  • 3.2 终端节点硬件设计与实现25-30
  • 3.2.1 终端节点硬件总体规划25-26
  • 3.2.2 温湿度采集电路26-28
  • 3.2.3 烟雾采集电路28-29
  • 3.2.4 火焰采集电路29-30
  • 3.3 协调器节点硬件设计与实现30-31
  • 3.4 网关模块硬件设计与实现31-32
  • 3.4.1 串口模块31-32
  • 3.5 本章小结32-33
  • 4 数据采集模块软件设计与实现33-43
  • 4.1 IAR开发环境介绍33-34
  • 4.2 终端节点软件设计34-41
  • 4.2.1 终端节点软件主流程34
  • 4.2.2 节点加入网络34-35
  • 4.2.3 SHT11程序设计35-37
  • 4.2.4 MQ2程序设计37-38
  • 4.2.5 火焰传感器程序设计38-40
  • 4.2.6 节点数据的打包与发送40-41
  • 4.3 协调器节点软件设计41-42
  • 4.3.1 协调器节点软件主流程41
  • 4.3.2 协调器节点组网过程41-42
  • 4.4 本章小结42-43
  • 5 网关模块软件设计与实现43-50
  • 5.1 开发环境及工具介绍43
  • 5.1.1 CentOS操作系统43
  • 5.1.2 arm-linux-gcc交叉编译工具43
  • 5.2 嵌入式Linux操作系统移植43-48
  • 5.2.1 Boot Loader移植43-44
  • 5.2.2 Linux kernel移植44-47
  • 5.2.3 文件系统移植47-48
  • 5.3 网关应用程序设计48-49
  • 5.4 本章小结49-50
  • 6 监测中心管理软件设计与实现50-58
  • 6.1 开发环境及工具介绍50-51
  • 6.1.1 Microsoft Visual Studio 201350
  • 6.1.2 Microsoft Foundation Classes50
  • 6.1.3 MySQL50-51
  • 6.2 管理软件架构设计51-57
  • 6.2.1 网络通信模块51-53
  • 6.2.2 交互界面设计53-54
  • 6.2.3 数据库模块54-57
  • 6.3 本章小结57-58
  • 7 系统测试58-61
  • 7.1 数据采集模块组网测试58-59
  • 7.2 数据采集模块功能测试59
  • 7.3 监测中心管理软件功能测试59-60
  • 7.4 本章小结60-61
  • 8 结论61-64
  • 8.1 结论61
  • 8.2 展望61-64
  • 参考文献64-66
  • 攻读硕士学位期间发表的论文66-67
  • 致谢67-69

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 ;森林火灾何时多[J];林业劳动安全;2000年02期

2 吕馨;气象要素与森林火灾关系研究综述[J];内蒙古林业调查设计;2000年04期

3 约翰·斯坦弗·高兰德,韩爱华;森林火灾[J];山东消防;2000年10期

4 吴福华,田影;关于森林火灾评估工作的思考[J];森林防火;2000年02期

5 舒立福,田晓瑞,吴鹏超;厄尔尼诺现象对森林火灾的影响研究[J];森林防火;2000年04期

6 李光;我省森林火灾成因分析综述[J];云南林业;2000年04期

7 屈道金;周来法;王洪喜;;侦查森林火灾的“火眼金睛”[J];浙江林业;2000年01期

8 宋亚莉;森林火灾的另一面[J];湖北林业科技;2001年04期

9 李洪泽,曾志;森林火灾的属性及其危害[J];湖南林业;2001年01期

10 ;“有控制”牧羊可预防森林火灾[J];林业劳动安全;2001年01期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 李灿辉;;浅谈森林火灾档案的电子化管理[A];第二届中国林业学术大会——S7 新形势下的森林防火问题探讨论文集[C];2009年

2 J.P.Greene;;森林火灾的自动监测[A];联合国国际减轻自然灾害十年论文精选本论文集[C];2004年

3 黄论论;温学云;王成方;李强;杨海涛;周炳正;孙俊蛟;;山区部队预防森林火灾的探讨[A];第四届全国灾害医学学术会议暨第二届“华森杯”灾害医学优秀学术论文评审会学术论文集[C];2007年

4 李世友;;昆明“3·29”森林火灾对防控西南林区火灾的启示[A];第二届中国林业学术大会——S7 新形势下的森林防火问题探讨论文集[C];2009年

5 王海晖;;森林和城镇交界域火灾现象和防治工作中的问题[A];第二届中国林业学术大会——S7 新形势下的森林防火问题探讨论文集[C];2009年

6 刘兴林;;森林火灾多发原因及防范对策浅析[A];第二届中国林业学术大会——S7 新形势下的森林防火问题探讨论文集[C];2009年

7 张槐安;贾佐明;王鑫;;贵州省毕节试验区森林火灾预防研究[A];第二届中国林业学术大会——S7 新形势下的森林防火问题探讨论文集[C];2009年

8 黄克慧;朱景;周必高;钟建锋;谷风鸣;谢海华;;多普勒天气雷达自动探测森林火灾系统介绍[A];第27届中国气象学会年会雷达技术开发与应用分会场论文集[C];2010年

9 姚敏;张艳梅;;六盘水玉舍森林公园森林火灾分析与气象应急响应对策[A];第27届中国气象学会年会重大天气气候事件与应急气象服务分会场论文集[C];2010年

10 王跃华;吴士英;;评析“厄尔尼诺”对森林火灾的影响[A];中国消防协会年会面向新世纪消防学术研讨会论文集[C];1999年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 文刚 陈小锋;99%森林火灾人为造成[N];海南日报;2007年

2 蔡建武;我市森林火灾“两究”取得显著成效[N];永州日报;2006年

3 赵兴华;森林火灾严重破坏全球生态环境[N];中国花卉报;2003年

4 记者 刘秀荣;欧盟20万公顷森林被火灾吞噬[N];人民日报;2009年

5 杨俊;望谟严厉打击森林火灾犯罪[N];中国绿色时报;2010年

6 杨俊;全县打击森林火灾犯罪成效明显[N];黔西南日报;2010年

7 记者 唐文霖 通讯员 丁朝银;我市被列为全省政策性森林火灾保险试点[N];玉溪日报;2010年

8 本报实习记者 高嵩;云南:以模式创新化解森林火灾风险[N];中国保险报;2011年

9 毛湛]6;人保财险签发广西2012年政策性森林火灾保险首单[N];中国保险报;2012年

10 记者 王元锴;去年全市发生5起森林火灾[N];福州日报;2013年

中国博士学位论文全文数据库 前8条

1 陈锋;云南省森林火灾对气候变化的响应及趋势预测[D];北京林业大学;2015年

2 李晓恋;基于MODIS数据的多因子协同作用下森林火灾预测监测研究[D];中国科学技术大学;2016年

3 周艳春;森林火灾对流域蒸散发和径流的影响研究[D];大连理工大学;2013年

4 郑琼;黑龙江省森林火灾的时空分布规律及趋势预测[D];东北林业大学;2013年

5 舒展;气候变化对大兴安岭塔河林业局森林火灾的影响研究[D];东北林业大学;2011年

6 邓欧;黑龙江省森林火灾时空模型与火险区划[D];北京林业大学;2012年

7 曲智林;黑龙江省潜在森林火灾危害程度预测的研究[D];东北林业大学;2007年

8 杨光;气候变化对中国北方针叶林森林火灾的影响[D];东北林业大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 钟晓珊;森林火灾灾后评估研究[D];中南林学院;2005年

2 赖斌慧;森林火灾损失评估的研究[D];福建农林大学;2003年

3 王雪;大兴安岭植被指数变化趋势及影响因子分析[D];东北林业大学;2015年

4 梁爱军;森林火灾损失评估系统模块设计[D];东北林业大学;2015年

5 张伟;关于大兴安岭地区森林火灾与气象因素的模型及分析[D];东北林业大学;2015年

6 苏坡;基于ZigBee无线传感器网络的森林火灾监测系统研究[D];长安大学;2015年

7 刘畅;中美森林火灾中人员伤亡特征研究[D];东北林业大学;2015年

8 张盛;基于模糊粗糙集的森林火灾与气象因子的相关性研究[D];中南林业科技大学;2015年

9 秦昊;一种分布式阵列设计的广域光学目标检测定位系统[D];电子科技大学;2014年

10 郭磊;云南高山林区灭火战法研究[D];中国林业科学研究院;2015年



本文编号:775482

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/guanlilunwen/wuliuguanlilunwen/775482.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户55985***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com