在建建筑安全监控系统设计

发布时间：2020-04-07 01:39

【摘要】：绿色施工、安全施工是当前建设施工领域的重要要求。建设工程安全在过去主要依靠人力监管的方式,建设工程中不同规模不同人员数量的施工场景,其要求配备的安全员数量有严格的要求。但是基于人力监管的方式会因为建设工程较大、工程复杂等因素存在监管不到位的问题。这也导致在建设工程领域中,经常发生各类安全事故。本课题设计了一种基于无线传感器技术方案的安全监控系统,通过技术手段完成针对现场施工信息的安全监控,实时监测可能出现的安全隐患,当出现隐患时及时报警,并将采集信息通过4G无线通信网络传输到地面监控系统中。该系统采用独立供电方式和无线通信方式,降低对施工现场环境的依赖,同时保证其在复杂的现场环境下可以稳定工作。论文首先介绍了课题的选题背景和研究意义,研究了当前建设工程安全中存在的主要问题。在此基础上设计了在建建筑安全监控系统的总体结构,分析了不同单元的组成。讨论了其中对信息采集的传感器技术,通过对比分析确定了传感器的选择。研究了无线传感器网络技术的总体架构,确定无线传感器通信技术的选择。其次讨论了在建建筑安全监控系统的总体设计,在分析安全监控系统的需求的基础上,分别讨论了监控系统本身的功能要求以及系统设计需要解决的关键问题;讨论了安全监控系统的总体设计,绘制了系统的总体功能框图;通过对控制器的对比分析,确定选择S3C2416作为核心控制器。针对建筑应用场景的供电方式,设计了独立供电方案。论文重点研究了在建建筑安全监控系统的硬件单元功能实现。根据系统的总体设计,分析了核心控制系统电路设计,包括通信接口电路、无线传感器采集电路以及4G通信单元电路部分的器件选型和电路设计。分析了声光告警单元、电源供电单元的电路设计。重点讨论了电能质量监控单元的设计方案和实现方式以及气象信息监控单元的设计方案和实现方式。论文最后讨论了在建建筑安全监控系统的软件系统设计和功能测试。首先分析了软件系统的总体结构以及各个软件单元的功能和实现方式。重点讨论了系统的功能测试,系统整体功能全部实现,并满足工业级标准。电能质量检测指标与标准0.2S级仪表相比,误差在2%以内。气象信息检测指标误差在5%以内。指标均满足设计和使用要求。该系统可以广泛应用到各类建设工程施工中,通过使用不同的无线传感器单元可以实现对各种危险源的监控,有效保证建设工程的安全施工。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU714;TP277

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本文编号：2617277