基于ZigBee的智能楼宇火灾报警系统研究

发布时间：2017-06-01 03:07

  本文关键词：基于ZigBee的智能楼宇火灾报警系统研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：城市建筑日趋大型化,导致建筑火灾的危害也越来越大。本课题由上海市科委《化工装备无线传感器测控服务能力建设》平台建设(11DZ2290500)资助,以研究具有高可靠性的无线智能化楼宇火灾报警系统为目的。 本课题研究了由主控制器、路由器和探测器节点三层网络结构组成的火灾报警系统,各层之间利用ZigBee网络来完成数据传输。系统对于非结构的、火灾探测复杂的对象,采用复合火灾探测器,集成了探测烟雾浓度、温度和CO浓度的三个传感器,同时采集现场三个不同物理量对应的火灾信息。建立基于模糊神经网络算法的火灾信息融合系统,对探测到的火灾数据进行信息融合,并最终确认火灾情况。为了避免出现漏报现象和节约电池能量,系统采用主动报警的查询方案,一方面检测到火灾后主动上报,一方面定时上报无线设备运行状态。 本系统完成了火灾烟雾信号的采集测试和节点间的无线传输测试,根据实验结果,确定了系统探测节点在测试楼宇中的布置方案。研究结果表明,系统采集数据稳定可靠,满足系统监测要求。
【关键词】：火灾探测 信息融合 模糊逻辑 神经网络 ZigBee
【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TU855;TU892
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-16
• 1.1 本课题的研究背景及意义10-12
• 1.2 国内外研究现状12-15
• 1.2.1 火灾报警系统研究现状12-14
• 1.2.2 国内外火灾报警系统存在的问题14-15
• 1.3 本论文的主要研究内容15-16
• 第2章 无线传感器网络技术分析16-26
• 2.1 无线传感器网络技术16-17
• 2.1.1 无线传感器网络体系结构16-17
• 2.1.2 无线传感器网络的特点17
• 2.2 ZigBee概述17-25
• 2.2.1 ZigBee简介17-18
• 2.2.2 ZigBee技术的特点18
• 2.2.3 ZigBee协议栈架构18-21
• 2.2.4 ZigBee的网络拓扑结构21-23
• 2.2.5 ZigBee与其它无线标准的技术特点比较23-24
• 2.2.6 ZigBee在火灾报警信息传输系统中的应用24-25
• 2.3 本章小结25-26
• 第3章 智能楼宇火灾报警系统总体方案研究26-40
• 3.1 系统设计原则26
• 3.2 智能楼宇火灾报警系统的需求分析26
• 3.3 各结构分析与选择26-35
• 3.3.1 火灾探测器的分析26-30
• 3.3.2 火灾报警控制系统类型分析与选择30-31
• 3.3.3 无线查询方式的分析与选择31-33
• 3.3.4 处理器芯片的分析与选择33-35
• 3.4 系统总体方案分析35-39
• 3.4.1 系统硬件总体构架35-36
• 3.4.2 系统软件总体构架分析36-39
• 3.5 本章小结39-40
• 第4章 系统硬件电路分析40-50
• 4.1 总体硬件设计思路40
• 4.2 主控制器硬件电路分析40-45
• 4.2.1 CC2530最小系统41-42
• 4.2.2 电源及复位电路42-44
• 4.2.3 系统时钟电路44
• 4.2.4 串口通讯及打印机电路44
• 4.2.5 蜂呜器报警电路44-45
• 4.3 探测器节点硬件电路分析45-48
• 4.3.1 探测器节点框架45-46
• 4.3.2 调理电路46-48
• 4.4 编址器硬件电路分析48-49
• 4.5 本章小结49-50
• 第5章 系统软件分析50-62
• 5.1 软件开发平台50-51
• 5.1.1 软件开发环境50-51
• 5.1.2 CC DEBUGGER仿真器51
• 5.2 无线网络设计51-54
• 5.2.1 网络结构设计51
• 5.2.2 通信模块的网络构建51-54
• 5.3 节点软件分析54-61
• 5.3.1 探测器节点软件分析54-56
• 5.3.2 协调器节点运行流程56-58
• 5.3.3 路由器节点运行流程58-59
• 5.3.4 编址器软件分析59-61
• 5.4 本章小结61-62
• 第6章 火灾报警系统的数据处理方法研究62-76
• 6.1 信息融合概述62-63
• 6.2 火灾探测融合系统结构63
• 6.3 火灾融合器设计63-75
• 6.3.1 数据层融合器63-65
• 6.3.2 特征层融合器65-72
• 6.3.3 决策层融合器72-75
• 6.4 本章小结75-76
• 第7章 硬件仿真与实验数据分析76-86
• 7.1 仿真分析76-80
• 7.1.1 Multisim软件介绍76-77
• 7.1.2 火灾探测器采集模块仿真77-80
• 7.2 实验数据分析80-85
• 7.2.1 烟雾探测器实验80-82
• 7.2.2 节点编址实验82-83
• 7.2.3 无线节点射频距离实验83-85
• 7.3 小结85-86
• 第8章 结论与展望86-88
• 8.1 结论86
• 8.2 展望86-88
• 参考文献88-91
• 致谢91

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 郭玲玲;;火灾探测器现状及其发展趋势[J];安防科技;2010年05期

2 ;An improved BP artificial neural network algorithm for urban traffic flow intelligent prediction[J];重庆邮电大学学报(自然科学版);2009年02期

3 赵景宏;李英凡;许纯信;;Zigbee技术简介[J];电力系统通信;2006年07期

4 周游,方滨,王普;基于ZigBee技术的智能家居无线网络系统[J];电子技术应用;2005年09期

5 王文光;刘士兴;谢武军;;无线传感器网络概述[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2010年09期

6 凌志浩;周怡

本文编号：411438