基于NB-IoT和OneNET云平台的消防远程监控系统的研究与实现

发布时间：2024-11-25 18:26

　　消防安全对人类生活影响巨大,随着科技和经济的迅猛发展,消防安全问题日益成为社会关注的焦点,传统的消防监控系统已经不能满足当今社会的需求。为了让消防产业更加科技化、数字化,推动产业转型升级,国家正大力推进智慧消防产业发展,通过智能化改造达到“互联网+智慧消防”的发展要求。目前,由于产品结构复杂,开发成本高,应用领域主要针对于大型重点防火企业,智能化消防系统在日常家庭及小微场所的应用率还比较低,没有达到大众化应用的目标,基于此,本文以智慧消防为研究对象,应用最新的窄带蜂窝物联网NB-IoT无线传输技术,结合中移动推出的OneNET免费物联网云平台并配置APP客户端,设计开发了一套基于物联网技术的消防远程监控系统。系统基于嵌入式开发技术,结合物联网云平台,选用最新兴的低功耗、广覆盖的NB-IoT无线通信技术,以MQTT协议为接入方式,以STM32芯片为主控智能终端,外接温湿度传感器,烟雾传感器实现对消防环境的数据采集和监测,通过加装在消防设备内的管压传感器和的电压传感器,实现对消防设备的监测,通过蜂鸣器实现本地报警,通过继电器实现报警时灭火装置自动喷水,并利用多传感器融合的火灾算法,实现火灾预...

【文章页数】：95 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外智能消防系统的研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 论文研究主要内容和组织结构
        1.3.1 论文研究的主要内容
        1.3.2 论文研究的组织结构
    1.4 本章小结
第2章 系统的相关理论和关键技术
    2.1 ARM嵌入式开发技术
    2.2 无线通信技术
        2.2.1 Zigbee技术
        2.2.2 LoRa技术
        2.2.3 NB-IoT技术
    2.3 物联网云平台
        2.3.1 阿里云物联网平台
        2.3.2 华为OceanConnect IoT平台
        2.3.3 中移物联OneNET平台
    2.4 OneNET云平台的核心技术
        2.4.1 OneNET云平台整体架构
        2.4.2 OneNET云平台的通信协议
    2.5 Android技术
    2.6 本章小结
第3章 消防远程监控系统的方案设计与分析
    3.1 系统需求分析
        3.1.1 总体需求分析
        3.1.2 功能需求分析
    3.2 系统的设计原则
    3.3 系统可行性分析
        3.3.1 技术可行性分析
        3.3.2 经济可行性分析
    3.4 系统总体方案设计
    3.5 系统总体功能设计
    3.6 本章小结
第4章 系统硬件的设计与实现
    4.1 系统硬件整体设计
    4.2 主控模块及外围电路
    4.3 NB-IoT通信模块
        4.3.1 BC28模块介绍
        4.3.2 BC28模块外部接口
    4.4 监控系统采集模块
        4.4.1 温湿度传感器
        4.4.2 烟雾传感器
        4.4.3 电压采集模块
        4.4.4 管压采集模块
    4.5 终端执行模块
        4.5.1 继电器控制模块
        4.5.2 蜂鸣器模块
    4.6 系统硬件终端实物图和电路图
    4.7 本章小结
第5章 系统软件整体设计与实现
    5.1 系统终端主程序设计
    5.2 终端感知模块的数据采集设计
        5.2.1 温湿度的采集程序设计
        5.2.2 烟雾和管压的采集程序设计
        5.2.3 电压的采集程序设计
    5.3 多传感器数据融合的火灾算法
        5.3.1 多传感器信息融合的过程
        5.3.2 多传感器信息融合火灾算法的设计
    5.4 系统终端与OneNET云平台的通信设计
        5.4.1 NB-IoT模块的入网设计
        5.4.2 MQTT通信协议实现消息发布上传设计
    5.5 终端设备的受控设计
    5.6 OneNET云平台的软件设计与实现
        5.6.1 产品的创建
        5.6.2 设备的添加
        5.6.3 UI监控界面的设计
    5.7 用户APP的设计与实现
        5.7.1 开发环境搭建
        5.7.2 UI界面的设计
        5.7.3 APP与 OneNET云平台的接入设计
        5.7.4 APP报警和实时数据监测设计
        5.7.5 APP向设备发送控制指令设计
    5.8 本章小结
第6章 系统安装与测试
    6.1 系统的安装
    6.2 系统的网络通信测试
    6.3 系统的功能测试
        6.3.1 云平台端测试
        6.3.2 用户APP的测试
        6.3.3 系统硬件端测试
    6.4 系统的性能测试和结果分析
    6.5 本章小结
第7章 总结和展望
    7.1 总结
    7.2 展望
致谢
参考文献



本文编号：4012588