消防安全物联网远程监测系统方案设计与开发

发布时间：2017-10-17 23:47

  本文关键词：消防安全物联网远程监测系统方案设计与开发

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【摘要】：据统计,近10年来,在全国发生一次性死亡10人以上的100起特大火灾中,三分之二以上都存在消防通道被阻塞、消防栓设施缺水的问题。当火灾发生时,如何保障消防车辆及时到达与消防用水稳定供应,从而减少火灾带来的经济损失和人员伤亡,是目前迫切需要解决的问题。然而,现有的单一视频监控系统存在以下缺陷:1)仅仅实现视频远程查看功能,由于远离现场,漏报、误报严重;2)人员劳动强度大,值班人员紧紧盯着视频画面判断占用、违章情况;3)易受监管人员工作状态与主观影响,值班人员休息或者视觉疲劳、甚至个人情绪都会影响监管,漏报漏判严重;4)智能化程度低,无智能识别、分析和处理功能,缺乏及时、自动报警、证据自动留存功能。论文结合国内外智能消防安全监测系统及物联网技术的发展情况,设计并实现了一套基于物联网架构的消防安全远程监测系统。主要工作及成果如下:(1)需求分析及系统功能设计。论文结合国内外消防安全监测系统的发展现状,提出方案具体功能设计。通过调研相关技术的可行性,最终得出方案的可行技术指标及设计目标。(2)系统方案设计。系统基于物联网架构。首先,感知层对通道及楼层水压数据的采集及智能识别。其次,网络层经由3G或Wi Fi网络进行数据的交互传输。最后在应用层实现大区域内的通道及楼层水压实时智能监测及管理功能。(3)系统实现。感知层设备主要基于Hi3515及STM32系列芯片,完成对通道图像数据及水压状态数据的采集及逻辑判断。网络层通过MG509及MG323通信模块进行数据的传输及各指令的交互。应用层采用Mysql及.NET架构技术搭建后台管理平台,完成对消防通道及消防水压数据的存储、显示、监控和管理。(4)系统整体测试验证。论文采用前端与后台联调模式对系统进行测试。测试结果表明,系统在实际环境中的对通道及楼宇水压的实时监测较为准确,其中水压精度达到98%以上,根据天气情况的不同,消防通道监测系统的检测率为90%以上。同时,该系统在系统管理、系统设置、报警处理方面功能也都较为完善,使得该系统具有更加强大的后台管理能力。作为对消防安全监测系统的支撑系统,论文设计并实现的消防安全物联网远程监测系统将在未来发挥积极作用。
【关键词】：智能消防 物联网 无线通信 Hi3515 STM32
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP274;TP391.44;TN929.5
【目录】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-9
• 1 绪论9-15
• 1.1 论文研究的背景9-10
• 1.2 国内外研究现状10-11
• 1.3 论文选题来源及意义11-12
• 1.3.1 论文选题来源11
• 1.3.2 论文选题意义11-12
• 1.4 论文主要研究内容及创新点12-13
• 1.4.1 课题研究内容12-13
• 1.4.2 课题创新点13
• 1.5 论文结构安排13-14
• 1.6 本章小结14-15
• 2 消防安全物联网远程监测系统需求分析15-23
• 2.1 系统总体设计目标15-16
• 2.1.1 消防通道监测子系统设计目标15
• 2.1.2 消防水压监测子系统设计目标15-16
• 2.2 系统功能需求分析16-18
• 2.2.1 消防通道监测子系统功能性需求16-17
• 2.2.2 消防水压监测子系统功能性需求17-18
• 2.3 系统主要技术指标需求及难点分析18-19
• 2.4 系统关键技术调研19-22
• 2.4.1 系统架构调研分析19
• 2.4.2 系统主控芯片选型调研分析19-21
• 2.4.3 系统通信网络选型调研分析21-22
• 2.5 实际可实施性分析22
• 2.6 本章小结22-23
• 3 消防安全物联网远程监测系统方案设计23-37
• 3.1 消防安全物联网远程监测系统总体架构23
• 3.2 消防通道监测子系统方案设计23-31
• 3.2.1 消防通道监测子系统软件结构组件23-24
• 3.2.2 消防通道监测子系统硬件平台方案设计24-25
• 3.2.3 消防通道监测子系统通信消息体结构方案设计25-31
• 3.3 消防水压监测子系统方案设计31-35
• 3.3.1 消防水压监测子系统软件结构组件31-32
• 3.3.2 消防水压监测子系统硬件平台方案设计32-33
• 3.3.3 消防水压监测子系统通信消息体结构方案设计33-35
• 3.4 本章小结35-37
• 4 消防安全物联网远程监测系统方案开发37-59
• 4.1 消防通道监测子系统硬件方案开发37-51
• 4.1.1 消防通道监测子系统小系统电路开发37-40
• 4.1.2 消防通道监测子系统外部接口电路开发40-44
• 4.1.3 消防通道监测子系统嵌入式软件开发44-51
• 4.2 消防水压监测子系统硬件方案开发51-55
• 4.2.1 消防水压智能监测子系统硬件电路开发51-54
• 4.2.2 消防水压智能监测子系统嵌入式软件开发54-55
• 4.3 服务器端的搭建与平台功能简介55-59
• 4.3.1 服务器平台搭建简介55-56
• 4.3.2 平台总体功能介绍56-59
• 5 消防安全物联网远程监测系统测试与分析59-71
• 5.1 消防通道监测子系统测试运行环境59-65
• 5.1.1 消防通道监测子系统测试运行环境59
• 5.1.2 消防通道监测子系统测试步骤59-60
• 5.1.3 消防通道监测系统测试结果与分析60-65
• 5.2 消防水压监测子系统测试运行环境65-69
• 5.2.1 消防水压监测子系统测试运行环境65
• 5.2.2 消防水压监测子系统测试步骤65-66
• 5.2.3 消防水压监测系统测试结果与分析66-69
• 5.3 本章小结69-71
• 6 总结与展望71-73
• 6.1 项目总结71
• 6.2 论文工作总结71
• 6.3 后续工作展望71-73
• 致谢73-75
• 参考文献75-79
• 附录79
• A. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文题目79
• B. 作者在攻读硕士学位期间参加的科研项目79

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本文编号：1051746