基于物联网技术的智能型森林火灾报警系统的研究及应用

发布时间：2017-04-21 06:34

  本文关键词：基于物联网技术的智能型森林火灾报警系统的研究及应用，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本文基于ZigBee技术提出了一套无线传感器网络(WSN)和3G通讯技术的智能型森林火灾报警系统的设计方案。运用ZigBee技术搭建了个人无线通信传感网络系统。此网络主要由多个传感器节点、多个路由器节点和一个协调器节点构成,系统结构简单,节点位置摆放灵活,且不受地理位置限定。传感器节点检测的参数主要有温湿度、一氧化碳浓度、二氧化碳浓度等,把多个网络节点按照需求分布在林木茂密处。传感器节点完成对环境周围数据采集,将采集到的多源数据经信息融合算法处理后传送至Sink节点上,再通过3G网络技术接入Internet网络传送至用户端和服务器上,可供用户实时查询监测。 传感节点在数据处理过程中,为了解决传统火灾报警系统只对火灾的单一参量变化进行检测,经常导致误报和漏报等问题。本文研究了多源信息融合的理论,鉴于此基础,采用模块化的结构,融入BP-RBF多源数据融合算法在火灾报警系统中的应用。处理源于不同地点,获取多种物理意义的火灾信息,总结火灾报警特征及火灾发生规律。多次实验结果表明,本文所设计的BP-RBF多传感器信息融合算法能够有效提高系统的判断能力。将BP-RBF多源信息融合算法应用于本文提出的森林火灾报警系统中,充分发挥了其数据繁琐性、交叉性、实时性及价格低廉等优势。同时实现了多源数据的优化、完善、及准确还原环境状况,有效提高了整个森林火灾报警系统的可靠性。
【关键词】：物联网技术 ZigBee技术 3G网络技术 BP-RBF信息融合算法
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP277;TP391.44;TN929.5
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 插图清单12-14
• 附表清单14-15
• 1 绪论15-19
• 1.1 选题背景及研究意义15-16
• 1.2 国内外研究现状16-17
• 1.2.1 国外研究现状16
• 1.2.2 国内研究现状16-17
• 1.3 本文主要研究工作17-18
• 1.4 本文的研究内容和结构安排18-19
• 2 相关理论技术基础19-29
• 2.1 物联网简介19-21
• 2.2 物联网技术的应用范畴21
• 2.3 ZigBee技术21-25
• 2.3.1 ZigBee技术的特点22-23
• 2.3.2 Zigbee协议栈简介23-24
• 2.3.3 ZigBee协议栈各层功能24-25
• 2.3.4 Zigbee网络拓扑结构25
• 2.4 3G网络技术25-26
• 2.4.1 3G网络技术在物联网中的应用26
• 2.5 智能神经网络算法研究26-28
• 2.6 本章小结28-29
• 3 系统硬件平台设计29-43
• 3.1 系统总体规划29-30
• 3.1.1 系统组成29-30
• 3.2 协调器和路由节点功能模块设计30-31
• 3.3 终端传感器节点功能模块设计31-35
• 3.3.1 传感器型号选择31-35
• 3.4 Zigbee射频模块芯片选型和设计35-38
• 3.4.1 CC2530芯片介绍35-36
• 3.4.2 射频模块电路设计36-38
• 3.5 终端节点功能模块设计38-41
• 3.5.1 信息采集模块38-39
• 3.5.2 信息处理模块39-40
• 3.5.3 信息收发模块40-41
• 3.5.4 供电单元模块41
• 3.6 3G模块设计41-43
• 4 系统软件平台设计43-59
• 4.1 协调器节点设备的软件设计43-47
• 4.1.1 协调器组建ZigBee网络44-45
• 4.1.2 允许节点设备加入网络45-47
• 4.2 路由节点设备的软件设计47-51
• 4.2.1 路由节点设备加入网络47-48
• 4.2.2 路由节点允许节点加入网络48-50
• 4.2.3 路由节点选路算法设计50-51
• 4.3 Zigbee传感节点的软件设计51-53
• 4.4 多源信息融合算法设计53-55
• 4.5 上位机软件平台设计55-58
• 4.5.1 上位机软件平台需求分析56-57
• 4.5.2 平台总体架构57-58
• 4.6 本章小结58-59
• 5 系统测试59-63
• 5.1 系统调试59-60
• 5.2 RFP-BP融合算法的准确度测试60-62
• 5.3 本章小结62-63
• 6 总结与展望63-65
• 参考文献65-69
• 致谢69-71
• 作者简介及读研期间主要科研成果71

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 赵养社;;基于无线传感器网络和GPRS网的灌溉系统研究[J];安徽农业科学;2011年07期

2 曾小虎;蒋永平;徐杜;章敏鹏;钟敏富;王德才;;基于多级路由的ZigBee无线温室监测系统设计[J];安徽农业科学;2012年07期

3 王轩;张贵;;基于物联网技术结构的森林火灾监测研究[J];现代农业科技;2011年05期

4 贺玲玲;;ZigBee传感网络Cluster-Tree改进路由算法研究[J];传感技术学报;2010年09期

5 武永胜;王伟;沈昱明;;基于ZigBee技术的无线传感器网络组网设计[J];电子测量技术;2009年11期

6 杨世凤;李洋;;基于物联网的鱼塘溶解氧远程监控系统[J];电子测量技术;2011年07期

7 王延年;乔桂娜;;基于ZigBee的无线通信网络节点设计与组网实现[J];纺织高校基础科学学报;2012年01期

8 段勇;昂志敏;金海红;;基于Zigbee技术的森林火灾自动报警系统[J];国外电子测量技术;2007年04期

9 屈利华;赵春江;杨信廷;陈明;孙传恒;周超;;Zigbee无线传感器网络在温室多源数据采集系统中的应用综述[J];中国农机化;2012年04期

10 武延坤;陈益清;雷萍;;水质监测技术现有问题分析及物联网应用框架[J];中国给水排水;2012年22期

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 聂鹏程;植物信息感知与自组织农业物联网系统研究[D];浙江大学;2012年

2 肖倩;基于网络编码的无线传感器网络数据收集模型与协议研究[D];北京邮电大学;2012年

  本文关键词：基于物联网技术的智能型森林火灾报警系统的研究及应用，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：319681