基于ZigBee的军营安全监测与预警系统设计

发布时间：2017-05-17 23:07

  本文关键词：基于ZigBee的军营安全监测与预警系统设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：基层部队的军营安全监测工作包括防范自然灾害、敌特潜入、人为破坏等，传统的人工岗哨巡逻加有线视频监控方法，存在实时性较差、可靠性低、人工开销大、安装调试成本高、易被破坏等问题。基层部队信息化建设亟需一套准确、可靠、便于基层官兵操作的监测与预警系统。 本文设计了基于ZigBee技术的安全监测与预警系统，综合考虑应用环境与使用场景、监测参数、数据传输距离与速率、系统的灵活性与可扩展性等方面，以保卫分队PC机作为监测主机，通过无线传感器网络对保密室、枪械室、装备库等重要点位的温度、湿度、人员入侵、烟雾浓度信息进行实时监测与自动预警。首先对ZigBee技术进行了研究分析，包括协议结构与网络拓扑，，设计了系统的总体结构。然后以CC2531芯片为主控芯片，完成了协调器节点、路由器节点、终端节点的硬件设计，包括芯片外围电路、射频前端、电源电路、JTAG调试接口、USB通信接口、传感器模块等。软件设计方面，节点设备软件设计以IAR EW8051软件为开发环境，包括协调器建网、网络节点初始化、终端节点信息采集、数据转换与传输等，上位机监测中心软件基于VS2010采用C#语言编写，实现各点位监测数据的处理与存储，用户界面包括各点位监测信息，异常情况预警和查询历史数据等。论文最后对系统进行了组网测试与功能测试。 本文设计的无线安全监测预警系统，对基层军营安全状态参数进行实时数据量化与采集，通过上位机实现直观化的显示和自动预警，具备较好的可靠性、准确性与灵活性，具有较高的实用价值。
【关键词】：安全监测 预警系统 无线传感器网络 ZigBee
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP274;TP277;TN92
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-14
• 1.1 课题研究背景及意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-13
• 1.2.1 军队监测系统的国内外发展现状11-12
• 1.2.2 无线传感器网络的国内外发展现状12-13
• 1.3 本文研究内容13-14
• 第2章 系统总体方案设计14-21
• 2.1 系统设计要求14
• 2.2 系统设计方案14-15
• 2.3 通信技术选择15-20
• 2.3.1 近距离无线通信技术比较15-18
• 2.3.2 ZigBee 协议分析18-20
• 2.4 本章小结20-21
• 第3章 安全监测系统的硬件设计21-38
• 3.1 CC2531 芯片21-23
• 3.2 协调器节点硬件设计23-27
• 3.2.1 射频前端电路设计23-25
• 3.2.2 USB 接口设计25-26
• 3.2.3 JTAG 调试接口设计26
• 3.2.4 电源模块设计26-27
• 3.3 路由器节点硬件设计27-32
• 3.3.1 电平转换电路28-29
• 3.3.2 供电方式选择电路29-30
• 3.3.3 锂电池充电管理电路30-32
• 3.4 终端节点硬件设计32-37
• 3.4.1 传感器模块设计32-36
• 3.4.2 电源模块设计36-37
• 3.5 本章小结37-38
• 第4章 安全监测系统的软件设计38-56
• 4.1 ZigBee 协议栈与开发环境38-39
• 4.2 数据帧格式39-40
• 4.3 节点软件设计40-47
• 4.3.1 协调器节点软件设计40-42
• 4.3.2 路由器节点软件设计42-43
• 4.3.3 终端节点软件设计43-47
• 4.4 上位机监测软件设计47-55
• 4.4.1 数据管理设计47-49
• 4.4.2 监测界面设计49-55
• 4.5 本章小结55-56
• 第5章 系统测试56-60
• 5.1 组网测试56-57
• 5.2 功能测试57-59
• 5.3 本章小结59-60
• 结论60-61
• 参考文献61-64
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文64-65
• 致谢65

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 廖立平;;论基于无线传感器网络的机械参量测试[J];当代教育理论与实践;2012年05期

2 郭瑞星;王庆生;;ZigBee路由算法的研究与改进[J];电脑开发与应用;2011年05期

3 周子琛;申振宁;;高速嵌入式系统中的电源完整性设计方法[J];单片机与嵌入式系统应用;2010年03期

4 涂巧玲;张杰;潘建权;曾宪建;;无线传感器网络节点低功耗设计策略[J];电子测量技术;2009年01期

5 刘伟;罗嵘;杨华中;;一种新的无线传感器节点的连续参数功耗模型[J];电子与信息学报;2010年08期

6 王柳萍;;短距离无线通信主要技术与应用[J];电子制作;2013年10期

7 尹晶晶;徐振峰;;一种低功耗的无线瓦斯传感器节点设计[J];单片机与嵌入式系统应用;2013年08期

8 杨丙良;陈禹龙;姚英彪;;基于ZigBee的红外远程监控系统设计[J];电子设计工程;2014年02期

9 李晓芳;;一种减少孤立节点数量的ZigBee组网机制[J];广东通信技术;2013年05期

10 李世晗;白跃彬;钱德沛;;无线传感器网络软件技术研究[J];计算机应用研究;2007年01期

  本文关键词：基于ZigBee的军营安全监测与预警系统设计，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：374661