基于无线传感器网络的远程智能监控系统研究与设计

发布时间：2017-10-01 03:23

  本文关键词：基于无线传感器网络的远程智能监控系统研究与设计

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【摘要】：随着社会的发展与进步,公共基础设施不断增多而且分布越来越广,通过人力对公共设施进行维护变得越来越困难,同时社会对监控系统的需求不断增加,并对监控系统提出了更高的要求。现有的许多机房监控产品多局限在对视频、环境的监控上,缺少对监控设备的控制与维护,虽能监视却难以及时了解故障报警的准确性和现场情况,还是得依靠管理人员亲临现场进行故障确认及排除,不具备远程控制的能力。本文设计了一套智能化的远程监控系统,该系统在机房、配线间等局部范围内使用Zig Bee技术,同时利用有线以太网将校园内分散的机房、配线间联系成一个整体。监控系统通过有线以太网实现了对网络的监控,同时实现了对不同区域内无线传感器网络的监控。本文首先提出了监控系统的总体设计方案,对监控系统各个部分进行了整体构思,在此基础上,完成了监控主机、Zig Bee汇聚节点以及各个功能模块的设计。监控主机的硬件设计采用S3C6410 ARM11处理器,在软件设计上采用嵌入式Linux系统,利用Boa嵌入式Web服务器实现了远程监控功能,利用SNMP协议实现了对网络状态、网络设备以及网络应用的监控功能,利用TC35 GSM模块实现了报警功能。Zig Bee汇聚节点的硬件设计采用STM32处理器,利用STM32实现了以太网协议与串口通信协议之间的协议转换,结合具有串口通信功能的DRF1601Zig Bee模块,实现了Zig Bee无线网络与以太网之间的通信。本文用到的功能模块主要有温湿度监测模块、消防监测模块、漏水监测模块、电力监测模块、红外遥控模块、红外防盗报警模块、门禁模块和报警模块,各个功能模块通过Zig Bee无线网络和以太网与监控主机通信。
【关键词】：远程监控 无线传感器网络 ZigBee 嵌入式Linux
【学位授予单位】：沈阳理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP277;TP212.9;TN929.5
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-13
• 第1章 绪论13-18
• 1.1 课题研究背景及意义13-14
• 1.2 国内外研究现状14-16
• 1.2.1 国外研究现状14-15
• 1.2.2 国内研究现状15-16
• 1.3 论文组织安排16-18
• 第2章 系统总体方案18-30
• 2.1 组网技术选择18-25
• 2.1.1 有线组网技术选择18-19
• 2.1.2 无线组网技术选择19-24
• 2.1.3 内部网络组织结构24-25
• 2.2 总体方案设计25-29
• 2.2.1 系统的总体设计25-26
• 2.2.2 功能设计26-28
• 2.2.3 总体功能模块设计28-29
• 2.3 小结29-30
• 第3章 监控主机的设计30-42
• 3.1 监控主机开发平台的选择30-32
• 3.1.1 硬件选择30-32
• 3.1.2 嵌入式操作系统的选择32
• 3.2 远程监控的实现32-35
• 3.3 网络监控模块35-39
• 3.3.1 SNMP管理体系简介35-37
• 3.3.2 信息采集与处理37-38
• 3.3.3 网络设备状态监控38-39
• 3.3.4 网络流量管理39
• 3.3.5 报警功能的实现39
• 3.4 GSM报警功能39-41
• 3.5 小结41-42
• 第4章 无线传感器网络的构建42-54
• 4.1 ZigBee技术概述42-46
• 4.1.1 ZigBee简介42-43
• 4.1.2 ZigBee协议体系结构43-44
• 4.1.3 ZigBee网络拓扑结构44-46
• 4.2 ZigBee硬件选择46-47
• 4.3 监控主机ZigBee模块软件实现47-49
• 4.4 ZigBee汇聚节点的设计49-53
• 4.4.1 汇聚节点硬件设计49-51
• 4.4.2 汇聚节点软件设计51-53
• 4.5 小结53-54
• 第5章 功能模块的设计54-75
• 5.1 电平转换电路54-55
• 5.2 温湿度监控模块55-58
• 5.2.1 硬件选择55
• 5.2.2 硬件设计55-56
• 5.2.3 软件设计56-58
• 5.3 消防监测模块58-62
• 5.3.1 硬件选择58-59
• 5.3.2 硬件设计59-60
• 5.3.3 软件设计60-62
• 5.4 漏水监测模块62-63
• 5.5 电力监测模块63-66
• 5.5.1 电力参数监测63-65
• 5.5.2 开关状态监测65-66
• 5.6 红外遥控模块66-68
• 5.6.1 硬件设计67
• 5.6.2 软件设计67-68
• 5.7 红外防盗报警模块68-70
• 5.7.1 硬件选择68-69
• 5.7.2 硬件设计69-70
• 5.7.3 软件设计70
• 5.8 门禁模块70-73
• 5.8.1 硬件设计71-72
• 5.8.2 软件实现72-73
• 5.9 报警模块73
• 5.10小结73-75
• 结论75-77
• 参考文献77-81
• 攻读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果81-82
• 致谢82-83

【参考文献】

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1 张五一;林聪;但永平;;基于STM32的CAN与以太网的通信控制器设计[J];信息系统工程;2014年07期

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本文编号：952048