基于物聯(lián)網的消防監(jiān)控系統(tǒng)關鍵技術研究.pdf

1、隨著社會與經濟發(fā)展水平的提高，人們日常生活中的火災隱患變的更為普遍且造成的危害也日益增加。傳統(tǒng)的有線消防監(jiān)測網絡已經不能勝任現(xiàn)代社會對于消防工作的需求。傳統(tǒng)的有線消防監(jiān)測網絡安裝復雜，成本較高。除此之外，由于整個網絡只能依賴有線電纜進行數(shù)據(jù)傳輸，所以當火災發(fā)生或節(jié)點發(fā)生故障時，整個監(jiān)測網絡極易陷入癱瘓狀態(tài)。而作為物聯(lián)網關鍵技術之一的無線傳感器網絡的出現(xiàn)為解決上述問題提供了強有力的技術支持。通過組建無線消防監(jiān)控報警系統(tǒng)，借助3G/WiFi

2、網絡使得整個消防監(jiān)測系統(tǒng)具有安裝方便，組網靈活及使用成本低廉等優(yōu)點，具有十分廣闊的應用前景。
　　 本文針對現(xiàn)有消防監(jiān)控系統(tǒng)存在的問題，設計一套基于無線傳感器網絡的消防監(jiān)控報警系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅實現(xiàn)了消防監(jiān)控數(shù)據(jù)的無線傳輸，而且通過開發(fā)小型嵌入式消防網關與消防手持終端，極大地擴展了系統(tǒng)功能，完成了由單一監(jiān)控功能到監(jiān)控、報警與救援一體化多功能系統(tǒng)的轉變。除此之外，為了更好發(fā)揮系統(tǒng)功能及提高系統(tǒng)在極端情況下的抗毀性能，本文基于復雜網絡

3、理論提出兩種消防監(jiān)測網絡抗毀性布局策略。仿真證明，通過該策略對已有消防監(jiān)控報警系統(tǒng)進行重構，能夠有效改善網絡的抗毀性能。
　　 本文分別從系統(tǒng)框架，硬件及軟件設計等多個角度對系統(tǒng)予以闡述與說明。在無線消防探測器的設計中使用ATmega128作為主控器核心。為保證火災探測精度，基于多傳感器融合理論，采用溫度與煙霧傳感器獲取火災檢測特征量。為了保證節(jié)點間通訊穩(wěn)定高效，選用CC2530作為節(jié)點的無線射頻通訊模塊。在消防網關設計中，采用

4、X210ii高性能嵌入式設備作為網關核心，通過集成3G與WiFi通訊模塊，從而保證網關能夠適應不同任務場景需求。通過基于Android的軟件開發(fā)，使消防網關集成數(shù)據(jù)采集與推送，本地存儲與數(shù)據(jù)分析等諸多功能。在消防手持終端的設計中，基于藍牙無線通訊協(xié)議實現(xiàn)多傳感器模塊與智能手機間的無線通訊。通過Android開發(fā)，使手持終端集成了包括手持人員定位，基于GPRS網絡數(shù)據(jù)推送等在內的諸多功能。在網絡抗毀性研究方面，本文創(chuàng)新性地提出基于超級鏈路