本文關鍵詞：煤氣報警與區(qū)域定位的安全管理系統的開發(fā)

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【摘要】：煤氣泄漏一直是工業(yè)生產事故發(fā)生的重要原因之一,由于煤氣泄漏經常發(fā)生突然,且氣體無色,人員很容易誤入泄漏區(qū)域,造成煤氣中毒。煤氣中的主要有毒成分是CO,高爐煤氣中CO的含量大約在25%~30%,而當空氣中的CO含量超過1%的時候便會威脅到生命安全。目前工業(yè)生產中普遍使用壁掛式煤氣報警儀和隨身攜帶的便攜式煤氣報警儀,但是其功能單一且監(jiān)測范圍較小,雖然現在出現了總線型的氣體檢測報警系統,但是由于實際生產區(qū)域比較大,有線的方式并不能適應大范圍部署的情況。通過對現有煤氣報警設備的分析,本文開發(fā)出一套基于無線傳感器網絡的煤氣報警和區(qū)域定位功能的安全管理系統。本系統分為兩層,第一層是基于ZigBee的傳感器網絡,主要負責濃度數據、人員位置數據采集以及設備控制信息傳遞,網絡中分為網絡協調器、路由器、固定功能終端和移動功能終端,其中固定功能終端連接受控電子設備,移動功能終端只負責收發(fā)數據以及報警提醒,路由器負責濃度報警和轉發(fā)數據,而網絡協調器是ZigBee網絡的核心設備,首先負責ZigBee網絡的建立與維護,同時通過串口與系統另一層連接,收發(fā)數據;系統另一層則是PC端監(jiān)測軟件,通過對串口轉發(fā)的ZigBee傳感器網絡的數據分析歸類存在數據庫中,并將需要的數據顯示在軟件界面,對于設備控制則需要增加消息的封裝,以實現對ZigBee網絡中單個設備的控制。論文首先介紹了開發(fā)本系統關聯的相關技術背景以及發(fā)展現狀,并分析了現有煤氣監(jiān)測系統的弊端與限制性。其次提出了本套系統的總體設計架構,對相應重點技術的選擇和使用提供了參考依據,并介紹了系統所需硬件的選用標準。然后介紹了ZigBee網絡層的軟件設計以及各類消息格式。再然后對PC端系統軟件做了簡單介紹并展示了部分核心代碼。最后對本套系統進行了聯調測試,驗證了其在煤氣報警、區(qū)域定位等功能的可行性與完整性。結果表明,本套系統能夠實現預期的功能,具有一定的生產開發(fā)參考價值。
【關鍵詞】：煤氣報警 ZigBee 無線傳感器網絡 區(qū)域定位
【學位授予單位】：安徽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP311.52;TF088
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-14
• 1.1 課題研究的背景和意義10
• 1.2 煤氣危害性與其監(jiān)測技術現狀10-11
• 1.3 無線傳感器網絡技術11-12
• 1.4 室內定位技術的發(fā)展及現狀12
• 1.5 課題主要研究內容12-14
• 第二章 安全管理系統總體設計14-23
• 2.1 安全管理系統需求分析14-15
• 2.2 網絡通信協議的選擇15-16
• 2.3 網絡拓撲結構的選擇與組成16-19
• 2.3.1 網絡拓撲結構的選擇16-17
• 2.3.2 安全管理系統結構的組成17-19
• 2.4 安全管理系統的功能設計19-20
• 2.4.1 一氧化碳濃度采集與報警19
• 2.4.2 人員位置匯報19
• 2.4.3 高濃度區(qū)域預警19-20
• 2.4.4 電氣設備遠程控制20
• 2.5 一氧化碳傳感器的選擇20-21
• 2.6 ZigBee開發(fā)套件的選用21-23
• 第三章 ZigBee通信網絡的軟件設計23-37
• 3.1 網絡協議棧簡介23-28
• 3.1.1 ZigBee協議棧與Z-Stack簡介23
• 3.1.2 ZigBee開發(fā)環(huán)境23-24
• 3.1.3 Z-Stack中的數據通信機制24-26
• 3.1.4 單播、組播和廣播26-28
• 3.2 協調器的軟件設計28-29
• 3.3 路由器的軟件設計29-30
• 3.4 終端設備的軟件設計30-33
• 3.4.1 固定功能終端的軟件設計30-31
• 3.4.2 移動報警終端的軟件設計31-33
• 3.5 系統消息格式33-37
• 3.5.1 CO濃度數據上傳消息33
• 3.5.2 設備控制消息33-34
• 3.5.3 設備狀態(tài)匯報消息34
• 3.5.4 位置請求消息34-35
• 3.5.5 位置匯報消息35
• 3.5.6 位置數據消息35-37
• 第四章 安全管理系統監(jiān)測軟件的設計與實現37-43
• 4.1 系統監(jiān)測軟件的總體結構37-38
• 4.2 開發(fā)語言與工具38
• 4.2.1 開發(fā)語言38
• 4.2.2 Visual Studio 201338
• 4.3 數據庫設計38-39
• 4.4 監(jiān)測軟件組件核心程序39-41
• 4.4.1 濃度監(jiān)測模板39-40
• 4.4.2 人員管理模塊40-41
• 4.5 系統監(jiān)測軟件面板41-43
• 第五章 系統性能測試與分析43-55
• 5.1 氣體傳感器靈敏度測試實驗43-47
• 5.1.1 實驗設備43
• 5.1.2 實驗原料43
• 5.1.3 實驗方法與步驟43-44
• 5.1.4 實驗數據與分析44-47
• 5.2 多數據間隔發(fā)送測試47-49
• 5.2.1 實驗設備47-48
• 5.2.2 實驗方法與步驟48-49
• 5.2.3 實驗數據與分析49
• 5.3 RSSI信號強度與距離的關系49-52
• 5.3.1 實驗設備50
• 5.3.2 實驗方法與步驟50
• 5.3.3 實驗數據與分析50-52
• 5.4 ZigBee節(jié)點全向天線測試52-55
• 5.4.1 實驗設備52
• 5.4.2 實驗方法與步驟52-53
• 5.4.3 實驗數據與分析53-55
• 結論55-56
• 致謝56-57
• 參考文獻57-61
• 附錄1 ZigBee節(jié)點核心代碼61-65
• 附錄2 系統監(jiān)測軟件串口消息轉發(fā)核心代碼65-71
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文71

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1 陶志勇;孫勁光;任曉奎;;圖像/視頻字符區(qū)域定位算法的實現[J];遼寧工程技術大學學報;2004年S1期

2 ;[J];;年期

中國重要會議論文全文數據庫 前4條

1 孫趙婉;孫建德;劉琚;欒海濤;;基于運動區(qū)域定位的視頻水印算法[A];第八屆全國信息隱藏與多媒體安全學術大會湖南省計算機學會第十一屆學術年會論文集[C];2009年

2 于紹華;郭炯;湯釗能;孫亮勤;;關于區(qū)域定位系統[A];空間探測的今天和未來——中國空間科學學會空間探測專業(yè)委員會第七次學術會議論文集（上冊）[C];1994年

3 羅建華;陳正捷;黨生;王侃;;戰(zhàn)場區(qū)域定位系統的功能需求初探[A];中國航空學會信號與信息處理專業(yè)全國第八屆學術會議論文集[C];2004年

4 李雄敏;金愛娟;林珊;;五相可變速電機在不對稱聯結下的分析與仿真[A];04'中國企業(yè)自動化和信息化建設論壇暨中南六省區(qū)自動化學會學術年會專輯[C];2004年

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1 記者 桂蘭 實習生 郝若冰;要在新的區(qū)域定位中規(guī)劃發(fā)展廣元的項目工作[N];廣元日報;2007年

2 通訊員 汪灶標 記者 張小梅 郝玲;區(qū)域定位應統一規(guī)劃[N];中國企業(yè)報;2006年

3 王麗平;高考地理沖刺兩絕招[N];駐馬店日報;2006年

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1 高建宇;煤氣報警與區(qū)域定位的安全管理系統的開發(fā)[D];安徽工業(yè)大學;2016年

2 何佩磊;區(qū)域定位系統發(fā)射機的軟硬件設計[D];南京理工大學;2008年

3 王麗麗;井下機車區(qū)域定位檢測系統的設計[D];山東科技大學;2011年

4 張曉光;區(qū)域定位系統彈載接收器設計[D];南京理工大學;2010年

5 蔣偉;光學顯微鏡下細胞的區(qū)域定位[D];長春理工大學;2013年

6 董銳;基于區(qū)域定位的購物網站商品信息抽取方法[D];湖南大學;2009年

7 芮大慶;一種區(qū)域定位系統接收機的設計與實現[D];南京理工大學;2008年

8 姜冬健;區(qū)域定位系統接收機的設計與實現[D];南京理工大學;2008年

9 姜丹;腦誘發(fā)電位分析與功能定位[D];天津大學;2012年

10 盧建朋;基于ZigBee技術的區(qū)域定位系統[D];河北科技大學;2013年

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