1. 研究目的与意义
随着社会的进步,建筑智能化、电气化的发展,建筑物内部各种电气线路越来越多。每年由电气事故引发的火灾数量不断增加。据我们在每年国家消防局以及省、市的消防管理部门对火灾数据的统计分析,电气火灾占火灾总的36.1%,且有逐年上升的趋势,这就要求我们查原因、找根源,再采用行之有效的科学方法来减轻这些灾害。在这种情况下,电气火灾监控系统应运而生,它能够准确实时监控电气线路的故障和异常状态,及时发现电气火灾的隐患,及时报警、提醒有关人员去检查隐患所在并及时消除隐患,因此它能够很大程度上减少由电气事故引发的火灾。我们国家也己出台了相应的法律法规,对电气火灾早期预警、预报做了强制性规定。当前我国的电气火灾监控系统主要是以有线传输为主,大多采用rs-485总线、can总线等进行数据传输,这些传输方式简单易行,且数据传输误码率低,因此成为了当今电气火灾监控系统信息传输的主流。但是在布线困难乃至受限的情况下,有线数据传输出现了局限性。建筑物内的线路错综复杂,比如只有一墙之隔的距离,可能要绕很长距离才能完成布线,这不但需要消耗很多材料,而且还增加了安装人员的工作量。甚至有些工程,考虑到实际情况,不允许采用有线传输方式,因此传统的有线传输遇到了挑战。
近年来,随着无线通信、集成电路、传感器以及微机电系统等技术的飞速发展,使得低成本、低功耗、多功能的微型无线传感器的大量生产成为可能,这些微型传感器具有无线通信、数据采集和处理、协同合作等功能,无线传感器网络就是由众多无线传感器节点组织起来的。可以如下定义无线传感器网络:无线传感器网络是由一组无线传感器以自组织方式构成的无线网络,其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖的地理区域中感知对象的信息,并发送给观测者。无线传感器网络的突飞猛进,一定程度上加快了电气火灾监控系统无线通信的发展步伐。zigbee技术诞生后,为研发新的电气火灾监控的无线信息传输提出了新的研究思路。zigbee技术的一些特点,能够满足电气火灾监控系统通信方面的要求。
通过设计、研制、实验,将zigbee技术应用到电气火灾监控系统中,克服了布线受限的难题,与有线系统相比,无线系统能够随时随地构建移动通信网络,方便流动接入。
2. 研究内容和预期目标
1.研究内容
设计一个基于无线网络的电气火灾监控系统,通过对温度、剩余电流的测量,达到对电气火灾系统实时监控的效果。主要包括以下几个方面:
(1)熟悉电气火灾监控系统以及zigbee技术发展
3. 研究的方法与步骤
认真研读任务书的要求,调研和收集设计过程中可能使用的资料、例图,熟悉单片机的基本原理,了解该单片机的硬件组成和结构,同时了解无线网络的电气火灾监控系统的历程,对照所收集的资料进行整体方案构思,整体系统框架设计,整体方案设计好后着手各部分的设计。对不明白的部分通过查阅资料,向指导老师请教,和同学讨论解决。具体分为以下步骤:
(1)系统总体框图设计
(2)各节点功能模块选择
4. 参考文献
[1]张洪润,孙悦等.单片机原理及应用[m].北京,清华大学出版社.2008.
[2]沈红卫.基于单片机的智能系统设计与实现[m].北京,电子工业出版社.2005.
[3]冯建华等.单片机应用的系统设计与产品开发[m].北京,人民邮电出版社.2004 .
5. 计划与进度安排
(1)2022.3.04—2022.3.15查阅资料,撰写开题报告;
(2)2022.3.16—2022.4.06硬件功能分析,熟悉c51编程语言;
(3)2022.4.07—2022.5.01设计电路原理图、编制应用程序;
