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物联网技术在火灾预警中的应用

作　者: 李振雷
导　师: 李兰
学　校: 青岛理工大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 热释电红外传感器定标物联网 RFID Zigbee模块
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

火灾自动无线报警系统在现代社会安全领域的建设方面起着非常重要的作用,随着无线物联网技术的进一步发展。火灾预防将是无线物联网技术的一个重要的应用方面。传感器的应用也逐渐广泛,特别是红外传感器的应用逐渐受到关注。本课题主要利用热释电红外传感器和无线物联网技术来实现对火灾隐患的检测,预防以及控制系统。本文主要介绍了利用51单片机实现火灾无线自动报警控制器的过程,包括硬件平台的设计,电子元器件和主要驱动芯片的选取,以及软件流程的设计等方面。在实现的过程中本课题主要研究了无线物联网技术,红外传感器,Zigbee技术以及温度定标的原理等重要基础理论知识。本文中还介绍了无线物联网技术的关键技术,包括RFID技术,定位技术,时间同步技术等工作原理。对红外传感器的测温原理也做了相应的介绍,红外传感器测温过程中的定标原理和温度定标的实现过程是本文研究的重点。

全文目录

摘要  7-8
Abstract  8-9
第1章绪论  9-13
  1.1 课题的来源以及研究的目的和意义  9-10
  1.2 火灾报警系统以及物联网技术的现状及发展趋势  10-11
  1.3 本课题研究的主要内容  11-13
第2章无线物联网技术概述  13-24
  2.1 无线射频识别技术（RFID）  14-16
    2.1.1 RFID 技术简介  14-15
    2.1.2 无线射频识别技术的工作原理  15-16
  2.2 定位技术  16-20
    2.2.1 计算节点位置的基本算法  16-19
    2.2.2 定位算法分类  19-20
  2.3 时间同步技术  20-21
  2.4 Zigbee 技术简介  21-24
第3章热释电红外传感器测温原理  24-32
  3.1 热释电红外测温原理  24-27
  3.2 红外测温过程中的影响因素  27-29
    3.2.1 被测物体的辐射系数对测温的影响  27
    3.2.2 被测物体与红外测温仪之间的距离对测温的影响  27-28
    3.2.3 环境因素对测温的影响  28-29
  3.3 热释电红外传感器件简介  29-32
    3.3.1 热释电红外传感器件的组成  29-30
    3.3.2 常见的热释电传感器类型  30-32
第4章系统硬件设计  32-51
  4.1 系统总体设计  32-34
  4.2 信号处理部分的设计  34-36
    4.2.1 信号放大电路  34-35
    4.2.2 环境温度补偿电路  35-36
  4.3 模数转换电路  36-42
    4.3.1 A/D 转换原理  36-37
    4.3.2 A/D 转换芯片的选择  37-40
    4.3.3 ADC0809 与 AT89C51 的接口电路设计  40-42
  4.4 系统控制中心以及外围电路的设计  42-44
  4.5 探测器机械转动装置电路  44-45
  4.6 网络传输部分的硬件设计  45-51
    4.6.1 Zigbee 模块选取  46
    4.6.2 ZigBee 网络的拓扑结构  46-48
    4.6.3 物联网技术在火灾预警中的实现  48-51
第5章火灾预警系统设计与实现  51-70
  5.1 步进电机控制系统软件设计  52-53
  5.2 数据采集数模转换软件设计流程  53-54
  5.3 红外测温定标方法  54-68
    5.3.1 实验数据获得及整理  54-56
    5.3.2 常用红外定标方法简介  56-60
      5.3.2.1 最小二乘法拟合曲线法  56-59
      5.3.2.2 BP 神经网络原理简介  59-60
    5.3.3 红外温度定标的实现  60-68
      5.3.3.1 最小二乘法实现红外温度定标  60-63
      5.3.3.2 BP 网络实现红外温度定标  63-68
  5.4 系统功能实现与测试  68-70
结束语  70-71
参考文献  71-73
攻读硕士学位期间所发表的学术论文及科研工作  73-74
致谢  74

物联网技术在火灾预警中的应用

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