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基于电力线通信的应急照明控制系统设计

作　者: 张超
导　师: 陈永明
学　校: 厦门大学
专　业: 测试计量技术及仪器
关键词: 电力线通信消防应急照明嵌入式系统
分类号: TM73
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
下　载: 3次
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内容摘要

随着土地资源的不断紧缺,人们趋向于建设占用土地面积更加少并且实现的功能更加丰富的楼层,这就使得内部配置的照明的装置和各种防控装置的需求量变得很大,并且不容易集中管理。这在一定程度上提高了进行应急装置安装和修理的难度,而且在相关专业人员的占用量上也大大提高,其直接后果就是在出现了紧急状况的时候不能立即排除,形成比较大的隐患；结合本身楼层的结构来说,一旦发生火灾或其他紧急状况,很难顺利的引导住户离开建筑,建筑内部功能复杂所用材料也繁多,更容易引起火势的蔓延,并且人们一般会按照楼道中的安全出口的指示进行逃离,不能随机应变选择更佳的逃离方案,使得最后的效果往往达不到预期；虽然现在已经出现一些比较先进的应急控制系统,在疏通效果上面也表现的比较完美,但是因为它的相关设备都需要安装在楼基中,在不毁坏原有建筑的功能的前提下,只能应用于新建的高楼,对已经投入使用的建筑物无能为力。本文通过对现有的照明系统进行大量的调研,提出一种基于电力线通信的照明方案,使得该设备不仅仅可以随时获得照明装置的工作状况,而且如果接收到火灾的警报,就会自动开启消防应急照明系统。该系统不仅解决了不易管理装置工作状态的问题,也使得在紧急状况发生时能够有一个比较直观的指示系统指引人们离开现场,便于根据实际的灾难情况安排离开方案,进一步保障人员的安全。提出这一方案的原因是相关装置的铺设比较方便,不需要严苛的条件能够在比较近的地方进行电力连接,没有真正的电线参与其中,使其在实现起来更加便捷和简单。本课题研究的主要工作包括：(1)调查并研究了消防照明控制系统的发展现状和参数要求；(2)研究了电力线载波通信技术的基本原理、发展现状、调制方式等；(3)制定了基于电力线通信的应急照明控制系统设计方案；(4)电力线载波通信系统的硬件设计,包括载波通信芯片选择、电源接口设计、通信电路设计等；(5)电力线载波通信系统底层驱动软件设计；(6)系统调试与测试；(7)总结与展望。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-8
目录  8-13
第一章绪论  13-19
  1.1 研究背景与意义  13-14
  1.2 应急照明控制系统简介  14-16
    1.2.1 应急照明控制系统的概念  14-15
    1.2.2 应急照明控制系统发展现状  15-16
  1.3 课题的研究目的  16-17
  1.4 本文研究的主要内容  17-19
第二章电力线载波通信技术的介绍  19-29
  2.1 电力线载波通信的基本原理  19-20
  2.2 电力线载波通信的发展历程和发展现状  20-22
  2.3 电力线载波通信的信道特性分析  22-24
    2.3.1 信号衰减  22-23
    2.3.2 噪声干扰  23-24
  2.4 电力线载波通信的调制方式  24
  2.5 电力线通信常用组网类型及应用  24-28
    2.5.1 家庭组网  25
    2.5.2 专用网  25-27
    2.5.3 接入网  27-28
  2.6 本章小节  28-29
第三章消防应急照明控制系统的总体方案设计  29-37
  3.1 系统需求分析  29
    3.1.1 功能性需求  29
    3.1.2 非功能性需求  29
  3.2 系统的总体方案设计  29-30
  3.3 处理器选择  30-37
    3.3.1 STC12/15系列处理器特点  32-33
    3.3.2 主模块处理器STC15F2K60S2内部结构及引脚图  33-35
    3.3.3 从模块处理器STC12C5201AD内部结构及引脚图  35-37
第四章消防应急照明控制系统硬件设计  37-57
  4.1 主模块最小系统硬件电路  37-41
    4.1.1 供电电源设计  38
    4.1.2 RS-232串口接口电路  38-41
  4.2 主模块信号发生电路  41-45
    4.2.1 同步脉冲信号  41-42
    4.2.2 过零斩波电路  42-44
    4.2.3 主模块收发信号通信电路  44-45
  4.3 从模块最小系统硬件电路  45-46
  4.4 从模块收发信号电路  46-48
  4.5 主从模块的通信方式  48-51
  4.6 PCB设计  51-56
  4.7 本章小结  56-57
第五章消防应急照明系统软件设计  57-69
  5.1 软件集成开发环境简介  57-59
  5.2 软件总体设计  59-63
  5.3 STC15初始化程序模块  63-66
    5.3.1 系统时钟配置  63
    5.3.2 串口初始化  63-64
    5.3.3 定时器初始化  64-66
  5.4 串口通信程序  66-69
第六章系统调试与分析  69-78
  6.1 斩波波形分析  69-71
  6.2 主从模块通信信号分析  71-75
  6.3 系统调试总结  75-78
第七章总结与展望  78-80
  7.1 总结  78
  7.2 展望  78-80
参考文献  80-83
致谢  83-84
攻读硕士学位期间研究成果  84

基于电力线通信的应急照明控制系统设计

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