基于ZigBee的電氣火災監控系統應用設計-電子通信畢業論文開題報告

論文題目 基于ZigBee的電氣火災監控系統應用設計

    基本要求：

    當被保護線路中的被探測參數超過報警設定值時，能發出報警信號，控制信號并能指示報警不為的系統。由電氣火災監控設備（能接收來自電器火災監控探測器的報警信號，發出聲光報警信號和控制信號，指示報警部位，記錄并保存報警信息的裝置）和電氣火災監控探測器（探測被保護線路中的煙霧、溫度等電氣火災危險參數辯護的探測器）組成。

主要內容：基于ZigBee的電氣火災監控系統主要由電源部分，主控部分，Zigbee接收終端，Zigbee采集發送端，顯示部分，報警蜂鳴器等構成。

電源部分：利用變壓器將交流220V轉換為合適的電壓進行工作。

Zigbee接收終端：負責接收采集發送端發來的采集信息處理。

Zigbee采集發送端：負責采集溫度，煙霧等環境信息，如超過設定的值將發送至終端進行處理。

顯示部分：即液晶顯示屏，當終端接收到信息由其顯示出當時的環境因素。

報警蜂鳴器：當溫度，煙霧等環境因素超過設定的值會聲鳴警報。

     選題依據和意義：隨著經濟的快速發展和人們生活水平的大幅度提高,用電設備不斷增多以及用電負荷的不斷加大,隨之因電氣原因導致的火災事故也在逐年攀升。由于電氣火災監控系統能夠準確實時監控電氣線路的故障和異常狀態,及時發現電氣火災的隱患,及時報警、提醒有關人員去消除這些隱患,避免電氣火災的發生,因此它的出現引起了社會的廣泛關注。但是在一些特殊情況下,對于傳統的電氣火災監控系統,多采用有線技術進行火災傳感器網絡的組建。這類方案的特點是擴展性能差，布線繁瑣，影響美觀。由于采用硬線連接，線路容易老化或遭到腐蝕、鼠咬、磨損，故障發生率較高，誤報警率高。這將會影響通信質量。在這些情況下,采用無線通信技術能夠解決這方面的技術難題。 隨著電子通訊業的迅速發展,無線通信技術也得到了長足的進步。本課題的內容是從無線通信技術在電氣火災監控系統中的應用出發,經過對主要無線通信協議特點的分析,選取了ZigBee協議作為底層通信協議。ZigBee是一種新興的近距離、低復雜度、低功耗、低數據速率、低成本的無線網絡技術,用于近距離無線連接,主要應用領域包括工業控制、消費性電子設備、汽車自動化、農業自動化和醫用設備控制等。   

本題研究動態：

國內外研究動態：為了滿足小型、低成本設備無線聯網的要求,2000年12月成立了IEEE 802.15.4工作組,主要負責制定物理層和MAC層的協議,其余協議主要參照和采用現有的標準;高層應用、測試和市場推廣等方面的工作則由成立于2002年8月的聯盟負責。聯盟由英國Invensys公司、日本三菱電氣公司、美國Motorola公司以及荷蘭Philips公司組成,如今已經吸引了上百家芯片公司、無線設備公司和開發商的加入，這就是ZigBee技術的出現。而隨著近年來人類在微電子機械系統、無線通信、數字電子方面取得的巨大成就,使得發展低成本、低功耗、小體積、短距離通信的多功能傳感器成為可能。將無線ZigBee傳感器網絡和人工智能結合,可以大大提高火災報警系統的可靠性。正是由于ZigBee技術具有功耗極低、系統簡單、組網方式靈活、成本低、等待時間短等性能,相對于其他無線網絡技術,它更適合于組建大范圍的無線火災探測器網絡。面前國內外尚不多此類型的生產廠家，該技術也未普及，因此潛在市場十分可觀。

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