基于数据融合技术的火灾报警系统研究与设计
这是一篇关于火灾报警,ZigBee,NB-IOT,数据融合技术,人员定位的论文, 主要内容为火灾作为生活中十分常见的灾害,对人民生命安全和财产安全的伤害是巨大的,为此有必要在人员密集的公共场所和线路复杂的破旧老楼中安装智能化火灾报警系统,最大限度地保证人民的生命和财产安全。市面上现有的火灾报警系统主要分为三类:感烟型、感温型和火焰型,但现有的火灾报警系统存在采用单一参数报警检测容易造成误报漏报、有线传输线路容易老化、无法对受困人员进行定位等问题。针对以上问题,本文设计了一款基于数据融合技术的火灾报警系统。本文依托于吉林省发展和改革委员会产业技术研究与开发项目“基于BIM的高层建筑火灾救援与大数据逃生规划系统应用研究”,开展基于数据融合技术的火灾报警系统研究与设计。本设计采用ZigBee技术和NB-IOT技术进行无线传感,以提高系统数据传输的可靠性;火灾探测方面采用烟雾浓度、温度、CO浓度等多种传感器数据融合技术进行参数采集,得出不同情况下发生火灾的形式与概率,以提高系统火灾检测的准确性;受困人员定位方面,采用4个ZigBee模块进行组网,定位算法采用RSSI(Received Signal Strength Indication)算法,通过三个参考节点和一个移动节点对被困人员位置坐标进行计算,以提高系统无线定位的精确性;物联网平台方面,选用中国移动One NET物联网平台进行数据上传和存储,支持MQTT协议接入,以提高系统可视分析的便捷性。系统整体设计分为数据融合算法设计、系统硬件部分设计、系统软件部分设计以及物联网云平台的搭建四大部分。系统硬件电路设计包括主控模块、无线传输模块、传感器模块等,系统软件程序设计包括开发环境设计、上位机展示界面设计和物联网云设计。系统采用数据融合技术进行火灾信息采集,通过RSSI三边算法对被困人员定位,采用物联网平台进行数据的存储与展示,具有实时性、及时性,可在火灾发生的第一时间进行报警、救援,达到了消防联动的目的。经过软硬件功能测试,系统各项符合国家规定,并且能够达到预期效果。
多参数检测及健康管理系统的设计与实现
这是一篇关于健康管理,STM32L431RCT6,NB-IOT,IoT Studio,阿里云平台,多参数检测,跌倒判断的论文, 主要内容为随着中国人口老龄化情况的加剧,老年病的发病率逐渐升高,患病人数也在不断增加,给医疗系统带来了巨大的压力。在嵌入式技术、物联网技术及医学传感器等技术的飞速发展下,医疗模式正在由线下治疗向远程线上监护转变。在此背景下,本系统结合嵌入式技术和NB-IOT技术,并基于阿里云平台设计了一款多参数检测及健康管理系统,能够对人体的心率、呼吸率、血压、血氧饱和度、体温五种生理参数和运动状态进行远程监测,具有较高的应用价值和社会意义。本系统分为生理参数采集终端、物联网云平台和手机客户端三大部分。生理参数采集终端以STM32L431RCT6单片机为中央控制器,基于Free RTOS嵌入式实时操作系统编写程序实现了参数采集、数据处理和数据上报等功能。其中,数据采集程序实现单片机STM32L431RCT6控制传感器ADS1292R、MKB0805、MAX30102、MPU6050以及温度检测电路分别采集人体的心电、呼吸、血压、血氧饱和度、体温等五种生理参数和运动状态。数据处理程序中使用中值滤波算法滤除了心电和呼吸信号中的基线漂移,使用FIR低通滤波器搭配5点平滑滤波过滤了心电信号中的肌电干扰,使用差分阈值法实现R波定位,从而进行心率计算。此外,数据处理程序中还通过计算加速度向量模、角速度向量模以及倾斜角θ三个运动特征来进行跌倒判断。数据上报程序将数据打包为JSON格式,然后通过NB-IOT网络上传至阿里云平台。物联网云平台在获得采集终端上报的数据以后进行存储,并向手机客户端提供服务。手机客户端是在Io T-Studio物联网应用开发平台下编写,来为用户提供实时参数显示、历史参数查询、健康服务等功能,从而实现健康管理。本系统使用了最新的基于5G蜂窝网络的NB-IOT技术,和蓝牙、ziggbee、WIFI、4G等传统的通信方式相比较,其不需要网关组网,能够直接和云平台进行连接,且具有覆盖范围广、成本和功耗低等优点。通过测试,系统检测的心率、呼吸率、血压、血氧等四项参数的相对误差小于等于5%,体温的相对误差小于等于1%,跌倒判断的误报率小于8%,准确率良好,且系统体积小、功耗低,实时性好,对人口老龄化背景下远程医疗的发展具有积极的研究意义。
基于数据融合技术的火灾报警系统研究与设计
这是一篇关于火灾报警,ZigBee,NB-IOT,数据融合技术,人员定位的论文, 主要内容为火灾作为生活中十分常见的灾害,对人民生命安全和财产安全的伤害是巨大的,为此有必要在人员密集的公共场所和线路复杂的破旧老楼中安装智能化火灾报警系统,最大限度地保证人民的生命和财产安全。市面上现有的火灾报警系统主要分为三类:感烟型、感温型和火焰型,但现有的火灾报警系统存在采用单一参数报警检测容易造成误报漏报、有线传输线路容易老化、无法对受困人员进行定位等问题。针对以上问题,本文设计了一款基于数据融合技术的火灾报警系统。本文依托于吉林省发展和改革委员会产业技术研究与开发项目“基于BIM的高层建筑火灾救援与大数据逃生规划系统应用研究”,开展基于数据融合技术的火灾报警系统研究与设计。本设计采用ZigBee技术和NB-IOT技术进行无线传感,以提高系统数据传输的可靠性;火灾探测方面采用烟雾浓度、温度、CO浓度等多种传感器数据融合技术进行参数采集,得出不同情况下发生火灾的形式与概率,以提高系统火灾检测的准确性;受困人员定位方面,采用4个ZigBee模块进行组网,定位算法采用RSSI(Received Signal Strength Indication)算法,通过三个参考节点和一个移动节点对被困人员位置坐标进行计算,以提高系统无线定位的精确性;物联网平台方面,选用中国移动One NET物联网平台进行数据上传和存储,支持MQTT协议接入,以提高系统可视分析的便捷性。系统整体设计分为数据融合算法设计、系统硬件部分设计、系统软件部分设计以及物联网云平台的搭建四大部分。系统硬件电路设计包括主控模块、无线传输模块、传感器模块等,系统软件程序设计包括开发环境设计、上位机展示界面设计和物联网云设计。系统采用数据融合技术进行火灾信息采集,通过RSSI三边算法对被困人员定位,采用物联网平台进行数据的存储与展示,具有实时性、及时性,可在火灾发生的第一时间进行报警、救援,达到了消防联动的目的。经过软硬件功能测试,系统各项符合国家规定,并且能够达到预期效果。
基于CPS的智慧照明综合系统的设计
这是一篇关于智慧照明综合系统,信息物理融合系统,STM32,NB-IOT,监控中心的论文, 主要内容为随着智慧城市的快速发展,现有智慧照明系统已经不能满足社会发展的需求。智慧照明系统具有设备分布区域广、数据量大、初期建设成本高、后期拓展有限、运维效率低等情况。这些情况在智慧城市建设过程中需要解决,且当前对相关问题的研究较少。因此,研究以智慧照明系统为载体,融合多种子系统,构建智慧照明综合系统,提高系统效率具有重要的意义。本文首先对智慧照明系统与信息物理融合系统(Cyber Physical System,CPS)进行分析。然后分析智慧照明综合系统在照明管理、运营维护与系统扩展等方面的需求,引入CPS理论知识,提出了基于CPS的智慧照明综合系统(简称“照明综合CPS”)的体系结构,并对该系统进行设计。系统由五个结构层组成,包括感控层、网络传输层、数据处理层、决策控制层与服务应用层。基于需求分析、设计思想与功能构成等对各个层进行设计,并对各层的结构与功能进行阐述。最后通过对照明综合CPS的数据流向进行分析,描述系统运行的基本流程,体现系统运行过程中各层间的协同性。通过将CPS理论应用到智慧照明系统中,实现了对智慧照明系统体系结构的改进。本文根据照明综合CPS的体系结构对子系统智慧照明系统进行设计与实现。通过该子系统实现照明综合CPS中的照明监控功能。本文设计以STM32为控制核心构成感控节点,并对感控节点的供电模块、传感器模块与驱动模块等进行实现。网络传输层采用NB-IOT与Zig Bee组成的异构通信网络传输数据,利用WH-NB73-BA与CC2530实现网关节点,并对数据传输结构进行设计。选用阿里云服务器作为后台服务器,对服务器环境进行搭建,利用后台服务器对智慧照明系统的照明信息、控制信息、运算结果等数据进行处理与存储。利用HTML+CSS+Java Script技术与JAVA框架设计搭建网站,实现基于Web服务的监控中心的远程控制管理。基于Android平台开发移动终端软件APP,实现系统的远程移动控制。最后对系统进行功能测试,运行结果符合预期。
基于CPS的智慧照明综合系统的设计
这是一篇关于智慧照明综合系统,信息物理融合系统,STM32,NB-IOT,监控中心的论文, 主要内容为随着智慧城市的快速发展,现有智慧照明系统已经不能满足社会发展的需求。智慧照明系统具有设备分布区域广、数据量大、初期建设成本高、后期拓展有限、运维效率低等情况。这些情况在智慧城市建设过程中需要解决,且当前对相关问题的研究较少。因此,研究以智慧照明系统为载体,融合多种子系统,构建智慧照明综合系统,提高系统效率具有重要的意义。本文首先对智慧照明系统与信息物理融合系统(Cyber Physical System,CPS)进行分析。然后分析智慧照明综合系统在照明管理、运营维护与系统扩展等方面的需求,引入CPS理论知识,提出了基于CPS的智慧照明综合系统(简称“照明综合CPS”)的体系结构,并对该系统进行设计。系统由五个结构层组成,包括感控层、网络传输层、数据处理层、决策控制层与服务应用层。基于需求分析、设计思想与功能构成等对各个层进行设计,并对各层的结构与功能进行阐述。最后通过对照明综合CPS的数据流向进行分析,描述系统运行的基本流程,体现系统运行过程中各层间的协同性。通过将CPS理论应用到智慧照明系统中,实现了对智慧照明系统体系结构的改进。本文根据照明综合CPS的体系结构对子系统智慧照明系统进行设计与实现。通过该子系统实现照明综合CPS中的照明监控功能。本文设计以STM32为控制核心构成感控节点,并对感控节点的供电模块、传感器模块与驱动模块等进行实现。网络传输层采用NB-IOT与Zig Bee组成的异构通信网络传输数据,利用WH-NB73-BA与CC2530实现网关节点,并对数据传输结构进行设计。选用阿里云服务器作为后台服务器,对服务器环境进行搭建,利用后台服务器对智慧照明系统的照明信息、控制信息、运算结果等数据进行处理与存储。利用HTML+CSS+Java Script技术与JAVA框架设计搭建网站,实现基于Web服务的监控中心的远程控制管理。基于Android平台开发移动终端软件APP,实现系统的远程移动控制。最后对系统进行功能测试,运行结果符合预期。
基于CPS的智慧照明综合系统的设计
这是一篇关于智慧照明综合系统,信息物理融合系统,STM32,NB-IOT,监控中心的论文, 主要内容为随着智慧城市的快速发展,现有智慧照明系统已经不能满足社会发展的需求。智慧照明系统具有设备分布区域广、数据量大、初期建设成本高、后期拓展有限、运维效率低等情况。这些情况在智慧城市建设过程中需要解决,且当前对相关问题的研究较少。因此,研究以智慧照明系统为载体,融合多种子系统,构建智慧照明综合系统,提高系统效率具有重要的意义。本文首先对智慧照明系统与信息物理融合系统(Cyber Physical System,CPS)进行分析。然后分析智慧照明综合系统在照明管理、运营维护与系统扩展等方面的需求,引入CPS理论知识,提出了基于CPS的智慧照明综合系统(简称“照明综合CPS”)的体系结构,并对该系统进行设计。系统由五个结构层组成,包括感控层、网络传输层、数据处理层、决策控制层与服务应用层。基于需求分析、设计思想与功能构成等对各个层进行设计,并对各层的结构与功能进行阐述。最后通过对照明综合CPS的数据流向进行分析,描述系统运行的基本流程,体现系统运行过程中各层间的协同性。通过将CPS理论应用到智慧照明系统中,实现了对智慧照明系统体系结构的改进。本文根据照明综合CPS的体系结构对子系统智慧照明系统进行设计与实现。通过该子系统实现照明综合CPS中的照明监控功能。本文设计以STM32为控制核心构成感控节点,并对感控节点的供电模块、传感器模块与驱动模块等进行实现。网络传输层采用NB-IOT与Zig Bee组成的异构通信网络传输数据,利用WH-NB73-BA与CC2530实现网关节点,并对数据传输结构进行设计。选用阿里云服务器作为后台服务器,对服务器环境进行搭建,利用后台服务器对智慧照明系统的照明信息、控制信息、运算结果等数据进行处理与存储。利用HTML+CSS+Java Script技术与JAVA框架设计搭建网站,实现基于Web服务的监控中心的远程控制管理。基于Android平台开发移动终端软件APP,实现系统的远程移动控制。最后对系统进行功能测试,运行结果符合预期。
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