基于物联网的智能建筑信息集成关键技术研究与应用

发布时间：2017-10-13 02:32

  本文关键词：基于物联网的智能建筑信息集成关键技术研究与应用

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【摘要】：随着社会的快速发展,社会信息化脚步也在加快。高层建筑中的信息集成,也是社会信息化不可缺少的一部分。高层建筑中信息集成化能够实现对高层建筑设施的有效管理和资源合理配置,提高建筑物的办公效率。目前大多数建筑物的信息都是单一化管理的,这样存在很多弊端,一是不能统一管理信息量;二是不能急时发现故障和危险;三是不能进行信息存储和信息查询。如何实现高层建筑信息有机整合,则赫然成为智能建筑研究者们面临的首要挑战。这种挑战主要来源于高层建筑的信息量非常大。如电量、水量、气量、消防、安防都是建筑中非常重要的信息。要想把这些所有的信息都整合起来,是件很困难的事。本文依托长春市科技局项目——基于物联网的智能建筑信息集成关键技术研究与应用平台建设(12ZX56)进行研究整合,实现建筑物信息集成化功能。本系统以学校教学楼和实验楼为研究对象,将Zig Bee采集模块安装在电表,水表,气表等测量仪器上,进行信息采集。然后经过Zig Bee无线路由器,再由CAN总线传送到网关,由网关传送到PC机服务器中,并通过互联网可以随时查询。本系统还建立了一个数据库,存储进三年的所有信息量供用户使用、分析、查询。本系统选用CC2530芯片作为终端节点核心芯片进行信息采集。经过CC2530构成的无线路由器,由CAN总线系统传送到Zig Bee网关,再由上位机进行管理和存储。同时本系统还设计了自动控制系统,当系统出现过电压或欠电压时,自动控制系统会自动切断电源保护整个系统。当水管突然破裂时,水压传感器会采集信号,然后自动控制系统会声光报警。本系统还结合了消防系统,当温度传感器采集终端节点所处环境的温度后,会根据采集到的信息量作出故障报警、异常报警和火灾报警三种不同种类的报警。本系统终端采集模块和路由器之间的数据传输采用的是Zig Bee无线传输,但为了提高数据传输的准确性,路由器和路由器之间,路由器和网关之间,网关和上位机之间采用的是CAN总线传输。这样无线传输和有线传输相结合即解决了整个系统的成本也提高了数据传输的准确性。本设计在无线数据传输过程中,采用了模糊算法进行数据传输控制,模糊算法不断校正无线传输过程中出现的偏差,确保了数据传输的准确性。本系统的研究成功和推广将进一步提高建无线数据筑物信息集成化的智能化水平。本系统的研制成功标志着物联网技术的进一步发展,将有很大的实际意义。可以用于多个领域的信息集成,有很高的实用价值和发展前景。
【关键词】：信息集成 智能建筑 CAN总线 物联网
【学位授予单位】：吉林建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU855
【目录】：

• 摘要6-8
• Abstract8-12
• 第1章 绪论12-22
• 1.1 论文研究背景12-13
• 1.2 论文研究的意义13-14
• 1.2.1 论文研究的目的13
• 1.2.2 论文研究的现实意义13-14
• 1.3 无线数据传输国内外研究现状14-18
• 1.3.1 无线数据传输国内研究现状14-15
• 1.3.2 无线数据传输国外研究现状15
• 1.3.3 建筑物中信息传输常用方式15-18
• 1.4 论文主要研究内容及特点18-20
• 1.4.1 论文主要研究内容18-19
• 1.4.2 本论文技术特点19-20
• 1.5 论文主要结构20-22
• 第2章 物联网无线传输技术22-36
• 2.1 无线传感器网络技术的对比22-23
• 2.1.1 近距离无线传送NFC22
• 2.1.2 超宽频技术UWB22-23
• 2.1.3 蓝牙技术Bluetooth23
• 2.1.4 Wi-Fi技 术23
• 2.2 Zig Bee技 术概述23-26
• 2.2.1 Zigbee技 术的特点24-25
• 2.2.2 Zigbee技 术的应用领域25-26
• 2.3 Zigbee技 术协议栈26-30
• 2.3.1 物理层 （ PHY）26-28
• 2.3.2 媒体访问控制层 (MAC)28
• 2.3.4 网络层 （ NWK）28-29
• 2.3.5 应用层 （ APL）29-30
• 2.4 Zig Bee的 网络拓扑结构30-32
• 2.4.1 星型网络拓扑结构30-31
• 2.4.2 树型网络拓扑结构31
• 2.4.3 对等拓扑网状结构31-32
• 2.5 CC2530芯 片的研究32-34
• 2.5.1 CC2530芯 片主要特性32-33
• 2.5.2 CC2530的 引脚介绍33-34
• 2.6 本章小结34-36
• 第3章 系统的硬件电路设计36-50
• 3.1 建筑物信息集成系统总体设计方案36-37
• 3.2 信息采集终端节点的设计37-40
• 3.2.1 信息采集终端节点模块设计37-38
• 3.2.2 建筑物信息采集终端节点具体电路图的设计38-40
• 3.3 系统Zig Bee路 由器的设计40-42
• 3.3.1 系统Zig Bee路 由器的总体设计40
• 3.3.2 路由器设计的具体点路40-42
• 3.4 CAN总 线通信设计42-45
• 3.4.1 CAN总 线通信的设计42
• 3.4.2 CAN总 线技术优点42-43
• 3.4.3 CAN总 线控制器SJA100043-45
• 3.4.4 CAN的 典型电路45
• 3.5 系统网关设计45-47
• 3.6 部分控制电路的设计47-48
• 3.6.1 自动切断电源电路的设计47
• 3.6.2 水管故障报警电路的设计47-48
• 3.7 本章小结48-50
• 第4章 系统软件设计50-60
• 4.1 系统终端采集节点程序的设计50-51
• 4.2 无线路由器程序设计51-53
• 4.3 上位管理主机53
• 4.4 数据传输控制算法53-58
• 4.4.1 模糊控制的基本理论及结构54-55
• 4.4.2 模糊控制器的模糊化55-56
• 4.4.3 模糊关系矩阵与决策56-58
• 4.5 本章小结58-60
• 第5章 系统上位机数据库设计60-72
• 5.1 数据存储系统目标设计60
• 5.2 系统具体设计60-61
• 5.3 系统功能模块划分61-62
• 5.4 数据库结构设计62-63
• 5.5 编写公共模块文件63-66
• 5.6 用户功能模块66-71
• 5.6.1 首页和登录模块66-68
• 5.6.2 注册模块68-71
• 5.7 本章小结71-72
• 结论与展望72-74
• 参考文献74-76
• 攻读硕士期间所发表的学术论文76-78
• 附录178-79
• 附录279-80
• 致谢80

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1 董新平;物联网产业成长研究[D];华中师范大学;2012年

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本文编号：1022357