具有路由功能的烟感温感ZigBee节点研发

【摘要】随着国家经济的高速发展,城市建筑物内人口和财产的数量在急剧增长,由于线路老化、电器超负荷工作等因素引起的火灾时刻威胁着人们的生命和财产安全。为了避免或减少火灾造成的损失,一方面是减少引起火灾的因素,另一方面是能在发生火灾前及时预警。因此,对易发火灾现场开展监测和预警等方面的研究是很有必要的。传统的火灾探测器一般是一个孤立式的监测点,当有火灾发生时只能现场报警,结构功能比较单一,一旦现场无人看守时就可能因火灾造成重大损失。目前组网的探测器可组成一个自动报警监控网络,采用有线连接的方式把信息传递到远程监控中心,做到了现场和远程都能够及时的发现火情。然而采取有线连接方式易造成通信线路安装、维护困难。由于大量的导线预埋到墙体或吊顶覆盖,一旦出现线路老化、腐蚀等问题时将会阻断火灾信息的传输,有线网络的维护还耗费大量的人力、物力和财力。ZigBee技术是一种新兴的近距离、低功耗、低数据速率、低成本的无线网络技术。由它组成的网络为中短距离、低速率无线传感器网络,具有功耗低,适于电池长期供电；可实现一点对多点,两点间对等通信；具有快速组网、自动配置和自动恢复功能；任意个节点之间可相互协调实现数据通信等特点。在要求数据采集或监控的网点多、传输数据量不大、数据传输安全性高、设备成本低且体积小、地形复杂和需要较大的网络覆盖等情况下,ZigBee技术可以充分发挥它的优势,满足上述要求。ZigBee技术可广泛适用于工业控制、数字家庭、智能楼宇监控等领域。本文首先介绍了ZigBee技术及其国内外发展现状和趋势,重点讲述了ZigBee技术的特点和协议栈结构框架,为ZigBee节点的设计打下理论基础。然后根据国家相关标准和设计要求,提出了ZigBee测控节点总体设计方案,并从硬件和软件两个方面进行了设计。针对节点的低功耗应用需求,给出了相关的改进设计。通过对ZigBee路由算法的分析,提出了一种基于电池电压检测的ZigBee改进路由算法。最后通过实验测试了ZigBee烟感温感节点的性能和功能,并测试了由多个ZigBee烟感温感节点组成的测控网络的稳定和可靠性。实验测试结果表明,ZigBee烟感温感节点的性能和功能指标均符合设计要求。采用软硬件抗干扰和低功耗设计措施后,节点的功耗和稳定性具有明显的改进。
【作者】董留亭；
【导师】徐杜；
【作者基本信息】广东工业大学，信息与通信工程，2014，硕士
【关键词】ZigBee；烟感；路由功能；测控节点；

【参考文献】
[1]刘成刚,薛建辉.喀斯特石漠化山地不同类型人工林土壤的基本性质和综合评价[J].植物生态学报,2011,10:1050-1060.
[2]杨乾妮.西部山区进城务工农民随迁子女德育问题研究[D].江西农业大学,教育经济与管理,2012,硕士.
[3]郭焕焕.公民视频新闻传播探析[D].郑州大学,新闻与传播（专业学位）,2013,硕士.
[4]宋蔼瑕.江西省农村居民贫困问题研究[D].江西财经大学,理论经济学,2013,硕士.
[5]吴丹.板式换热器板片换热和阻力性能的数值模拟[D].山东大学,2014.
[6]刘振东.天津市社区管理中的治安综合治理问题研究[D].天津大学,公共管理,2004,硕士.
[7]刘菁.代理成本、融资约束与现金持有价值[D].华侨大学,会计学,2014,硕士.
[8]张永礼.现代企业中的智力资源及其管理[D].河南大学,2005.
[9]周雁楠.医学影像增强及其质量评价算法的研究与应用[D].兰州理工大学,控制理论与控制工程,2013,硕士.
[10]刘志斌,石宗英,赵明国,徐文立.基于环境势场的移动机器人主动定位[J].控制与决策,2008,02:187-190+194.
[11]杨丽萍.网络交际中语码转换的社会语言学和社会语用学研究[D].福建师范大学,英语语言文学,2012,硕士.
[12]张凤麟.基于VaR方法的商业银行质押贷款质押率测算[D].南京财经大学,金融学,2012,硕士.
[13]杨春峰.应用TI565PLC改进均热炉的过程控制[J].冶金自动化,1994,04:46-47.
[14]李国森.澳大利亚维多利亚州《1958年财产法》翻译报告[D].河北师范大学,翻译,2014,硕士.
[15]何丽.慢性髓细胞白血病患者的细胞遗传学与分子生物学检测[D].华中科技大学,血液内科,2013,硕士.
[16]张悦.大学生参加城镇居民医疗保险的实证研究[D].武汉科技大学,社会保障,2012,硕士.
[17]石芳.浅针治疗阴虚火旺型失眠的临床疗效观察[D].福建中医药大学,针灸推拿学（专业学位）,2014,硕士.
[18]艾涛,张海师,吴锋,赵鹏,吕霖.双马来酰亚胺树脂基复合材料研究进展[J].中国胶粘剂,2014,05:50-56.
[19]邱少华.安徽省资源型城市可持续发展研究[D].安徽大学,政治经济学,2013,硕士.
[20]许广敏.老年人教育参与障碍之研究[D].华东师范大学,成人教育学,2004,硕士.
[21]高洪贺.高超声速流场GPU并行算法研究[D].国防科学技术大学,力学,2012,硕士.
[22]木其日.蒙古包结构的逻辑思维研究[D].内蒙古师范大学,逻辑学,2012,硕士.
[23]李胜杰.乳管镜下置定位导丝对乳管内占位性病变治疗价值的研究[D].大连医科大学,外科学,2012,硕士.
[24]李琳.北京市民办中小学体育教育实施现状的调查分析[D].首都体育学院,体育教学,2013,硕士.
[25]高正.我国国有企业员工的职位激励研究[D].湖南师范大学,企业管理,2013,硕士.
[26]李晶.基于企业网络的县域产业集群演化机理研究[D].河北科技大学,企业管理,2012,硕士.
[27]许丹丹.大菱鲆幼鱼对不同蛋白源营养感知与应答机制的初步研究[D].中国海洋大学,水产养殖,2014,博士.
[28]李艳利.高考英语测试的语境推理能力共同量表实证研究[D].湖南师范大学,课程与教学论,2014,硕士.
[29]张丽英.基于风险管理理念的电网安全管理研究[D].华北电力大学（北京）,技术经济及管理,2004,硕士.
[30]薛金莲,孔庆忠,姚景利,汪勇.液压挂车装载运输强度、变形、预拱的校核及优化[J].一重技术.2001(01)
[31]张莹.产融结合风险识别与防范研究[D].山东大学,工业工程（专业学位）,2012,硕士.
[32]李小霞.我国企业应收账款管理研究[D].北京交通大学,2010.
[33]段美蓉.产油微生物菌体高值化利用研究[D].北京化工大学,粮食、油脂及植物蛋白工程,2013,硕士.
[34]袁莉.汽车线控制动操纵系统的设计与研究[D].扬州大学,车辆工程,2011,硕士.
[35]章正荣.诗歌审美人生教育研究[D].福建师范大学,教育,2003,硕士.
[36]李永妮.中日东海大陆架争端解决法律对策研究[D].新疆大学,法律,2013,硕士.
[37]徐琳.基于报告病毒和细胞活性的抗EV71和CA16病毒药物筛选方法的建立及应用[D].吉林大学,生物工程,2014,硕士.
[38]白杨.中枢神经系统血管母细胞瘤诊治进展及临床分析[D].吉林大学,临床医学,2013,硕士.
[39]林珊珊.抵抗素在伴高脂血症性急性坏死性胰腺炎大鼠发病中的作用[D].福建医科大学,内科学,2014,硕士.
[40]滕飞.PD雷达信号处理若干问题的优化方法[D].西安电子科技大学,信号与信息处理,2012,硕士.
[41]杨攀.基于预期损失的贷款减值准备金计提研究[D].北京交通大学,2014.
[42]兰鹏.基于无线Mesh网络的视频监控系统的研究及实现[D].杭州电子科技大学,计算机技术,2014,硕士.
[43]曹霁.机载合成孔径雷达成像算法及其运动补偿[D].合肥工业大学,信号与信息处理,2004,硕士.
[44]苏晨,张玉洁,郭振,徐金安.使用源语言复述知识改善统计机器翻译性能[J].北京大学学报(自然科学版),2015,02:342-348.
[45]廖明建.旋转粘弹性夹层圆板横向振动分析[D].西南交通大学,一般力学与力学基础,2013,硕士.
[46]严智.建构主义理论下小学英语课堂互动研究[D].南京农业大学,英语语言文学,2011,硕士.
[47]洪崎.数据集中与数据挖掘[J].中国金融电脑,2002,10:19-21.
[48]吴金塔,曾向明.WEBGIS技术及其在防汛中的应用研究[J].水利科技,2003,01:11-14.
[49]肖宇星.常压循环熏蒸实验装置抽排系统气体流动模拟及优化[D].北京化工大学,机械工程（专业学位）,2013,硕士.
[50]梁慕芝.特应性皮炎患儿行为问题的调查研究[D].广州中医药大学,中医学（专业学位）,2013,硕士.