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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)防范火災(zāi)系統(tǒng)
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡(jiǎn)介：
- 利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)家庭、酒店、大型工作場(chǎng)所的防火監(jiān)控、智能通知與可控開(kāi)關(guān)電子鎖
- 詳細(xì)介紹：
- 本作品采用物聯(lián)網(wǎng)的思想構(gòu)建了一個(gè)預(yù)防火災(zāi)發(fā)生的系統(tǒng)。 煙霧感應(yīng)器作為物聯(lián)網(wǎng)的感知層在本系統(tǒng)中從當(dāng)感應(yīng)器的作用。CAN總線與GSM模塊是作為物聯(lián)網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)層，負(fù)責(zé)系統(tǒng)總數(shù)據(jù)的傳送。而應(yīng)用層對(duì)應(yīng)的硬件為AT89C51單片機(jī)與電子鎖。 在本系統(tǒng)中，防范火災(zāi)作為目前最主要 的功能是如此工作的:大部分火災(zāi)發(fā)生前有 產(chǎn)生濃密煙霧的前兆，此時(shí)煙霧感應(yīng)器監(jiān)測(cè)到空氣中異常的煙霧濃度后會(huì)發(fā)送濃度信號(hào)到基于AT89C51單片機(jī)開(kāi)發(fā)的集中器，經(jīng)過(guò)濃度比對(duì)后，若超出預(yù)設(shè)濃度就會(huì)發(fā)送報(bào)警訊息到用戶指定手機(jī)，待收到確認(rèn)訊號(hào)后就會(huì)打開(kāi)電子鎖允許室外人員進(jìn)入消除火災(zāi)隱患。 本系統(tǒng)的創(chuàng)新之處在于通過(guò)CAN總線實(shí)現(xiàn)多個(gè)煙感與集中器的連接，而實(shí)現(xiàn)大范圍、多個(gè)區(qū)域的監(jiān)控，并且節(jié)省許多單個(gè)煙感安裝而帶來(lái)的資源重疊、浪費(fèi)。另外，通過(guò)添加電子鎖的應(yīng)用能帶來(lái)許多便利，可以更大程度的方便用戶的遠(yuǎn)程操作。
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 設(shè)計(jì)、發(fā)明目的： 火災(zāi)自古以來(lái)就是人類生命財(cái)產(chǎn)安全最大的隱患，如何防范于未然一直被人們所關(guān)注。本作品設(shè)計(jì)了一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，可以提前預(yù)警火災(zāi)隱患，通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程通知用戶，得到用戶的許可后可允許室外的人員迅速進(jìn)入消除隱患，防范于未然。 創(chuàng)新點(diǎn)： 使用AT89C51單片機(jī)，有機(jī)的結(jié)合煙霧感應(yīng)器、電子鎖、用戶，形成一張緊密聯(lián)系的局部物聯(lián)網(wǎng)。創(chuàng)造性的將CAN總線使用到本系統(tǒng)的信號(hào)專遞中，有效得提高了信號(hào)傳遞的效率，提高了系統(tǒng)的可靠性、與擴(kuò)展性。 技術(shù)關(guān)鍵： 主要解決感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層的硬件鏈接，相互之間的信號(hào)傳輸?shù)葐?wèn)題， 以及集中器軟件設(shè)計(jì)、編寫的工作。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 顯然現(xiàn)在市面上已經(jīng)有很多防火防盜裝置，例如帶通訊功能的煙霧報(bào)警器，帶通訊功能的防盜鎖。但是這些裝置的缺陷在于功能的單一性與局限性。本系統(tǒng)的改進(jìn)之處在于有機(jī)地結(jié)合這些裝置、設(shè)備。利用各自的特點(diǎn)，來(lái)達(dá)到單一設(shè)備無(wú)法解決的問(wèn)題。而且本系統(tǒng)通過(guò)CAN總線的鏈接，在串上多個(gè)感應(yīng)設(shè)備之后通過(guò)一個(gè)GSM模塊就實(shí)現(xiàn)了連接用戶的功能，從而節(jié)約了非常多的資源，提高了系統(tǒng)的整合度。如：帶有通訊功能的煙霧報(bào)警器監(jiān)測(cè)到煙霧警報(bào)也僅僅能通知用戶，并且需要用戶即使返回控制險(xiǎn)情；而本系統(tǒng)的改進(jìn)之處在于用戶得知異常情況之后就能通知相關(guān)部門，例如社區(qū)物業(yè)，讓這些單位代以控制險(xiǎn)情，而用戶可以從容的返回，即保護(hù)了財(cái)產(chǎn)生命，又不必讓這些單位破門而入，或采用鋌而走險(xiǎn)的方式。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 參加2011 山東科技大學(xué)挑戰(zhàn)杯比賽，獲得三等獎(jiǎng)
作品所處階段
- 完成理論設(shè)計(jì)，完成一定量得硬件工作，完成一定量的單片機(jī)編程工作
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 獨(dú)家許可
作品可展示的形式
- 實(shí)物
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 使用說(shuō)明 火災(zāi)發(fā)生前，必定產(chǎn)生高濃度的煙霧，煙霧感應(yīng)器監(jiān)測(cè)到異常的煙霧濃度后就會(huì)將煙霧濃度轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，上傳到集中器，緊接著集中器通過(guò)信號(hào)濃度的對(duì)比，如超過(guò)警戒值，就會(huì)發(fā)送預(yù)存訊息到用戶指定移動(dòng)設(shè)備中，在收到用戶的確認(rèn)信號(hào)后就會(huì)自動(dòng)打開(kāi)電子鎖，讓室外的人進(jìn)入消除火災(zāi)隱患。
同類課題研究水平概述
- 當(dāng)前的防火系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域主要集中在煤礦開(kāi)采，石油提煉，制藥，化工等行業(yè)，應(yīng)對(duì)的是其高危，易燃易爆等風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)民用的防火裝置設(shè)備也在迅猛發(fā)展，如近期出現(xiàn)的基于單片機(jī)的家庭防火防盜裝置就受到了極大的關(guān)注。 CAN實(shí)現(xiàn)總線分配的方法,可保證當(dāng)不同的站申請(qǐng)總線存取時(shí),明確地進(jìn)行總線分配。這種位仲裁的方法可以解決當(dāng)兩個(gè)站同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)產(chǎn)生的碰撞問(wèn)題。不同于Ethernet網(wǎng)絡(luò)的消息仲裁,CAN的非破壞性解決總線存取沖突的方法,確保在不傳送有用消息時(shí)總線不被占用。甚至當(dāng)總線在重負(fù)載情況下,以消息內(nèi)容為優(yōu)先的總線存取也被證明是一種有效的系統(tǒng)。目前CAN總線主要應(yīng)用于汽車電路的應(yīng)用，雖然技術(shù)成熟，但是當(dāng)下應(yīng)用于防火系統(tǒng)的實(shí)例還是少之又少。 物聯(lián)網(wǎng)目前非常熱門的技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)不僅僅提供了傳感器的連接，其本身也具有智能處理的能力，能夠?qū)ξ矬w實(shí)施智能控制。我國(guó)早在1999年就啟動(dòng)了物聯(lián)網(wǎng)核心傳感網(wǎng)技術(shù)研究，研發(fā)水平處于世界前列，在世界傳感網(wǎng)領(lǐng)域，我國(guó)是標(biāo)準(zhǔn)主導(dǎo)國(guó)之一，專利擁有量高，并且我國(guó)是目前能夠?qū)崿F(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)完整產(chǎn)業(yè)鏈的國(guó)家之一。隨著我國(guó)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)和寬帶覆蓋率不斷的提高，為物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)設(shè)施支持。
