基于互联网的公寓在线监测报警系统的设计与实现

摘要

城市化的不断发展使得人们居住和工作的地方越来越集中，公寓火灾由于发生的时间短、持续的周期长、造成的后果严重，成为了威胁和危害小区居民生命和财产安全的最主要安全事故，火灾发生后第一时间报警和疏散居民是减少损失的重要手段。传统的火灾监测报警模式多采用有线数据传输和局域网数据传输，往往不能够在第一时间通知高层住户进行逃生，并存在成本高、报警不及时等问题。针对以上问题，本文提出一种基于互联网的监测报警系统，在线监测公寓内各单元房间的火灾点参数，当检测出火灾发生后，能够第一时间报警，并能够在第一时间通知所有居民逃生。
　　本文根据国内平安城市项目的要求，完成了火灾在线监测报警系统数据采集和无线通信模块的硬件设计，数据在线展示和报警模块的软件设计。下位机数据采集模块通过驱动传感器，实现了室内的温度和烟雾浓度的检测功能；无线通信模块由单片机控制，实现了将数据无线传输到远程服务器的功能；上位机数据在线展示模块负责对下位机无线传输的数据进行在线页面显示，方便住户和管理人员随时查看公寓各单元房间的室内情况；数据报警模块通过异常检测算法筛选出异常房间点，并由Nagios监控软件实时监听和分析异常原因，在火灾发生的第一时间对公寓所有居民发送告警通知。
　　本文主要阐述了在线监测报警系统的工作原理，介绍了下位机的温度采集模块和烟雾浓度检测模块的方案设计；上位机 TCP服务端和 Web实时数据展示界面的功能设计，采用GPRS技术作为上下位机的数据通信方案；Nagios监测报警服务的设计，研究和实现了用于检测火灾的异常检测算法。最后通过试验，对本系统的监测和报警功能进行了验证。
　　本系统下位机产品直接采用 GPRS网络进行数据传输，并不依赖特殊的网络，通过对低成本芯片，如STC89C52RC单片机的合理充分利用，使得成本较低，适合广泛安装在小区、公寓、公司等存在安全隐患的场合。

目录

第1章 绪 论

1.1课题背景及研究的目的和意义

1.2 监测报警系统的国内外研究现状

1.3 本文的主要研究内容

第2章 在线监测报警系统的总体设计

2.1 系统整体方案设计

2.2 系统上位机服务器和监控软件方案设计

2.3 系统下位机数据采集模块方案设计

2.4 系统下位机数据通信模块方案设计

2.5 火灾异常点检测算法研究

2.6 本章小结

第3章 在线监测报警系统下位机的设计与实现

3.1 下位机数据采集模块的设计与实现

3.2 下位机数据通信模块的设计与实现

3.3 本章小结

第4章 在线监测报警系统上位机的设计与实现

4.1 系统上位机系统组成

4.2 TCP通信服务端设计

4.3 在线数据展示模块设计

4.4 在线报警模块设计

4.5 本章小结

第5章 系统验证与分析

5.1 测试环境

5.2 GPRS通信功能验证

5.3 数据采集功能和数据在线展示功能验证

5.4 在线监测报警功能验证

5.5 本章小结

结论

参考文献

声明

致谢