嵌入式操作系统在火灾测控系统中的开发与应用研究

摘要

该论文介绍了中国目前火灾测控系统研究开发现状,分析了存在的问题,并结合目前国内嵌入式系统及因特网发展实际情况,给出一种新型智能火灾测控系统开发设计方案.对硬件结构开发研究中关键部分视频服务器、智能复合探测器、LonWorks总线作了详细说明.根据中国火灾探测器研究开发现状,针对火灾测控对实时性,准确性,动态性,交互性严格要求,结合目前国内嵌入式系统在火灾探测器实际应用情况,给出一种新型智能火灾复合探测器开发设计.文中提出一种实时在线估计火灾事故的神经网络多传感器融合方法,用该方法可获得对火灾事故准确实时检测.文中论述了该方法的特征提取,维数压缩和归一化等预处理方法,神经网络的构造及训练等内容.还用BP—GA算法对智能火灾复合探测器系统做了进一步深入分析研究,最后给出了系统的软件设计实现方法,并运行通过调试软件.

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致谢

第一章绪论

1.1国内外发展状况及其目的意义

1.2课题研究的主要内容及拟解决的问题

1.3关键问题，现有条件及解决办法：

第二章嵌入式系统与实时多任务系统

2.1嵌入式系统的概念和特点

2.2嵌入式系统技术发展的历史

2.3嵌入式系统组成

2.4实时操作系统简介

2.5实时多任务操作系统(RTOS)

2.6嵌入式的实时数据库

2.7开发调试软件

2.8 uc/os源代码公开的实时多任务操作系统

2.8.1 uc/os-Ⅱ简介

2.8.2实时多任务操作系统设计的基本原理

第三章火灾测控系统的概述

3.1火灾测控系统的发展概况

3.2火灾测控系统的一般构成及工作原理

3.2.1系统构成

3.2.2火灾发生规律

3.3火灾自动报警系统设计形式要求

3.4火灾自动报警系统可靠性评估

3.4.1与火灾自动报警系统可靠性评估相关的概念

3.4.2火灾自动报警系统可靠性评估方法

3.4.3建立元器件故障率模型，为可靠性评估供基础参数

第四章基于WEB的实时嵌入式智能火灾测控系统基本结构设计

4.1智能火灾测控系统基本结构

4.2视频服务器

4.2.1 A/D变换和数字解码

4.2.2窗口控制器

4.2.3桢存储器系统

4.3复合探测器

4.4 LonWorks技术

4.5测控系统其余部分的总述

4.6基本技术指标和主要功能

4.7系统主要特点

第五章实时嵌入式智能火灾复合探测器系统

5.1智能复合探测器系统基本结构

5.2数据融合过程

5.3传感器信号的预处理

5.3.1特征选取

5.3.2维数压缩和归一化

5.4神经网络多传感器融合

5.4.1神经网络的模型选择

5.4.2训练网络检测火灾

第六章BP-GA算法在火灾复合探测器系统中应用

6.1前馈神经网络火灾探测原理

6.2遗传算法

6.3 BP-GA算法

6.4 BP-GA算法分析

第七章智能火灾复合探测器系统软件设计及调试

7.1系统软件流程图

7.2实时操作系统选择

7.3源代码公开的uc/os-Ⅱ改进

7.4嵌入式操作系统调试方案选择

7.4.1方案1：插桩(stub)

7.4.2方案2：片上调试(On Chip Debugging)及Embedded PowerPCBackground Debug Mode

7.4在智能复合火灾探测器系统应用

7.5调试的经验和体会

第八章结束语

参考文献