基于物聯(lián)網(wǎng)的消防智能終端設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、近年來(lái)，火災(zāi)事故頻發(fā)，消防安全工作日趨嚴(yán)峻。在消防救援中消防人員自身的安全問(wèn)題越來(lái)越受到重視，只有消防人員自身的安全得到保障才能更好的實(shí)施救援。目前市面上有很多智能終端設(shè)備，但是針對(duì)消防人員使用的智能終端大多成本高、功能單一，很多只有簡(jiǎn)單的呼叫通話、火災(zāi)防護(hù)功能(如頭盔面罩、氧氣瓶)，這些簡(jiǎn)單的功能在日益復(fù)雜的消防條件下并不能滿足要求。本文針對(duì)現(xiàn)有的消防終端和消防救援輔助設(shè)備存在的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一套基于物聯(lián)網(wǎng)的消防智能終端系統(tǒng)。系統(tǒng)功能豐

2、富、成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
　　本文從物聯(lián)網(wǎng)三層架構(gòu)中的感知層進(jìn)行重點(diǎn)研究和開發(fā)，論文主要工作包括以下三個(gè)部分：
　　(1)在感知層方面采用模塊化設(shè)計(jì)的思想利用傳感器技術(shù)實(shí)現(xiàn)了消防現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè)和消防人員生理參數(shù)監(jiān)測(cè)。文中利用環(huán)境監(jiān)測(cè)傳感器(如溫度、煙霧、有毒氣體)、生理參數(shù)監(jiān)測(cè)傳感器(心率、人體危險(xiǎn)姿態(tài))等，設(shè)計(jì)了消防智能終端的感知模塊。文中對(duì)傳感器的選型、硬件電路設(shè)計(jì)、傳感器的感知算法等進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)說(shuō)明。針對(duì)于生理參數(shù)監(jiān)測(cè)

3、中使用的心率傳感器采用了多級(jí)濾波電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換等方法得出數(shù)值，然后采用基于極值的方法實(shí)現(xiàn)了脈搏周期的有效計(jì)算進(jìn)而推測(cè)出心率。針對(duì)消防場(chǎng)景提出一種感知模型，利用加速度傳感器采集人體活動(dòng)原始數(shù)據(jù)，然后采用基于閾值判斷的加速度信號(hào)矢量幅度SMV和滑動(dòng)時(shí)間窗的數(shù)據(jù)處理方法實(shí)現(xiàn)了消防現(xiàn)場(chǎng)危險(xiǎn)姿態(tài)識(shí)別。
　　(2)利用RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)了終端巡檢功能和消防人員室內(nèi)定位功能。消防巡檢功能和基于RFID的室內(nèi)定位采用帶有RFID功能的PDA終端來(lái)實(shí)

4、現(xiàn)，文中給出了消防巡檢功能的設(shè)計(jì)方案以及消防現(xiàn)場(chǎng)定位標(biāo)簽布置策略及算法的設(shè)計(jì)。
　　(3)在傳輸層方面，通過(guò)對(duì)比幾種常見的短距離無(wú)線通信方式，選擇了基于藍(lán)牙4.0協(xié)議的傳輸模塊。遠(yuǎn)距離無(wú)線通信的方式則選用目前成熟的2G/3G網(wǎng)絡(luò)。
　　(4)軟件設(shè)計(jì)方面采用當(dāng)前比較流行的Android系統(tǒng)，在Android系統(tǒng)下開發(fā)了藍(lán)牙通信程序和相應(yīng)的顯示界面實(shí)現(xiàn)感知模塊與移動(dòng)終端之間的通信和顯示，并將智能終端監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)上傳到消防監(jiān)控指揮