基于ZigBee和GPRS的变电站通信机房安防系统的设计

摘要

智能安防系统是利用计算机、通信网络技术和嵌入式系统，将各种安防设施（如红外人体探测仪、水浸监测、摄像头等）通过网络连接到一起，进行实时监控，并随时发出告警信息，从而为特定环境提供可靠的安防保障。传统的安防系统一般是通过安保人员实时查看监控画面，并按时间段现场进行巡视，人为发现异常进行事故处理，由于受到人的制约，花费的人力成本大，且不能及时发现一些异常现象。智能安防旨在降低人力成本，更为有效地实现安全防护。本文主要针对智能安防系统的方式进行研究，针对百色地区220kV某某变电站通信机房，进行了系统设计。
　　本文以S3C2440微处理器为核心硬件平台，研究基于ZigBee和GPRS的智能安防系统设计，并对系统实现中涉及的关键技术进行了研究和论述。
　　在整个设计中，本文所做主要工作如下:
　　1.以CC2530芯片为基础，设计电路模块，研究ZigBee协议栈，实现协调器与终端之间星型结构的组网方式，将终端上采集的数据传送给协调器。
　　2.通过ZigBee协调器控制GPRS模块将采集到的数据与各执行器状态传送到ARM处理器。
　　3.对ARM处理器相关技术及Linux内核组成进行了分析和研究，构建系统软硬件开发平台，分析Boot Loader的启动原理及运行过程等。
　　4.完成Web服务器的设计及配置，实现智能安防系统功能，加入视频监控功能，实现了系统的总体功能要求。

目录

声明

摘要

1．1 研究背景和意义

1．2．1 国内智能安防系统发展现状

1．2．2 国外智能安防系统发展现状

1．3 论文章节安排

第二章 变电站通信机房安防系统结构设计及主要技术选型

2．1 变电站通信机房安防系统整体结构

2．2 ZigBee在变电站通信机房安防设计的应用

2．3 GPRS在变电站通信机房安防设计的应用

2．4 变电站通信机房安防供电方案

2．5 变电站通信机房现场组网结构

2．6 本章小结

第三章 变电站通信机房安防系统硬件设计

3．1 ZigBee模块

3．2 GPRS模块

3．3 ARM处理器

3．4 电源模块

3．5 串口模块

3．6 远程服务器

3．6．1 使用远程服务器的必要性

3．6．2 远程服务器简介

3．7 传感器及监测设备

3．7．1 空气温度传感器

3．7．2 空气湿度传感器

3．7．3 红外感应器

3．7．4 空调漏水传感器

3．7．5 烟雾传感器

3．8 本章小结

第四章 变电站通信机房安防系统软件设计

4．1．1 协调节点设计

4．1．2 终端节点设计

4．1．3 数据网关中心设计

4．2 电网主站通信机房远程服务器软件设计

4．2．1 数据库

4．2．2 服务器接收端

4．2．3 Web程序设计

4．3 变电站通信机房视频管理平台软件设计

4．3．1 平台特性

4．3．2 图像播放环节设计

4．3．3 历史图像处理设计

4．4．1 环境干扰的安全防护

4．4．2 突发情况的安全防护

4．5 本章小结

第五章 测试与分析

5．1 下位机组网

5．2 服务端接收器

5．3 Web网站展示

5．3．1 主页

5．3．2 实时数据页面

5．3．3 历史数据查询

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

附录

致谢

攻读学位期间发表论文情况