轨交物联网智慧消防系统的设计与研究(附件)【字数：8246】
针对目前消防系统终端设备的落后，互不关联，网络化不足，火灾探测不能实时扑救等缺点。本项目来源于苏州轨道交通公司实际项目，利用物联网技术实现远程消防设备监控和全自动报警和灭火功能，使用一款嵌入式STC15W4K61S4芯片为核心的AD采集电路实现储气罐气压采集，具有四路I2C数据采集，485通信等功能，并将消防瓶气压的数据借助于窄带物联网通信设备，从而向监控员的电脑进行信息的自动发送，设计PC端上位机软件，能够快速地对异常报警进行实时接受，启用消防设备，达到灭火功能。此次设计的系统功能十分稳定，而且具有较高的精度，具备一定的意义。
目 录
一、 前言 1
(一)、 课题研究的背景 1
(二)、 系统设计背景与要求 1
1. 研发多路AD采集卡，实现对多个消防瓶的气压采集 1
2. 研发NBIOT窄带通信系统，实现采集数据的云端传输 2
3. 研发PC机上位机监控软件，实现远程监控消防瓶气压.2
二、 系统整体设计方案 3
三、 系统芯片选型 4
1. AD采集STC15W4K61S4 4
2. NBIOT通信STM32L151C8T6 5
四、 系统的硬件设计 6
(一)、 AD采集卡电路设计 6
1. 电源电路 7
2. AD数据采集电路 7
3. 485通信电路 7
4. STC15W4K61S4单片机电路.8
(二)、 NBIOT通信模块 9
1. 电源电路 10
2. 485通信电路 10
3. BC95电路 11
4. STM32L151C8T6单片机 12
五、 系统的软件设计 13
(一)、 单片机程序概述 13
1. AD采集卡电路 13
2. NBIOT通信模块 16
六、 Visual Studio编写的上位机 19
(一)、 界面组件设计 19
(二)、 后台代码设计 21
1. 工作流程 21
2. NBIOT设置 2 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
2
七、 电信物联网平台 23
(一)、 Profile 开发 23
1. 新建一个产品 23
2. 产品的信息配置 23
3. 产品的服务配置 24
4. 插件开发及配置 26
5. 新建消息及配置 28
6. 设备的部署及配置 30
7. 注册设备及配置 33
八、 实物调试及功能演示 35
(一)、 实物电路布局 35
(二)、 实际工作环境模拟 36
(三)、 实际工作环境 37
(四)、 华为云平台数据捕获 38
(五)、 上位机WEB界面显示 38
(六)、 数据精准度测试 40
总结.41
致谢.42
参考文献.43
附件一 软件著作权证书 44
附件二 实用新型专利授权通知书 45
附件三横向课题协议.46
附件四 产品应用场景及性能证明 47
附件五 2019年江苏省挑战杯一等奖证书48
附件六 单片机原理图 48
(一)、 AD采集卡 48
(二)、 NBIOT通信模块 49
附件七 电路PCB 50
(一)、 AD采集卡 50
(二)、 NBIOT通信模块52
附件八 单片机程序 54
(一)、 AD采集卡 54
(二)、 NBIOT通信模块程序 60
附件九 上位机程序 66
(一)、 主程序 66
(二)、 NBIOT设置程序74
一、前言
课题研究的背景
城建快速发展之下，交通系统为了满足实际需求，朝着多样化的方向发展，地铁的高速便捷，节省资金和时间，越来越多的市民去选择地铁。在地铁站乘客流量大，工作人员分配不均匀，每个站点人员少等。同时地铁站对消防的要求很高，本次课题是与苏州轨交公司的签订项目，并且已经在实施检测，目前苏州轨交1号线的消防瓶投入到市场的时间比较早，数量比较大，在地铁中每一天的消防瓶气压数据仍然是以人工抄写的形式完成，所有的轨道要求，每隔1小时的巡逻，消防要将数据详细地记录，在查询时发现了异常情况，要马上进行处理，这类做法不仅是对人力的极大地浪费，还有时间上面的浪费，在对数据采集的过程中，也无法保证其可靠性。因此，针对于此，我们对其实施物联网改造，从而令消防瓶的数据借助于无线设备直接将其发送至上位机上面，实时显示该消防瓶的气压值，对不稳定的异常气压瓶及时报警，通过查阅相关文献，我们了解到NBIOT技术可以满足我们的所有要求，我们利用华为云平台，使数据发送及时。
系统设计背景与要求
本系统设计是于苏州轨交消防实际应用项目，苏州轨交一号线是使用场地，本次已投入到市场中。在这之前以苏州轨交一号线为试点，为他们提供物联网消防系统改造措施。在之前的方法检测气压瓶，地铁巡查人员会每两个小时要检查一次消防瓶中的气压值是否在合适的的气压范围中。在苏州轨交一号线存放启动瓶，灭火瓶组成消防设备，当气压值在正常的范围内，启动瓶和消防瓶才能正常灭火。在轨交消防机房中，灭火器起着至关重要的作用，在轨交交通公司定时派员工去检查启动瓶和灭火器，以防他们的气压值有问题，存在潜在的危险性。轨交交通公司要求我们改造，在轨交定制的消防瓶接口上装上我们的气体压力传感器，接入到AD采集卡，通过NBIOT通信模块上传到华为云平台，数据显示在工作人员的上位机中。我们的气体压力传感器完全取代轨交原先的气体压力表，改造后的轨交消防气瓶，方便轨交一号线的监测和发现，以及减少每个站点的人员使用，同时节约大量的资金，项目设计内容如下：
研发16路AD采集卡，实现对多个消防瓶的气压采集
目 录
一、 前言 1
(一)、 课题研究的背景 1
(二)、 系统设计背景与要求 1
1. 研发多路AD采集卡，实现对多个消防瓶的气压采集 1
2. 研发NBIOT窄带通信系统，实现采集数据的云端传输 2
3. 研发PC机上位机监控软件，实现远程监控消防瓶气压.2
二、 系统整体设计方案 3
三、 系统芯片选型 4
1. AD采集STC15W4K61S4 4
2. NBIOT通信STM32L151C8T6 5
四、 系统的硬件设计 6
(一)、 AD采集卡电路设计 6
1. 电源电路 7
2. AD数据采集电路 7
3. 485通信电路 7
4. STC15W4K61S4单片机电路.8
(二)、 NBIOT通信模块 9
1. 电源电路 10
2. 485通信电路 10
3. BC95电路 11
4. STM32L151C8T6单片机 12
五、 系统的软件设计 13
(一)、 单片机程序概述 13
1. AD采集卡电路 13
2. NBIOT通信模块 16
六、 Visual Studio编写的上位机 19
(一)、 界面组件设计 19
(二)、 后台代码设计 21
1. 工作流程 21
2. NBIOT设置 2 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
2
七、 电信物联网平台 23
(一)、 Profile 开发 23
1. 新建一个产品 23
2. 产品的信息配置 23
3. 产品的服务配置 24
4. 插件开发及配置 26
5. 新建消息及配置 28
6. 设备的部署及配置 30
7. 注册设备及配置 33
八、 实物调试及功能演示 35
(一)、 实物电路布局 35
(二)、 实际工作环境模拟 36
(三)、 实际工作环境 37
(四)、 华为云平台数据捕获 38
(五)、 上位机WEB界面显示 38
(六)、 数据精准度测试 40
总结.41
致谢.42
参考文献.43
附件一 软件著作权证书 44
附件二 实用新型专利授权通知书 45
附件三横向课题协议.46
附件四 产品应用场景及性能证明 47
附件五 2019年江苏省挑战杯一等奖证书48
附件六 单片机原理图 48
(一)、 AD采集卡 48
(二)、 NBIOT通信模块 49
附件七 电路PCB 50
(一)、 AD采集卡 50
(二)、 NBIOT通信模块52
附件八 单片机程序 54
(一)、 AD采集卡 54
(二)、 NBIOT通信模块程序 60
附件九 上位机程序 66
(一)、 主程序 66
(二)、 NBIOT设置程序74
一、前言
课题研究的背景
城建快速发展之下，交通系统为了满足实际需求，朝着多样化的方向发展，地铁的高速便捷，节省资金和时间，越来越多的市民去选择地铁。在地铁站乘客流量大，工作人员分配不均匀，每个站点人员少等。同时地铁站对消防的要求很高，本次课题是与苏州轨交公司的签订项目，并且已经在实施检测，目前苏州轨交1号线的消防瓶投入到市场的时间比较早，数量比较大，在地铁中每一天的消防瓶气压数据仍然是以人工抄写的形式完成，所有的轨道要求，每隔1小时的巡逻，消防要将数据详细地记录，在查询时发现了异常情况，要马上进行处理，这类做法不仅是对人力的极大地浪费，还有时间上面的浪费，在对数据采集的过程中，也无法保证其可靠性。因此，针对于此，我们对其实施物联网改造，从而令消防瓶的数据借助于无线设备直接将其发送至上位机上面，实时显示该消防瓶的气压值，对不稳定的异常气压瓶及时报警，通过查阅相关文献，我们了解到NBIOT技术可以满足我们的所有要求，我们利用华为云平台，使数据发送及时。
系统设计背景与要求
本系统设计是于苏州轨交消防实际应用项目，苏州轨交一号线是使用场地，本次已投入到市场中。在这之前以苏州轨交一号线为试点，为他们提供物联网消防系统改造措施。在之前的方法检测气压瓶，地铁巡查人员会每两个小时要检查一次消防瓶中的气压值是否在合适的的气压范围中。在苏州轨交一号线存放启动瓶，灭火瓶组成消防设备，当气压值在正常的范围内，启动瓶和消防瓶才能正常灭火。在轨交消防机房中，灭火器起着至关重要的作用，在轨交交通公司定时派员工去检查启动瓶和灭火器，以防他们的气压值有问题，存在潜在的危险性。轨交交通公司要求我们改造，在轨交定制的消防瓶接口上装上我们的气体压力传感器，接入到AD采集卡，通过NBIOT通信模块上传到华为云平台，数据显示在工作人员的上位机中。我们的气体压力传感器完全取代轨交原先的气体压力表，改造后的轨交消防气瓶，方便轨交一号线的监测和发现，以及减少每个站点的人员使用，同时节约大量的资金，项目设计内容如下：
研发16路AD采集卡，实现对多个消防瓶的气压采集
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