基于WCDMA和太阳能的森林火灾报警系统设计

【摘要】：森林火灾是一种严重的自然灾害，严重威胁着人类的生命财产安全。这些火灾不仅给人类带来了巨大的生命和财产损失，而且使气候变化、空气污染和丧失生物多样性等问题进一步恶化。因此，迫切需要采用先进的监测设备和系统来防控森林火灾。 本文设计的森林火灾报警系统是一种以太阳能光伏发电提供能源，WCDMA技术为传输方式的远程视频监控系统。该系统不需要铺设供电线路和网络线路，具有很强的拓展性，由于采用WCDMA网络进行数据传输，系统具有传输速率高，传输可靠，实时的特点。以太阳能电池为能源、WCDMA技术为数据传输的无线视频监控的设计思路,设计了系统总体方案，阐述了系统各个模块功能和系统工作流程，重点应用了WCDMA通信技术和太阳能光伏发电技术。详细对前、后端监控系统进行了硬件设计和软件设计，远程监控中心部分分别设计了监控软件及其各个子系统和数据库系统。 系统主要由SHT10温湿度传感器模块、烟雾传感器模块、图像传感器模块，3G无线发送模块，终端控制数字信号处理器TM1300模块，以及用VisualBasic和数据库SQLServer2000编写的控制中心软件客户端组成。在核心处理器的控制下对各个传感器数据进行实时监控，把采集到的实时数据经过处理器处理后，经过WCDMA无线传输模块传输出去，经由上位机软件分析后作出报警和预警。 最后对数据传输监控部分和太阳能光伏终端供电部分进行模拟仿真实验，结果显示上述设计的系统可以有效的识别火灾并报警。 【关键词】：森林火灾 无线传输 WCDMA TM1300 太阳能
【学位授予单位】：齐齐哈尔大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TN948.6
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 1 绪论11-15
• 1.1 课题背景和意义11-13
• 1.1.1 研究背景11-12
• 1.1.2 研究意义12-13
• 1.2 国内外研究现状13-14
• 1.3 论文研究内容及组织结构14-15
• 2 相关技术15-19
• 2.1 太阳能15-16
• 2.2 数据库16
• 2.3 3G 技术16-19
• 3 系统总体设计方案19-25
• 3.1 系统方案设计20-22
• 3.1.1 终端设计21-22
• 3.1.2 监控中心设计22
• 3.1.3 太阳能供电模块22
• 3.2 系统结构22-23
• 3.2.1 系统组成22
• 3.2.2 系统框架22-23
• 3.3 系统功能说明23-24
• 3.4 系统工作流程24-25
• 4 WCDMA 通信原理及太阳能系统设计理论基础25-36
• 4.1 WCDMA 移动通信系统概述25
• 4.2 WCDMA 网络结构及功能25-27
• 4.2.1 WCDMA 系统网络结构25-26
• 4.2.2 WCDMA 系统各部分功能26-27
• 4.3 频率范围和传输协议27-28
• 4.4 WCDMA 核心网基本结构28-30
• 4.5 太阳能光伏供电相关理论30-36
• 4.5.1 太阳能光伏供电系统原理30-32
• 4.5.2 我国太阳能及光电发展潜力32-34
• 4.5.3 太阳能光伏供电系统原理及特点34
• 4.5.4 太阳能光伏系统设计原则34-36
• 5 前端监控系统及软件设计36-52
• 5.1 森林火灾报警系统前端监控系统总体设计36
• 5.2 数据采集模块设计36-38
• 5.3 数据处理模块设计38-40
• 5.4 3G 模块及其相关电路设计40-41
• 5.5 太阳能光伏和蓄电池联合供电模块设计41-45
• 5.6 软件设计45-52
• 5.6.1 软件总体设计流程图45-46
• 5.6.2 子程序设计流程图46-52
• 6 监控中心设计52-64
• 6.1 VB 编程环境52
• 6.2 登陆界面的设计52-53
• 6.3 系统主界面的设计53-54
• 6.4 系统子界面的设计54-58
• 6.4.1 设备管理子界面54
• 6.4.2 参数设置子界面54-55
• 6.4.3 数据管理子界面55
• 6.4.4 数据分析子界面55-56
• 6.4.5 时间同步子界面56-57
• 6.4.6 太阳能供电系统数据子界面57
• 6.4.7 识别结果子界面57-58
• 6.5 数据库系统58-64
• 6.5.1 数据库的发展与应用58-59
• 6.5.2 SQL Server 2000 应用59-62
• 6.5.3 数据库设计62-64
• 7 系统测试和太阳能光伏并网实验64-71
• 7.1 系统测试64-66
• 7.2 太阳能光伏系统供电实验66-71
• 结论71-72
• 参考文献72-75
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况75-76
• 致谢76-77

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