一种消防安全的实时监测系统的研究与设计

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随着建筑物结构越来越复杂,电气化产品越来越普遍,消防安全事故隐患也日益突出。此类事故的发生,往往会造成财产的严重损失,人们的生命安全也无法得到保障。伴随物联网体系的逐渐成熟,以及传感器采集技术、无线通信技术和Web技术等关键技术的快速发展,可以实现对消防安全相关的物理特征量的采集、处理和分析,然后进行报警、疏散,从而降低消防安全事故带来的损害。针对传统监测系统中无线通信范围覆盖窄、信号穿透能力弱、抗干扰能力不足,以及系统缺乏对数据的存储处理和与消防部门的联动性等问题;本文结合低功耗广域网(Low Power Wide Area Network,LPWAN)的LoRa技术和Web技术设计并实现了一种消防安全实时监测系统。本文研究的主要内容和所做工作包括:分析消防安全实时监测系统的工作机制,按照系统的整体需求,制定系统的框架和整体设计方案;对系统各个模块的设计方案进行分析,根据需要监测物理量的需求,选择了3种不同的传感器并设计了采集模块的硬件电路和单片机程序,为了保证采集数据的准确率,优化了传感器采集数据时的扫描周期;为了实现数据千米级传输和提高系统可扩展的能力,针对LoRa的技术特性,设计了数据传输的组网方式;为解决数据传输时的同频干扰问题,设计了一种定时轮询的解决方案;利用Intelli J IDEA 2019平台,使用Java语言并结合Web技术,设计并实现了基于浏览器和小程序的数据可视化界面以及提供访问接口的应用服务器程序,其中,为解决应用服务器线程资源管理问题,设计了一种基于线程池的解决方案。本文对所设计的消防安全实时监测系统进行了功能验证和性能测试。验证结果表明,设计的系统可以实现对数据的实时监测、数据可视化、数据实时刷新以及软硬件报警功能;测试结果表明,数据传输平均延迟约为537ms且错误率约为0%,网络请求的平均延迟为461ms,通信距离平均为2294m。各功能和性能均达到设计指标,可满足一定的实际监测需求,对消防安全监测系统的进一步研究具有一定的参考价值。
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本文考察平面中局部凸的闭合浸入曲线在一类曲线流下的演化行为,该曲线流可视为等周比的梯度流.对于两类旋转对称的初始曲线,即高度对称曲线和Abresch-Langer型曲线,证明了曲线流长时间存在,且当时间趋于无穷时光滑地收敛到一个多重圆圈.
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