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基于LonWorks技术的智能小区监控系统研究

作　者: 吕辉
导　师: 董爱华
学　校: 河南理工大学
专　业: 电力电子与电力传动
关键词: 智能小区监控系统现场总线
分类号: TP277
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 22次
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内容摘要

智能小区是近年来随着信息技术的发展而出现的新兴事物,在我国还处于初级阶段。小区安全防范系统和设备监控系统与计算机控制系统紧密相关,随着计算机控制系统的不断发展,特别是现场总线技术的出现,使智能小区监控系统受到很大的影响。本文在阐述智能小区的概念、组成以及中国智能小区发展现状的基础上,分析了现场总线技术-LonWorks技术的主要特点,提出了一种基于LON网络的智能小区家庭监控系统的方案,把整个住宅小区作为一个LON网络,小区中每个住户作为LON网络中的一个节点,构建家庭安防监控网络,实现家庭安防报警信息的自动检测。同时,节点具有对电表、水表、煤气表自动远程抄收等智能化功能。本文利用LonWorks总线技术完成了智能小区家庭监控系统的LON网络结构总体规划、家庭智能节点的开发以及家庭节点与上位机的通讯等内容。系统具有如下特色:各节点在现场完成数据采集、数据处理和控制等功能,并采用全数字传输,系统抗干扰能力强,可靠性高;灵活的网络结构简化了系统布线,使设计与施工的难度和成本都得以降低;开放性好,便于同小区其它智能化系统集成。调试结果表明,这种以LON网络为框架的智能小区监控系统具有良好的开放性、可靠性和扩充性,有现实意义与市场前景。

全文目录

摘要  7-8
Abstract  8-9
1 引言  9-17
  1.1 智能小区简介  9
  1.2 智能小区的系统构成  9-11
  1.3 国内外研究概况、水平和发展趋势  11-14
    1.3.1 国外智能小区（住宅）的发展概况  11-12
    1.3.2 国内智能小区（住宅）发展概况  12
    1.3.3 智能小区的发展历程  12-14
  1.4 研究目的和意义  14-16
  1.5 本文研究内容  16-17
2 LonWorks 总线技术  17-27
  2.1 LonWorks 技术简介  17-19
  2.2 神经元(NEURON)芯片  19-23
    2.2.1 神经元芯片的结构和存储器配置  19-20
    2.2.2 神经元芯片的处理器  20-21
    2.2.3 神经元芯片的通讯  21-23
  2.3 LonTalk 协议  23-25
  2.4 面向对象的开发语言—Neuron C  25
  2.5 LonWorks 开发工具  25-26
  2.6 本章小结  26-27
3 智能小区系统网络设计  27-33
  3.1 系统设计原则  27-28
  3.2 系统主要功能  28
  3.3 系统的网络结构  28-31
    3.3.1 家庭安防报警系统  29-30
    3.3.2 自动远程抄表管理系统  30
    3.3.3 监控管理系统  30-31
  3.4 本章小结  31-33
4 家庭智能节点的硬件组成  33-51
  4.1 家庭智能节点的功能  33
  4.2 家庭节点总体结构  33-34
  4.3 神经元芯片外围电路设计  34-39
    4.3.1 神经元芯片与收发器接口设计  34-36
    4.3.2 神经元芯片3150 的内存扩展  36-37
    4.3.3 服务电路、时钟和复位  37-39
  4.4 家庭安防子系统系统硬件设计  39-44
    4.4.1 家庭安防系统的技术选择  39
    4.4.2 单总线(1-Wire)技术  39-40
    4.4.3 家庭安防单元的硬件设计  40-44
  4.5 远程自动抄表子系统硬件设计  44-46
  4.6 人机接口与数据存储  46-50
    4.6.1 神经元芯片和89C52 之间信息交换  46-48
    4.6.2 89C52 的外部接口设计  48-50
  4.7 适配器选型  50
  4.8 本章小结  50-51
5 家庭智能节点的软件设计与调试  51-69
  5.1 Neuron C 编程语言  51-52
  5.2 节点存储映像  52-53
  5.3 软件总体功能  53-55
  5.4 子系统程序  55-62
    5.4.1 家庭安防子程序  56-57
    5.4.2 远程自动抄表子程序  57-59
    5.4.3 室内环境监测子程序  59-60
    5.4.4 门禁身份识别子程序  60-62
  5.5 节点软件调试  62-67
    5.5.1 NodeBuilder 开发工具  62-63
    5.5.2 开发调试平台的连接  63-64
    5.5.3 节点软件调试  64-66
    5.5.4 几点说明  66-67
  5.6 本章小结  67-69
6 家庭节点与上位机的LON 网络通信  69-91
  6.1 LON 网络构建方法  69-72
    6.1.1 安装和配置智能节点  69-71
    6.1.2 创建网络变量连接  71-72
  6.2 LonWorks 技术的网络通信  72-74
    6.2.1 网络变量通信服务  72-73
    6.2.2 显示报文通信服务  73-74
    6.2.3 网络变量的构造  74
  6.3 上位机监控管理软件  74-77
    6.3.1 DDE 协议  75-76
    6.3.2 系统监控管理软件的开发  76-77
  6.4 家庭智能节点与上位机的LON 网络通信  77-84
    6.4.1 网络变量的定义和执行  79-82
    6.4.2 动态数据的交换  82-84
  6.5 LON 控制网络的创建与测试  84-89
    6.5.1 网络连接工具LonMaker  84-86
    6.5.2 网络的创建  86-88
    6.5.3 网络的测试  88-89
  6.6 本章小结  89-91
7 结论  91-93
参考文献  93-95
附录  95-96
致谢  96

基于LonWorks技术的智能小区监控系统研究

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