Применение и реализация беспроводной технологии Zigbee в пожарных системах безопасности

Анализ возможности применения технологии Zigbee в чрезвычайных ситуациях. Проектирование системы пожарной безопасности с использованием беспроводных устройств. Расчет зоны действия сигнала, шумов, линии потерь, освещения и кондиционирования воздуха.

Рубрика Безопасность жизнедеятельности и охрана труда
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 12.09.2013
Размер файла 2,7 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Спецификация ZigBee позволяет реализовывать беспроводное сетевое решение, основанное на едином глобальном стандарте 802.15.4, с поддержкой скоростей передачи до 250 Кбит/с, крайне низким энергопотреблением, обеспечивающее защиту информации и надежность системы.

Стандарт позволяет создавать сети с многоячейковой топологией, таким образом обслуживая очень большое число узлов и увеличивая дальность связи без дополнительных затрат на усилители мощности. Технология ZigBee не предназначена для передачи больших объемов информации, как Wi-Fi или Bluetooth. Однако для передачи, например, показаний датчиков, объем которы редко превышает десятков байт, не требуется высоких скоростей -- в этом случае обязательны высокие показатели по энергопотреблению, цене и надежности.

Спецификация ZigBee разработана для создания дешевых беспроводных сетей с низким энергопотреблением используемых для передачи небольших объемов данных. Областями применения таких сетей являются:

1. Автоматизация коммерческих зданий, где технология ZigBee используется для связи датчиков температуры, влажности, освещения, вентиляции и т.д.

2. Системы промышленного контроля, автоматизация производственных процессов.

3. Домашняя автоматизация и системы “Умный Дом”.

4. Для охранных и противопожарных систем.

ZigBee -- отличный пример реализации промышленного беспроводного стандарта, расширяющий и упрощающий нашу жизнь и работу.

Целью данной работы является рассмотреть возможность применение беспроводной технологии Zigbee для противопожарных системах безопасности в помещениях.

Поскольку работа заключает в себе в основном теоретический расчет, необходимо рассчитать затраты на разработку системы: рассчитать стоимость комплектующих материалов, транспортные услуги, наладку сети и т. д. Для этого необходимо составить технико-экономическое обоснование работы в соответствии с утвержденной темой.

пожарный безопасность беспроводной кондиционирование

5.2 Производственный план

На данном этапе определяются необходимые объемы основных производственных фондов, трудовых ресурсов и финансовых средств для внедрения системы.

Для того чтобы ввести систему в эксплуатацию надо выполнить ряд работ. В первую очередь надо провести расчет системы. Далее учитывая полученные данные по расчету, следует приобрести необходимое оборудование, установить его и провести ряд экспериментов, подтверждающих работоспособность и надежность системы. После этого проект можно вводить в эксплуатацию

Таблица 5.1 - Этапы организации сети

№ этапа

Наименование этапов

Период выполнения, мес.

11

Разработка проекта

0,3

22

Разработка технической документации

0,3

43

Обзор и выбор оборудования

0,1

54

Поставка оборудования

0,9

65

Монтаж, установка, наладка и тестирование оборудования

0,5

76

Тестирование системы в целом

0,3

87

Ввод в эксплуатацию

0,3

Итого:

3,2

5.3 Расчёт инвестиционных затрат

Построение противопожарной системы с использованием беспроводной технологии требует инвестиций, которые в первую очередь будут направлены на приобретение зарубежного оборудования. Данная система не является новшеством и не предлагает кардинальных изменений в общий принцип пожарной безопасности, она лишь модернизирует существующую системы, дополняя беспроводными модулями Zigbee. Техническое обслуживание и мониторинг сети будут проводить местные кадры. Для организации данной системы закупается оборудование, на общую сумму 180745 тг. (таблицы5.2 и 5.3).

Перечень аппаратного и программного обеспечения, необходимого для разработки устройства, и их стоимость представлены в таблицах 5.2 и 5.3.

Таблица 5.2 - Оборудование мониторинга сети

Наименование

Характеристика

Цена в тенге

Источник информации

1 Cистемный блок

DualCore 2.5/ 2048/ 500Gb/ DVD-RW

51000

Прайс-лист магазина RIV Union 02.06.09г.

2 Монитор

19'' LG 1910S TFT 16 ms

21200

Еженедельник «Альфа» 2.06.09г

3 Клавиатура

Logytech Keyboard PS/2

753

Еженедельник «Альфа»

02.06.09г

4 Мышь

Genius NetScroll 120 Optical Mouse USB

753

Еженедельник «Альфа» 02.06.09г

5 Принтер

HP LaserJet P1005 A4

16900

Еженедельник «Альфа» 02.06.09г

6 Модем

Billion BIPAC 5200S ADSL

7248

Еженедельник«Альфа» 02.06.09г

Итого:

97854

Таблица 5.3 - Оборудование для реализации сети

Наименование

Характеристика

Цена в тенге

Источник информации

1 Комплект оборудований

Maxstream

XBee Series 2 (XB24-BPDK PBF)

5 модулей XBee Series 2 и 5 переходных плат с интерфейсами RS-232 и USB. Программное обеспечение в комплекте

67691

Интеренет-магазин Rlocman.ru Поставщик -компания «Цифпровой Ангел» 02.06.09г.

2. Датчики

Беспроводные датчики дыма, температуры, газа(5 шт)

15200

ТОО «KSAR technology» 02.06.09

Итого:

82891

Капитальные вложения включают в себя стоимость оборудования, монтажных работ и транспортных услуг. Для определения величины капитальных затрат составляются сметы на приобретение оборудования.

Общие капитальные вложения рассчитываются по формуле:

К= Ко + Км + Ктр + ПР , где(5.1)

здесь, Ко - капитальные вложения на приобретение оборудования, тенге;

Км - капитальные вложения на монтажные работы, тенге;

Ктр - капитальные вложения на транспортные расходы, тенге;

ПР - капитальные вложения на предпроектные работы (маркетинговая деятельность, заработная плата сотрудников), тенге.

Затраты на монтажные работы по установке оборудования учитывают все виды инсталляционных работ, включая установку модулей, настройка контроллеров и т.п.

Стоимость монтажа оборудования вычисляется из принятых норм как 5-10 % от стоимости оборудования. Транспортные расходы учтены в соответствии с тарифами на услуги почтовой службы «Казпочта». Так как оборудование с весом до 5 кг везут из России, то стоимость услуги будет 6505 тенге.

Затраты на монтаж:

Км= 5% • Ко;(5.2)

Км = 0,05• 180745= 9037 тг.,

Транспортные расходы: Ктр= 6505

К предпроектным работам отнесем затраты на создание документации и инструкции оборудования и регистрацию необходимых документов.

Таблица 5.4 - Капитальные затраты на реализацию противопожарной системы.

Наименование показателей

Значение показателя, тенге

оборудование

180745

транспортировка

6505

монтаж

9037

предпроектные работы

18074

всего

214361

Таким образом, для разработки противопожарной системы на небольших объектах требуются капитальные вложения в размере 214,396 тг.

Заключение

Темой выпускной работы является использование беспроводной технологии Zigbee в ЧС.

Целью данной работы являлось анализ взможности применения беспроводной технологии Zigbee в системах противопожарной безопасности.

Несмотря на большой объем и актуальность проекта мне удалось выполнить все выше поставленные задачи.

В работе произведён анализ систем связи, подбор и обоснование используемой системы передачи данных, рассмотрены особенности схемы, оборудование, а также топологии сети.

Была спроектирована пожарная система безопасности для помещения. В работе произведены теоретический расчет энергопотребления, расчёт мощностей передатчиков и потери в свободном пространстве, расчет зоны действия сигнала, распространения сигнала внутри помещения. Разработана программа для расчёта технических параметров на языке программирования Delphi.

В технико-экономическом обосновании проекта произведены расчеты капитальных вложений для построения сети и покупки оборудования. В разделе безопасности жизнедеятельности были произведены расчеты искусственного освещения и кондиционирования в помещении.

Вопрос безопасности всегда является акутальным. Использование новых технологий в этой области всегда вызывало особый интерес общества и служб безопасности.

Жесткие требования для систем безопасности и развитие современных информационных устройств доказывают актуальность применения данной технологии.

Список литературы

1. Д.Панфилов. Введение в беспроводную технологию Zigbee стандарта 802.15.4 // Электронные компоненты. - №12. - 2004

2. М.Соколов. Программно-аппаратное обеспечение беспроводных сетей на основе техологии Zigbee/802.15.4 // Электронные компоненты. - №12. - 2004

3. Е. Баранова. IEEE 802.15.4 и его программная надстройка ZigBee. - Интернет-журнал по широкополосным сетям и мультимедийным технологиям; http://www.telemultimedia.ru/art.php?id=292

4. Семенов Ю.А. Беспроводные сети ZigBee и IEEE 802.15.4.: Михаил Крикун; http://book.itep.ru/4/41/zigbee.htm

5. Дмитриев В. Технология Zigbee// Компоненты и технологии. - №1. - 2004

6. ZigBee/802.15.4. - Компоненты беспроводных технологий: сайт компании «Компел»; http://www.compel.ru/catalog/wireless/zigbee

7. Кирпичики для построения сети ZigBee. - сайт компании «Контракт электноника»;

http://www.contractelectronica.ru/info/articles/tech/zigbee/

8. Д.Панфилов. Система пожарной сигнализации с радиоканалом// Электронные компоненты. - №9. - 2003

9. MSP430 и продукция Chipcon в беспроводных сенсорных приложениях и устройствах обеспечения безопасности. - Новости Электроники: сайт компании «Компел»; http://www.compeljournal.ru/enews/2007/3/8

10. Estimating ZigBee transmission range in the ISM band. - Electronic Design Strategy: Мартин Савери; http://www.edn-europe.com/estimatingzigbeetransmissionrangeintheismband+article+1608+Europe.html

11. Базылов К.Б., Алибаева С.А., Бабич А.А. Методические указания для экономической части выпускной работы. - Алматы, 2009

12. Баклашов Н.И., Китаева Н.Ж., Терехов Б.Д. Охрана труда на предприятиях связи и охрана окружающей среды. - М.: Радио и связь, 1989.

13. Дюсебаев М. К. Безопасность жизнедеятельности. Методические указания к выполнению раздела в дипломных проектах. Алматы: АИЭС, 2001.

14. Джангозин А. Д. / ФИРМЕННЫЙ СТАНДАРТ: Работы учебные. - Алматы: АИЭС, 2002.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение А

Листинг программы Delphi

unit Unit1;

interface

uses

Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,

Dialogs, StdCtrls,math;

type

TForm1 = class(TForm)

Edit1: TEdit;

Edit2: TEdit;

Edit3: TEdit;

Edit4: TEdit;

Edit5: TEdit;

Edit6: TEdit;

Label1: TLabel;

Label2: TLabel;

Label3: TLabel;

Label4: TLabel;

Label5: TLabel;

Label6: TLabel;

Label7: TLabel;

Edit7: TEdit;

Label8: TLabel;

Edit8: TEdit;

Label9: TLabel;

Label10: TLabel;

Edit9: TEdit;

Edit10: TEdit;

Label11: TLabel;

Label12: TLabel;

Label13: TLabel;

Label14: TLabel;

Edit11: TEdit;

Edit12: TEdit;

Edit13: TEdit;

Label15: TLabel;

Label16: TLabel;

Edit14: TEdit;

Edit15: TEdit;

Edit16: TEdit;

Label19: TLabel;

Label21: TLabel;

Label17: TLabel;

Label20: TLabel;

Edit17: TEdit;

Button1: TButton;

Button2: TButton;

Label18: TLabel;

Label21: TLabel;

procedure Button1Click(Sender: TObject);

procedure Button2Click(Sender: TObject);

private

{ Private declarations }

public

{ Public declarations }

end;

var

Form1: TForm1;

implementation

{$R *.dfm}

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);

var

F, Pm, Pv, SOM, L1, L2, R1, R2, n, La, Y, FSL, D, Pr, Pl, N0, N01:real;

begin

F:=StrToFloat(edit1.text);

Pm:=StrToFloat(edit2.text);

Pv:=StrToFloat(edit3.text);

SOM:=StrToFloat(edit4.text);

L1:=StrToFloat(edit5.text);

Продолжение приложения А

L2:=StrToFloat(edit6.text);

R1:=StrToFloat(edit7.text);

R2:=StrToFloat(edit8.text);

n:=StrToFloat(edit9.text);

pi:=3.14;

Y:=Pv-Pm-L1-L2;

FSL:=Y-SOM;

La:=300/F;

D:=10*exp(FSL/20-33/20-log(F));

Pr:=(Pv*1*1*La*La)/sqr(4*pi)*sqr(D);

Pl:=20*log(F)+20*log(D)-28;

N0:=1.3803*0.001*T;

N01:=20*log10(N0);

Edit10.text:=FloatToStr(Y);

edit11.text:=FloatToStr(FSL);

edit12.text:=FloatToStr(La);

edit13.text:=FloatToStr(D);

edit14.text:=FloatToStr(Pr);

edit15.text:=FloatToStr(Pl);

edit16.text:=FloatToStr(N0);

edit17.text:=FloatToStr(N01);

end;

procedure TForm1.Button2Click(Sender: TObject);

begin

form1.Close;

end;

end.

Приложение Б

План помещения

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.