基于ZigBee的泳池安全监控系统设计

基于ZigBee的泳池安全监控系统设计

论文摘要

在众多体育锻炼中,游泳是唯一一项适合婴儿到老人的锻炼项目。长期进行游泳锻炼能增强体质,减肥瘦身,是男女老幼都喜欢的体育项目之一。随着水下健身运动的发展,对水下救生的要求越来越高,根据世界救生协会的统计,欧美国家和中国每年都会发生上千例的溺水死亡或因溺水而照成的伤害事故。因此泳池监控系统的研究具有重大的实际意义。如今的游泳池的监控非常原始,大部分都是由救生员来监控,这种监控工作需要救生员长时间集中注意力,极易导致疲劳。由于救生员的疏忽,和管理漏洞。造成事故的频频发生。因此,急需一种具有人工智能的泳池安全监控系统。目前开发出的一些泳池安全监控系统,普遍采用的是通过摄像机进行视频拍摄再将图像信息进行处理,通过一些模糊特征进行溺水者判断,一旦发现报警者便进行声、光报警通知救生员及时救助。但是这样设计成本较高,且误差较大,可能由于水面晃动产生图像畸变,水池过于浑浊,摄像头被游泳者遮挡等原因造成漏报而造成危险。无线传感器网络已广泛应用于军事、医疗、保健等多个领域。本文主要介绍无线传感器网络应用在泳池安全监控系统中,协助救生员保障游泳者的安全,大大降低了由人工监控的疏忽或管理漏洞造成的事故。ZigBee是一种低功耗、低成本、低复杂度、低速率的双向近程的无线网络技术,主要用于短距离、功耗低且传输速率不高的电子设备间进行数据。该网络类似于CDMA和GSM网络,通信距离可根据需求扩展,是一种新兴的无线传感网络。本文主要研究基于ZigBee的泳池安全监控系统,主要通过采集游泳者的心率等参数来监测游泳者的生理情况,如发现不正常情况,则通过ZigBee无线传感网将报警信号传给救生员,救生员处理完事故,通过设备解除警报,若一定时间内没解除警报则通过GSM模块拨号通知其他值班人员。这种通过无线模块警报的方式提示救生员可能发生事故的方式,这种方法能大大降低了事故发生的概率,更好地保障游泳者的生命安全。通过仿真测试,本系统能实现:及时发现疑似溺水者,并通过无线模块将疑似溺水者区域通知救生员,若救生员未能及时处理该警报能通过GSM模块拨号通知其他值班人员,并能记录以上所有步骤发生的时间及信息。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 课题研究背景及意义
  • 1.2 国内外研究现状
  • 1.3 无线传感器网络
  • 1.4 主要内容及论文结构
  • 第二章 系统总体方案
  • 2.1 游泳者终端设计方案
  • 2.2 无线传感网络设计方案
  • 2.3 主控平台设计方案
  • 2.4 救生员终端设计方案
  • 2.5 本章小结
  • 第三章 ZigBee无线传感网络设计
  • 3.1 ZigBee协议
  • 3.2 无线传感网结构介绍
  • 3.3 ZigBee无线传感网组建流程
  • 3.4 ZigBee无线传感网络硬件方案
  • 3.5 ZigBee无线传感网络软件设计
  • 3.6 本章小结
  • 第四章 系统主控平台设计与实现
  • 4.1 主控平台硬件方案
  • 4.2 主控平台软件设计
  • 4.3 本章小结
  • 第五章 系统终端设计
  • 5.1 终端硬件方案
  • 5.2 救生员终端软件设计
  • 5.3 游泳者终端软件设计
  • 5.4 本章小结
  • 第六章 系统实物及测试结果
  • 6.1 模块测试
  • 6.2 系统联调测试
  • 6.3 本章小结
  • 总结与展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 附录
  • 个人简历
  • 在学期间的研究成果及发表的学术论文
  • 相关论文文献

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