Báo cháy nhà trạm bts có code

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP KHOA ĐIỆN TỬ BỘ MÔN : KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÁC HỆ THỐNG ĐIỆN TỬ ĐIỂN HÌNH ĐỀ TÀI THIẾT KẾ HỆ THỐNG BÁO CHÁY, KHÓI TRONG NHÀ TRẠM BTS SINH VIÊN : LÊ THỊ THU HÀ LỚP : K50KĐT.01 MSSV : K145520207063 GVHD : Th S BẠCH VĂN NAM Thái Nguyên-2018 MỤC LỤC TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP KHOA ĐIỆN TỬ BỘ MÔN : KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG 1.1 Giới thiệu chung nhà trạm BTS 1.2 Tổng quan thiết bị sử dụng trạm BTS 1.2.1 Các thiết bị xử lý thông tin 1.2.1.1 Ăng-ten 1.2.1.2 Feeder 1.2.1.3 Tủ BTS 1.2.2 Các thiết bị ngoại vi, phụ trợ 10 1.2.2.1 Hệ thống cấp nguồn 10 1.2.2.2 Hệ thống cảnh báo 15 1.2.2.3 Hệ thống chiếu sáng 16 1.2.2.4 Hệ thống làm mát 16 CHƯƠNG PHÂN TÍCH BÀI TỐN 19 2.1 Đặt vấn đề 19 2.2 Mục đích, yêu cầu đề tài 19 2.3 Sơ đồ khối 20 2.4 Các giải pháp lựa chọn 21 2.4.1 Tổng quan PIC 21 2.4.2 Khối cảm biến 24 2.4.3 Khối giao tiếp với người dùng 27 2.4.4 Khối cảnh báo 28 2.4.5 Khối module sim800A 29 2.4.5.1 Module sim ? 29 2.4.5.2 Module sim 800A 29 2.4.6 Khối nguồn 31 2.5 Nguyên lý hoạt động 32 CHƯƠNG THIẾT KẾ HỆ THỐNG 33 3.1 Thiết kế phần mềm 33 3.2 Thiết kế phần cứng 33 3.3 Hoàn thiện hệ thống 36 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 38 4.1 Kết 38 4.2 Hạn chế 38 4.3 Định hướng phát triển 38 (a) LỜI MỞ ĐẦU Hiện nay, ngành viễn thông đạt tiến vượt bậc phát triến mạnh mẽ Mạng lưới viễn thông mở rộng nước, mức độ tăng trưởng thuê bao đạt tốc độ cao, chế pháp lý ngày hoàn thiện theo hướng mở cửa thị trường Cùng với phát triển ngành cơng nghiệp phần cứng phần mềm việc giải công việc giúp người trở nên dễ dàng, thuận tiện nhanh chóng Trong năm gần cơng nghệ Internet Of Think phát triển rộng rãi, việc điều khiển thiết bị từ xa thông qua sever web thực cách dễ dàng, nhà trạm BTS điều khiển thiết bị thủ cơng kỹ sư vận hành Việc thiết kế hệ thống điều khiển từ xa phần mềm tiết kiệm nhiều chi phí nguồn nhân lực Với mục tiêu xây dựng hệ thống điều khiển có khả đáp ứng cao, thao tác dễ dàng, đảm bảo giá thành rẻ, dễ sử dụng giúp người quản lý thiết bị vận hành Từ ý tưởng nhìn thấy nhu cầu thực tế, chúng em lựa chọn đề tài “Nghiên cứu thiết kế hệ thống báo cháy, khói nhà trạm BTS thơng minh” Trong trình thực đồ án em nhận bảo, hướng dẫn tận tình thầy khoa, đặc biệt bảo thầy BẠCH VĂN NAM Trong thực đồ án, kiến thức hạn chế, với khoảng thời gian ngắn thực hiện, mà đồ án em nhiều thiếu sót mong thầy đóng góp bổ sung ý kiến để đồ án em hoàn thiện hơn! Em xin chân thành cảm ơn CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG 1.1 Giới thiệu chung nhà trạm BTS BTS (Base Transceiver Station) sở hạ tầng viễn thông sử dụng nhằm tạo thông tin liên lạc không dây thiết bị thuê bao viễn thông nhà điều hành mạng Các thiết bị thuê bao điện thoại di động, thiết bị internet không dây nhà điều hành mạng mạng di động GSM, CDMA hay hệ thống TDMA BTS trạm thu phát sóng di động, dùng truyền thông thiết bị di động mạng viễn thông dịch vụ (ISP) Thông thường BTS đặt vị trí định theo quy hoạch ISP (dựa theo mạng tổ ong), nhằm tạo hiệu thu phát song cao với vùng phủ sóng rộng có điểm, vùng nằm BTS mà khơng phủ sóng Hình 1.1 Một số hình ảnh trạm BTS Một BTS điển hình bao gồm: trạm thu phát (TRX) nhằm xử lý việc truyền nhận tín hiệu, gửi nhận tín hiệu từ phần tử mạng cao hơn, tổ hợp kết hợp nguồn cấp liệu từ số trạm thu phát để gửi thông qua ăng-ten làm giảm số lượng ăng-ten cần cài đặt, khuếch đại công suất giúp khuếch đại tín hiệu từ trạm thu phát để truyền thông tin qua ăng- ten, song công sử dụng để tách việc gửi nhận tín hiệu từ ăngten từ ăng-ten phần bên BTS Các thiết bị BTS thường đặt nơi trú ẩn để bảo vệ thiết bị viễn thông tránh khỏi tác nhân bên ngồi bụi, ăn mòn, rỉ sét, trộm cắp, … Một nhà trạm bao gồm thiết bị BTS đề cập trên, máy điều hòa khơng khí sử dụng để làm mát khơng gian trạm nhiệt sinh thiết bị, bình điện để cung cấp điện đèn an ninh cho thiết bị Nhiệt độ trạm viễn thông thời gian hoạt động vượt 55°C tình trạng hoạt động tốt cho thiết bị điện tử BTS Điều đòi hỏi cần thiết máy điều hòa khơng khí, đặc biệt nơi có khí hậu nhiệt đới để trì nhiệt độ nhà trạm giữ mức 25°C nhằm kéo dài tuổi thọ thiết bị BTS pin Độ ẩm tương đối mối quan tâm hàng đầu cần được trì mức 60% để tránh ngưng tụ chất lỏng thiết bị Trong hầu hết trường hợp, điều hòa khơng khí thường thực chức làm mát hút ẩm nhằm mục đích trì độ ẩm chấp nhận 1.2 Tổng quan thiết bị sử dụng trạm BTS Hình 1.2 Mơ hình nhà trạm 1.2.1 Các thiết bị xử lý thông tin 1.2.1.1 Ăng-ten Ăng-ten thực chức biến đổi lượng điện trường từ feeder thành lượng sóng điện từ truyền lan khơng gian (hướng phát) ngược lại (hướng thu) Các ăng-ten phải đảm bảo hiệu suất phát xạ, tiêu búp sóng, định hướng xạ, tăng ích dải tần băng thơng hoạt động thiết bị BTS theo yêu cầu thiết kế trạm cụ thể Có cấu trúc chắn, chịu điều kiện thời tiết khí hậu vùng lắp đặt trạm Hình 1.3 Ăng-ten 1.2.1.2 Feeder Feeder dây truyền sóng nối ăng-ten với thiết bị phát thu Feeder thực chức phối hợp trở kháng, truyền dẫn lượng sóng cao tần ăng-ten thu phát phối ghép ăng-ten thu phát vô tuyến TRx Các feeder phải đảm bảo dải tần băng thông hoạt động, suy hao, phản xạ cho phép phù hợp với thiết kế thiết bị BTS Có cấu trúc chắn, chịu điều kiện thời tiết khí hậu vùng lắp đặt trạm Hình 1.4 Hình ảnh Feeder Nguyên tắc dây cố định cáp feeder : - Cáp phải bố trí/rải ngăn nắp thẳng máng cáp - Tại vị trí uốn cong, bán kính cong dây feeder khơng nhỏ q giới hạn cho phép Vì bán kính cong nhỏ gây suy hao vượt mức cho phép dây feeder có khả bị gãy - Dây feeder không cố định chặt vào cầu cáp làm cho feeder bị móp - Dây feeder phải cố định vào cầu cáp kẹp cáp, dây thẳng, chắn nên kẹp sợi feeder sector chồng lên để tiện cho việc mở rộng sau này, ý không kẹp chung sợi cáp feeder sector khác Trước chạy dây feeder vào lổ cáp nhập trạm phải có đoạn uốn cong võng xuống, nhằm tránh nước bám theo feeder chảy vào trạm qua lổ cáp nhập trạm 1.2.1.3 Tủ BTS Hình 1.5 Hình ảnh tủ BTS Tủ BTS có nhiều loại : BTS Alcatel, BTS Ericsson, BTS Huawei, loại lại có cấu hình khác Thiết bị tủ trạm BTS thành phần trung tâm trạm, bao gồm khối chức sau: - Các khối thu phát (TRX) - Khối ghép nối ăng-ten - Khối chức điều khiển - Các khối hỗ trợ - Tủ cabinet - Khối nguồn, khối quạt, lọc gió - Tiếp đất, giao diện đấu truyền dẫn, cảnh báo, ắc quy 1.2.2 Các thiết bị ngoại vi, phụ trợ Hình 1.6 Sơ đồ kết nối cấc module ngoại vi, phụ trợ 1.2.2.1 Hệ thống cấp nguồn  Tủ nguồn AC 10  Thông số kỹ thuật:  Điện áp hoạt động: 3.5V – 5.5V  Dòng hoạt động: = phát tín hiệu báo cháy 3.2 Thiết kế phần cứng Thiết kế mạch dựa sở nguyên lý làm việc linh kiện, khối, module trình bày phần với sơ đồ mạch nguyên lý tổng thể sau: 33 Hình 3.1 Sơ đồ mô Altium Sơ đồ mạch PCB thiết kế Altium: 34 Hình 3.2 Mạch in 2D Hình 3.3 Mạch in 3D 35 3.3 Hồn thiện hệ thống Một số hình ảnh trạng thái làm việc sản phầm Hình 3.4 Sản phảm trạng thái bình thường 36 Hình 3.5 Hình ảnh đạt ngưỡng báo SMS 37 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 4.1 Kết - Sau thời gian tìm hiểu thực đề tài, với hướng dẫn nhiệt tình thầy giáo mơn nên nhóm chúng em hồn thành đề tài han Qua đồ án, em học thêm nhiều kiến thức bổ ích nguyên lý hoạt động loại cảm biến cháy, cảm biến ngập lụt, cảm biến nhiệt độ - Ngoài ứng dụng tìm hiểu sâu vi điều khiển Pic mà trước em làm quen môn học Nhúng - Sản phẩm hoạt động ổn định, nhanh nhạy, độ xác cao, gọn nhẹ 4.2 Hạn chế - Độ nhạy cảm biến hạn chế, chưa thực xác - Ngoại quan sản phầm chưa bắt mắt - So với sản phẩm báo cháy thị trường giá thành cho sản phẩm cao 4.3 Định hướng phát triển - Hoàn thiện chức mong muốn, cải tiến giao diện người dùng để thuận tiện cho người sử dụng - Tìm hiểu thực tế đưa hệ thống ứng dụng vào việc quản lý nhà trạm BTS thực tiễn - Phát triển them tính để tối ưu sản phẩm - Cải thiện độ nhạy cảm biến - Thương mại hóa sản phẩm - Tìm kiếm linh kiện thay giá thành thấp 38 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1) Nguyễn Thị Lan Anh, “Thiết kế hệ thống trạm BTS cho MOBIFONE Hải Phòng, ĐH dân lập Hải Phòng, 2015 2) http://text.123doc.org/document/2742221-bai-bao-cao-gioi-thieu-cac-thiet-bitai-tram-bts.htm 3) Đào Thị Thanh Thảo, “Đánh giá hiệu khai thác trạm phát sóng thơng tin di động”, Đại học Đà Nẵng,2011 4) Đoàn Hồng Nhật, “Xây dựng hệ thống giám sát điều khiển từ xa trang thiết bị nhà trạm thu phát sóng di động BTS”, Đại Học Bách Khoa Hà Nội,2009 5) Tài liệu cảm biến khí MQ2 https://www.pololu.com/file/0J309/MQ2.pdf http://mcu.banlinhkien.vn/threads/su-dung-cam-bien-phat-hien-khi-gas-mq2.130/ 39 PHỤ LỤC #include "16F877A.h" #device ADC=10 #FUSES NOWDT //No Watch Dog Timer #FUSES NOBROWNOUT //No brownout reset #FUSES NOLVP //No low voltage prgming, B3(PIC16) or B5(PIC18) used for I/O #use delay(crystal=20000000) #use rs232(uart1, baud=9600) #define LCD_ENABLE_PIN PIN_B5 #define LCD_RS_PIN PIN_B7 #define LCD_RW_PIN PIN_B6 #define LCD_DATA4 PIN_B4 #define LCD_DATA5 PIN_B3 #define LCD_DATA6 PIN_B2 #define LCD_DATA7 PIN_B1 #include"lcd.c" unsigned int16 ADC_Value=0; int i=0; float ND_Khoi, Lua; unsigned int16 ND_Khoi_set=0; 40 void khoi_tao() { printf("AT"); putc(13); delay_ms(500); printf("AT+CMGF=1"); putc(13); delay_ms(500); } void SMS_CANH_BAO() { printf("AT+CMGF=1"); putc(13); delay_ms(500); printf("AT+CMGS="); putc(34); printf("01685906020"); putc(34); putc(13); delay_ms(500);//01685906020 printf("Chay Tram BTS TNUT"); putc(26); putc(13); delay_ms(500); } void main() { lcd_init(); khoi_tao(); lcd_gotoxy(1,1); printf(lcd_putc," B.C TRAM BTS "); lcd_gotoxy(1,2); printf(lcd_putc," LOADING "); delay_ms(20000); lcd_putc("\f"); 41 setup_adc(ADC_CLOCK_INTERNAL); setup_adc_ports(AN0_AN1_AN3); output_low(PIN_D7); while(TRUE) { set_adc_channel(0); delay_ms(20); ADC_Value = read_adc(); ND_Khoi = (float)ADC_Value/1023*100; if(ND_khoi>ND_Khoi_set) i++; else i=0; set_adc_channel(3); delay_ms(20); ADC_Value = read_adc(); ND_Khoi_set = (float)ADC_Value/1023*100; if(i>5) { output_high(PIN_D7); lcd_gotoxy(1,1); printf(lcd_putc," CANH BAO CHAY "); lcd_gotoxy(1,2); printf(lcd_putc," GUI SMS "); SMS_CANH_BAO(); 42 delay_ms(2000); } else { output_low(PIN_D7); lcd_gotoxy(1,1); printf(lcd_putc,"ND.KHOI %2.1f%% ",ND_Khoi);// lcd_gotoxy(1,2); printf(lcd_putc,"ND.KHOI.S %ld%% ",ND_Khoi_set); } delay_ms(200); } } 43 ... cảnh báo báo cháy, báo khói, cảnh báo điều khiển thực từ xa mà không cần phải đến trực tiếp Mục đích, yêu cầu đề tài 2.2 Nhằm phục vụ cho việc báo cháy tự động qua tin nhắn SMS đặt trạm BTS, nhà. .. mơi trường trạm BTS Bên cạnh đó, hệ thống phải cung cấp khả tự động xử lý tình trường hợp xuất cảnh báo nguy hiểm Để phục vụ cho nhà trạm không người trực trạm BTS, trạm biến thế, trạm tần số,... nhập trạm phải có đoạn uốn cong võng xuống, nhằm tránh nước bám theo feeder chảy vào trạm qua lổ cáp nhập trạm 1.2.1.3 Tủ BTS Hình 1.5 Hình ảnh tủ BTS Tủ BTS có nhiều loại : BTS Alcatel, BTS Ericsson,