煤氣預(yù)警與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā).pdf

1、近年來,隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),清潔能源也得到了更多的重視和發(fā)展。在諸多清潔能源中,煤氣以其獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)得到人們更多的關(guān)注。作為潔凈能源的一種,煤氣既能滿足人們對(duì)環(huán)境保護(hù)的需求又可以提供高效的能量,而且它還是化工行業(yè)重要的原料。其中很多行業(yè)的附加產(chǎn)品就是煤氣。隨著煤氣行業(yè)的發(fā)展,煤氣安全的重要性也日益擺在人們面前。近年來頻發(fā)的煤氣泄漏,煤氣爆炸等事故也時(shí)刻提醒著我們,煤氣在給我們帶來方便的同時(shí)也伴隨著隱患。安全事故的發(fā)生不但影響經(jīng)濟(jì)的發(fā)展

2、也影響社會(huì)的穩(wěn)定,而現(xiàn)今的煤氣預(yù)警系統(tǒng)其自成體系的分散式生產(chǎn)安全預(yù)警模式已不適應(yīng)企業(yè)發(fā)展的需要。
　　基于這一現(xiàn)狀,通過詳細(xì)了解企業(yè)需求,查閱相關(guān)項(xiàng)目資料,在充分利用企業(yè)現(xiàn)有資源結(jié)合現(xiàn)階段企業(yè)的狀況和技術(shù)情況的基礎(chǔ)上,運(yùn)用當(dāng)今先進(jìn)的無線通信技術(shù),我們研究并設(shè)計(jì)了這一套煤氣預(yù)警與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。使得我們的煤氣預(yù)警與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)從科學(xué)性和準(zhǔn)確性上能夠滿足企業(yè)的需求。主要內(nèi)容如下:
　　首先比較了現(xiàn)在普遍使用的幾種無線通信技術(shù),比如紅外,藍(lán)

3、牙等等。然后就它們的優(yōu)點(diǎn)和不足進(jìn)行了說明和比較。決定采用ZigBee無線傳輸之后,我們?cè)敿?xì)介紹了ZigBee協(xié)議的特點(diǎn)及其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。并對(duì)ZigBee網(wǎng)絡(luò)中的三種不同的設(shè)備進(jìn)行了介紹,分別是協(xié)調(diào)器,路由器,終端節(jié)點(diǎn)。在上述介紹之后我們又解釋了ZigBee的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。并且按不同的部分分別進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。比如物理層,MAC層,網(wǎng)絡(luò)層。
　　然后提出了系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu),介紹了本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則和實(shí)現(xiàn)的功能和指標(biāo)。然后介紹了節(jié)點(diǎn)硬件部分設(shè)

4、計(jì)的基本流程。將國內(nèi)外不同生產(chǎn)商的ZigBee芯片進(jìn)行了性能比較和介紹。最后采用的是TI的CC2530芯片,在CC2530芯片的基礎(chǔ)上對(duì)需要的ZigBee節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了硬件設(shè)計(jì)。其中傳感器部分我們選擇的是MQ-7并就其工作原理和性能進(jìn)行了分析。隨后根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況設(shè)計(jì)了不同的穩(wěn)壓電源,對(duì)穩(wěn)壓電源電路的設(shè)計(jì)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹。對(duì)于硬件設(shè)計(jì)中的其他部分也進(jìn)行了簡(jiǎn)要的說明。
　　后面介紹了整個(gè)系統(tǒng)開發(fā)的軟件環(huán)境。講了行業(yè)領(lǐng)先的Z-Stack協(xié)議棧

5、。對(duì)Z-Stack的軟件結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分層的闡述,然后介紹了Z-Stack的工作流程。然后對(duì)ZigBee網(wǎng)絡(luò)的組建和設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析。各節(jié)點(diǎn)的信號(hào)接收和發(fā)送的函數(shù)也都一一介紹。節(jié)點(diǎn)的軟件流程進(jìn)行了介紹,形成了星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
　　最后我們將設(shè)計(jì)好的系統(tǒng)進(jìn)行了組網(wǎng)。利用串口測(cè)試工具對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了測(cè)試。主要測(cè)試了網(wǎng)絡(luò)的丟包率和RSSI值。而且,為檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)傳輸性能,對(duì)網(wǎng)絡(luò)的不同傳輸距離進(jìn)行了測(cè)試。然后對(duì)有障礙物的情況下的數(shù)據(jù)傳輸情況進(jìn)行了測(cè)試