具有車載備援節(jié)點的無線傳感網(wǎng)氣體監(jiān)測分析系統(tǒng).pdf

1、環(huán)境氣體的監(jiān)測既可以保障人類生活的安全，也能夠避免生產(chǎn)事故的發(fā)生，如生產(chǎn)生活中常見的有廚房的天然氣監(jiān)測、礦井下瓦斯氣體監(jiān)測、化工廠敏感氣體監(jiān)測、庫房溫濕度粉塵監(jiān)測等。因為環(huán)境具有流通性，氣體具備擴散性，如果泄漏事故發(fā)生而警報不夠迅速，那么輕微意外就可能造成嚴重后果，甚至帶來人員傷亡。因此，實際應(yīng)用中對環(huán)境信息監(jiān)測系統(tǒng)的有效監(jiān)測范圍、靈敏度、實時性等技術(shù)指標有很高的要求。本文針對以上需求設(shè)計了一套基于SI4463的無線傳感網(wǎng)氣體監(jiān)測系統(tǒng)。

2、
　　系統(tǒng)硬件包括協(xié)調(diào)器，終端固定監(jiān)測節(jié)點以及終端車載監(jiān)測節(jié)點。采用SI4463通信芯片進行數(shù)據(jù)傳輸，選用STM32F103主控芯片進行組網(wǎng)協(xié)議的具體實現(xiàn)，并由此創(chuàng)建無線傳感器監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。協(xié)調(diào)器主要進行兩部分工作，一是負責收集各個監(jiān)測節(jié)點的檢測數(shù)據(jù)，并通過USB將這些信息傳輸?shù)娇蛻舳?。二是將上位機的控制命令傳遞給車載節(jié)點。終端固定監(jiān)測節(jié)點部署在不同的監(jiān)測位置，開展環(huán)境信息的獲取工作，并將收集的數(shù)據(jù)發(fā)送到協(xié)調(diào)器。終端設(shè)備上裝有的檢測裝

3、置包括TGS813可燃氣體傳感器以及DHT11溫濕度測量模塊。為了彌補固定監(jiān)測節(jié)點的不足，增加系統(tǒng)整體的靈活性，擴展系統(tǒng)監(jiān)測范圍，設(shè)計了終端車載監(jiān)測節(jié)點。該節(jié)點作為移動監(jiān)測節(jié)點，可以接收協(xié)調(diào)器發(fā)送的控制命令，根據(jù)命令做出移動動作，以此前往目標區(qū)域。并在該區(qū)域進行環(huán)境信息監(jiān)測，以及數(shù)據(jù)回傳協(xié)調(diào)器的工作?？蛻舳塑浖捎肅＃語言并結(jié)合MySQL數(shù)據(jù)庫工具進行開發(fā)，可以收集、整理、顯示并存儲各個節(jié)點的監(jiān)測數(shù)據(jù)，繪制重點區(qū)域數(shù)據(jù)變化折線，判斷各區(qū)

4、域安全情況并在危險情況下發(fā)出警報。同時為方便對移動節(jié)點進行控制，還在上位機軟件中嵌入了移動節(jié)點操作界面。
　　論文設(shè)計并完成了上述無線傳感網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)。首先根據(jù)使用場景，分析氣體監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的需求。對比幾種組網(wǎng)技術(shù)優(yōu)劣性，設(shè)計了系統(tǒng)的整體架構(gòu)。然后繪制協(xié)調(diào)器、固定監(jiān)測節(jié)點以及車載節(jié)點的硬件電路，進而由這三個部分組成傳感器網(wǎng)，并且按照模塊化設(shè)計思想介紹了SI4463通信單元、STM32F103最小系統(tǒng)、傳感器電路、信息顯示及報警裝置、電源