無線傳感器網(wǎng)絡(luò)氣體檢測節(jié)點(diǎn)的研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)氣體檢測節(jié)點(diǎn)是一種由具有部分選擇性的氣體傳感器、數(shù)據(jù)處理單元和無線通信模塊組成，能夠檢測氣體濃度信息并利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳輸檢測信息的裝置。作為一種新型氣體檢測方法，它將傳感器技術(shù)、電子技術(shù)、信號(hào)處理、計(jì)算機(jī)技術(shù)和無線網(wǎng)絡(luò)融合在一起，對單一或混合氣體中各氣體成分進(jìn)行定量分析，在食品加工和檢驗(yàn)、毒氣及煤礦瓦斯檢測和醫(yī)學(xué)診斷領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。
　　本文主要從無線傳感器網(wǎng)絡(luò)氣體檢測節(jié)點(diǎn)的硬件、軟件和算法等方面進(jìn)行探索

2、性研究。研究氣體傳感器動(dòng)態(tài)檢測技術(shù)，在對氣體檢測系統(tǒng)中氣體傳感器原理和特性、氣體檢測模式識(shí)別技術(shù)深入研究的基礎(chǔ)上，借助中國電子科技集團(tuán)第49所的實(shí)驗(yàn)條件組建了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，對含有不同濃度的氫氣(H2)和甲烷(CH4)混合氣體進(jìn)行采集和訓(xùn)練，最后實(shí)現(xiàn)氣體的定量檢測。
　　氣體檢測節(jié)點(diǎn)的硬件部分包括氣體傳感器及調(diào)理電路，DSP處理電路和無線通信模塊。以DSP處理器為核心，充分使用DSP片內(nèi)功能模塊，如模數(shù)轉(zhuǎn)換ADC、串行通信SCI單元、豐

3、富的GPIO資源等。由DSP控制氣體傳感器加熱模塊，實(shí)現(xiàn)對氣體傳感器的動(dòng)態(tài)加熱。
　　氣體檢測節(jié)點(diǎn)的軟件由模式識(shí)別算法程序、基于DSP氣體在線檢測程序和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸程序以及上位機(jī)軟件等部分組成。其中，模式識(shí)別算法的訓(xùn)練過程由MATLAB編寫，用于模式識(shí)別算法的實(shí)驗(yàn)仿真分析；而基于DSP的氣體在線檢測程序則是將已經(jīng)訓(xùn)練好且效果較好的模式識(shí)別算法用C語言編寫嵌入DSP中，用于氣體的在線檢測；無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸程序以及上位