具有車載備援節(jié)點(diǎn)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?yàn)榄h(huán)境具有流通性，氣體具備擴(kuò)散性，如果泄漏事故發(fā)生而警報(bào)不夠迅速，那么輕微意外就可能造成嚴(yán)重后果，甚至帶來人員傷亡。因此，實(shí)際應(yīng)用中對(duì)環(huán)境信息監(jiān)測系統(tǒng)的有效監(jiān)測范圍、靈敏度、實(shí)時(shí)性等技術(shù)指標(biāo)有很高的要求。本文針對(duì)以上需求設(shè)計(jì)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(diǎn)以及終端車載監(jiān)測節(jié)點(diǎn)。采用SI4463通信芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，選用STM32F103主控芯片進(jìn)行組網(wǎng)協(xié)議的具體實(shí)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(jìn)行兩部分工作，一是負(fù)責(zé)收集各個(gè)監(jiān)測節(jié)點(diǎn)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(jī)的控制命令傳遞給車載節(jié)點(diǎn)。終端固定監(jiān)測節(jié)點(diǎn)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?xì)怏w傳感器以及DHT11溫濕度測量模塊。為了彌補(bǔ)固定監(jiān)測節(jié)點(diǎn)的不足，增加系統(tǒng)整體的靈活性，擴(kuò)展系統(tǒng)監(jiān)測范圍，設(shè)計(jì)了終端車載監(jiān)測節(jié)點(diǎn)。該節(jié)點(diǎn)作為移動(dòng)監(jiān)測節(jié)點(diǎn)，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(dòng)動(dòng)作，以此前往目標(biāo)區(qū)域。并在該區(qū)域進(jìn)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(jìn)行開發(fā)，可以收集、整理、顯示并存儲(chǔ)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的監(jiān)測數(shù)據(jù)，繪制重點(diǎn)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(xiǎn)情況下發(fā)出警報(bào)。同時(shí)為方便對(duì)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行控制，還在上位機(jī)軟件中嵌入了移動(dòng)節(jié)點(diǎn)操作界面。
　　論文設(shè)計(jì)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(duì)比幾種組網(wǎng)技術(shù)優(yōu)劣性，設(shè)計(jì)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(diǎn)以及車載節(jié)點(diǎn)的硬件電路，進(jìn)而由這三個(gè)部分組成傳感器網(wǎng)，并且按照模塊化設(shè)計(jì)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(bào)警裝置、電源