苯泄漏無(wú)線傳感網(wǎng)安全預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì).pdf

1、隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和安全生產(chǎn)意識(shí)的不斷加強(qiáng)，對(duì)化工行業(yè)中廣泛使用的原材料氣體泄漏監(jiān)測(cè)也向著信息化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。苯是非常重要的化工原料，但它的致癌性和爆炸性會(huì)對(duì)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全造成威脅。本文分析了國(guó)內(nèi)外苯檢測(cè)技術(shù)和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)需要和國(guó)家相關(guān)要求，設(shè)計(jì)了苯泄漏無(wú)線傳感網(wǎng)安全預(yù)警系統(tǒng)。
　　本文以Wi-Fi自組織網(wǎng)絡(luò)為無(wú)線通信核心架構(gòu)，設(shè)計(jì)了星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu);利用同步休眠機(jī)制優(yōu)化了通信協(xié)議，通過(guò)人工魚(yú)群算

2、法優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)覆蓋率;以大功率無(wú)線網(wǎng)橋作為數(shù)據(jù)中繼控制和接收檢測(cè)終端數(shù)據(jù)，并發(fā)送至上位機(jī)界面;在VisualC++平臺(tái)下開(kāi)發(fā)了友好交互的人機(jī)界面，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)濃度變化、越線報(bào)警，同時(shí)具有查詢(xún)歷史報(bào)警事件、設(shè)置各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的報(bào)警值等功能。
　　硬件上以MSP430F149微處理器為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，設(shè)計(jì)了電化學(xué)傳感器變送電路，與電源模塊、微處理器模塊、顯示及報(bào)警模塊等共同構(gòu)建檢測(cè)終端，模塊化的設(shè)計(jì)增強(qiáng)了系統(tǒng)的靈活性與可擴(kuò)展性。軟件上嵌入傳感器的溫

3、度補(bǔ)償與濃度擬合算法，編寫(xiě)了終端的底層驅(qū)動(dòng)程序，軟件補(bǔ)償使檢測(cè)數(shù)據(jù)更加真實(shí)可靠。
　　對(duì)設(shè)計(jì)完成的樣機(jī)開(kāi)展了系統(tǒng)誤差、重復(fù)性、響應(yīng)時(shí)間、通信距離、丟包率等性能指標(biāo)測(cè)試以及高低溫、高低濕、振動(dòng)跌落等環(huán)境實(shí)驗(yàn)。最后分析了泄漏預(yù)警模型，針對(duì)不同的環(huán)境因素對(duì)泄露擴(kuò)散造成的影響，在MATLAB中進(jìn)行模擬仿真。
　　測(cè)試結(jié)果表明:系統(tǒng)覆蓋半徑達(dá)到500m，測(cè)量示值誤差不超過(guò)5％，分辨率為1ppm，響應(yīng)時(shí)間小于23s，重復(fù)性誤差小于2％，