專利名稱：有毒或可燃?xì)怏w傳感器無線探測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無線氣體傳感儀器研制領(lǐng)域，具體涉及一種有毒或可燃?xì)怏w傳感器無 線探測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)在污染事故的應(yīng)急處置中起著舉足輕重的作用，要求監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn) 確性和及時(shí)性是事故處理的核心工作。在社會(huì)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)活動(dòng)中，突發(fā)性環(huán)境污染事故時(shí)有 發(fā)生，尤其是石油化工原料、產(chǎn)成品及有毒有害危險(xiǎn)品的生產(chǎn)、儲(chǔ)存和運(yùn)輸過程中均隱含著 不同程度的突發(fā)事故因子?；?、環(huán)保等行業(yè)發(fā)生事故或遇到地震、火災(zāi)、洪水等突發(fā)性災(zāi) 害的時(shí)候，將面臨有毒有害或可燃?xì)怏w泄漏的情況。應(yīng)急事故處理部門接到事故警報(bào)后，應(yīng) 急人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，要根據(jù)氣體的毒性、濃度等因素決定危險(xiǎn)范圍，以減少生態(tài)環(huán)境的污染和 財(cái)產(chǎn)的損失。因此，需要建立起環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)預(yù)警體系，從而完善事故應(yīng)急預(yù)案，提高應(yīng)急 處理能力。目前國(guó)內(nèi)環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)處理設(shè)備還比較落后，國(guó)外已經(jīng)就突發(fā)性事故開發(fā)了類似 突發(fā)性事故氣體快速檢測(cè)箱等設(shè)備，用于突發(fā)性氣體泄漏事故和緊急救援，提高了采樣能 力和采樣精度，增強(qiáng)了突發(fā)性事故的應(yīng)急范圍，使其更適用于密閉空間、地下倉(cāng)庫(kù)及管道和 救援人員進(jìn)入比較危險(xiǎn)的場(chǎng)合。同時(shí)，檢測(cè)箱配置具有30米采樣能力的XQC-15E大氣采樣 器，和10種常見的有毒、有害氣體快速檢測(cè)管，使救援人員約5分鐘內(nèi)即可對(duì)常見的10種 有毒、有害氣體進(jìn)行快速檢測(cè)，為事故處理提供及時(shí)而準(zhǔn)確的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。這些設(shè)備雖然 在一定程度上解決了現(xiàn)場(chǎng)氣體監(jiān)測(cè)的一些問題，然而由于不具備遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)能力，需要救援 人員到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，給救援人員帶來一定的危險(xiǎn)。本發(fā)明由此而來。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的在于提供一種有毒或可燃?xì)怏w傳感器無線探測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有 技術(shù)中有毒或可燃?xì)怏w現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)給救援人員帶來一定的危險(xiǎn)等問題。為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的這些問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是一種有毒或可燃?xì)怏w傳感器無線探測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括無線氣體探測(cè)終端和監(jiān)控終 端，其特征在于所述無線氣體探測(cè)終端通過自組織網(wǎng)或數(shù)傳電臺(tái)與監(jiān)控終端通訊，所述無 線氣體探測(cè)終端包括氣體傳感模塊、無線收發(fā)模塊，所述氣體傳感模塊檢測(cè)周圍環(huán)境中有 毒或可燃?xì)怏w濃度，并將檢測(cè)信息通過無線收發(fā)模塊與監(jiān)控終端通訊。優(yōu)選的，所述無線氣體探測(cè)終端還包括數(shù)字處理模塊；所述數(shù)字處理模塊接收氣 體傳感模塊的數(shù)字信號(hào)，并對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理得到捕獲的氣體信息，并向無線收發(fā)模塊 發(fā)出收發(fā)指令。優(yōu)選的，所述氣體傳感模塊包括至少一個(gè)氣體采樣單元以及與氣體采樣單元配合 的傳感元件，所述氣體采樣單元采集周圍環(huán)境中氣體后，傳感元件根據(jù)氣體的性質(zhì)通過配 套電路向數(shù)字處理模塊發(fā)送數(shù)字信號(hào)。
3[0009]優(yōu)選的，所述數(shù)字處理模塊包括微處理器，所述微處理器通過通用I/O接口接收 氣體傳感模塊的數(shù)字信號(hào)，根據(jù)數(shù)字信號(hào)的參數(shù)計(jì)算確定氣體傳感模塊捕獲的氣體信息， 并向無線收發(fā)模塊發(fā)出指令將所述氣體信息向監(jiān)控終端傳輸。優(yōu)選的，所述無線收發(fā)模塊包括基于DSP技術(shù)和無線電技術(shù)的數(shù)傳電臺(tái)收發(fā)模塊 或基于分組交換機(jī)制的自組網(wǎng)收發(fā)模塊，負(fù)責(zé)接收數(shù)字處理模塊的指令與監(jiān)控終端進(jìn)行通 訊傳輸氣體信息。優(yōu)選的，所述監(jiān)控終端選自遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)終端、現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)終端。優(yōu)選的，所述系統(tǒng)為無線氣體探測(cè)終端和現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)終端構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；所述無 線氣體探測(cè)終端通過自組織網(wǎng)絡(luò)或數(shù)傳電臺(tái)與現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)終端通訊傳輸氣體信息實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng) 監(jiān)控。優(yōu)選的，所述系統(tǒng)包括數(shù)個(gè)無線氣體探測(cè)終端、現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)終端和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)終端構(gòu) 成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；所述無線氣體探測(cè)終端將探測(cè)到的氣體信息通過自組織網(wǎng)絡(luò)或數(shù)傳電臺(tái)和 現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)終端通訊，所述現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)終端通過GPRS網(wǎng)絡(luò)和與GPRS網(wǎng)絡(luò)接口連通的INTERNET 網(wǎng)絡(luò)傳輸給遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)終端進(jìn)行監(jiān)控。優(yōu)選的，所述系統(tǒng)還包括監(jiān)控中心，所述監(jiān)控中心通過與GPRS網(wǎng)絡(luò)接口連通的 INTERNET網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程監(jiān)控終端通訊；所述現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控終端通過GPRS網(wǎng)絡(luò)和與GPRS網(wǎng)絡(luò)接口 連通的INTERNET網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中心通訊。當(dāng)進(jìn)行監(jiān)控時(shí)，按照如下步驟進(jìn)行(1)無線氣體探測(cè)終端采集捕獲周圍環(huán)境中氣體信息；(2)無線氣體探測(cè)終端將氣體信息通過自組織網(wǎng)絡(luò)或數(shù)傳電臺(tái)傳輸給監(jiān)控終端；(3)監(jiān)控終端根據(jù)接受到的氣體信息進(jìn)行有毒或可燃?xì)怏w的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控或遠(yuǎn)程監(jiān) 控。當(dāng)然每個(gè)無線氣體探測(cè)終端上可以帶有GPRS模塊，無線氣體探測(cè)終端間可以通 過GPRS模塊形成GPRS網(wǎng)絡(luò)。每個(gè)無線氣體探測(cè)終端通過GPRS網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控終端通訊。本發(fā)明的有毒或可燃?xì)怏w傳感器無線探測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以快速地將傳感終端在現(xiàn) 場(chǎng)展開配置，將控制終端設(shè)置在安全的地方，評(píng)估應(yīng)急人員根據(jù)需要采用個(gè)人防護(hù)措施安 全進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行事故處理并確定安全的操作區(qū)域。同時(shí)，實(shí)時(shí)的濃度監(jiān)測(cè)還可以為事故處 理人員提供安全的保障，可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件的變化，在更廣泛的區(qū)域內(nèi)確定氣體擴(kuò)散的情 況，改變危險(xiǎn)范圍的劃分，為外圍人員提供實(shí)時(shí)的警報(bào)從而及時(shí)地從危險(xiǎn)地帶撤離。除了應(yīng)用于環(huán)保應(yīng)急事故、消防救援等方面，該系統(tǒng)在安全生產(chǎn)、防止化學(xué)物質(zhì)危 害的執(zhí)法行動(dòng)和化學(xué)武器反恐等方面也有著應(yīng)用價(jià)值。在生產(chǎn)過程中工作人員也可能遇到 像氧氣缺乏、可燃?xì)獗?、一氧化碳和硫化氫致命的危害，有些非法武裝和恐怖分子也會(huì)利 用有毒化學(xué)蒸汽來危害公眾安全，在進(jìn)入某個(gè)不明區(qū)域或建筑物時(shí)，該系統(tǒng)可以用來檢測(cè) 這些化學(xué)物質(zhì)的情況，以保證進(jìn)入該區(qū)域的安全性。本發(fā)明的系統(tǒng)可以是一種基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的同時(shí)具備自組網(wǎng)和GPRS傳輸模式 的有毒、可燃?xì)怏w監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，這樣可以集成高靈敏傳感和無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可在復(fù)雜現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境 下快速部署，具備突發(fā)事件的臨時(shí)應(yīng)急氣體監(jiān)測(cè)能力。該無線氣體探測(cè)終端可以包括有毒 有害、可燃?xì)怏w傳感器的無線發(fā)射模塊，該無線氣體探測(cè)終端自組織成多跳無線傳感器網(wǎng) 絡(luò)系統(tǒng)，它由大量有毒、可燃?xì)怏w傳感器，信號(hào)處理和無線發(fā)射模塊構(gòu)成；有毒、可燃?xì)怏w傳感器負(fù)責(zé)檢測(cè)周圍空氣中的有毒氣體濃度，將檢測(cè)結(jié)果以數(shù)字信號(hào)方式輸出；每個(gè)無線氣 體探測(cè)終端中信號(hào)處理模塊通過RS-485串口與一個(gè)有毒、可燃?xì)怏w傳感器連接，按照指 定時(shí)間間隔周期性的查詢有毒、可燃?xì)怏w傳感器的檢測(cè)結(jié)果，通過自組織形成的多跳無線 路由將檢測(cè)結(jié)果上報(bào)給現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控終端；同時(shí)氣體傳感數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡(luò)傳到Internet上 的監(jiān)控中心和遠(yuǎn)程監(jiān)控終端，監(jiān)控中心負(fù)責(zé)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)、傳感器檢測(cè)結(jié)果信息的顯示與儲(chǔ) 存，對(duì)所有的上報(bào)數(shù)據(jù)進(jìn)行多節(jié)點(diǎn)信息融合處理，分析有毒、可燃?xì)怏w的泄漏源及其擴(kuò)散趨 勢(shì)。該系統(tǒng)采用由無線氣體探測(cè)終端和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控終端自組織建立的多跳無線傳感器 網(wǎng)絡(luò)無線氣體探測(cè)終端在上電初始化后，嘗試與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控終端或是其周圍的已經(jīng)加入網(wǎng) 絡(luò)的無線氣體探測(cè)終端通信，通過它們加入到網(wǎng)絡(luò)中，無線氣體探測(cè)終端在成功加入網(wǎng)絡(luò) 后，除了負(fù)責(zé)上報(bào)通過RS-485串口與之相連的有毒、可燃?xì)怏w氣體傳感器的檢測(cè)結(jié)果外， 還負(fù)責(zé)接納其它無線氣體探測(cè)終端加入網(wǎng)絡(luò)，并負(fù)責(zé)中繼轉(zhuǎn)發(fā)來自由其接納加入網(wǎng)絡(luò)的無 線氣體探測(cè)終端的需要上報(bào)至監(jiān)控終端的數(shù)據(jù)；現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控終端上電啟動(dòng)后，建立一個(gè)以自 己為管理中心的無線網(wǎng)絡(luò)，并開始接納無線氣體探測(cè)終端加入網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控終端按照指 定時(shí)間，周期性的維護(hù)網(wǎng)絡(luò)，去除失效路由信息，添加新增路由信息，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控終端接收所 有無線氣體探測(cè)終端上報(bào)的數(shù)據(jù)，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控終端最多可接納255個(gè)無線氣體探測(cè)終端。該無線氣體探測(cè)終端采用ARM芯片技術(shù)，將系統(tǒng)集成到主板上，CPU采用ATMEL公 司32位ARM9芯片，性能全面并能控制模塊功耗。無線氣體探測(cè)終端主要由氣體傳感模塊、 數(shù)字處理模塊、無線通訊模塊、電源模塊四部分組成。所述電源模塊為氣體傳感模塊、數(shù)字 處理模塊、無線收發(fā)模塊提供電源支持。本發(fā)明基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的有毒可燃?xì)怏w快速部署檢測(cè)系統(tǒng)，它是一個(gè)由大量有 毒、可燃?xì)怏w傳感器、大量無線氣體探測(cè)終端組成的用于有毒、可燃?xì)怏w探測(cè)的自組織的 數(shù)據(jù)傳輸多跳無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，同時(shí)該系統(tǒng)可通過GPRS網(wǎng)絡(luò)將傳感數(shù)據(jù)及時(shí)傳送到 Internet上的遠(yuǎn)程監(jiān)控終端，從而提供遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。本系統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)采用GPRS和自組網(wǎng) 雙模設(shè)計(jì)，商用GPRS無線傳輸，方便部署與組網(wǎng)，擴(kuò)大控制距離和范圍，并可以保證數(shù)據(jù)傳 輸?shù)姆€(wěn)定性和安全性。在遇到戰(zhàn)爭(zhēng)、地質(zhì)災(zāi)難通訊設(shè)施遭到破壞受損或者受地理環(huán)境的影 響信號(hào)沒有覆蓋的地區(qū)，具有自組網(wǎng)功能，并可以進(jìn)行中繼接力擴(kuò)大傳輸范圍。也可以通 過兩者相結(jié)合的方式，在從節(jié)點(diǎn)、主節(jié)點(diǎn)和控制中心之間分別采用自組網(wǎng)和GPRS傳輸?shù)姆?式，降低系統(tǒng)成本同時(shí)實(shí)現(xiàn)本地和遠(yuǎn)程監(jiān)控。氣體傳感器負(fù)責(zé)前端的信號(hào)獲取和處理；無線 氣體探測(cè)終端與有毒氣體傳感器配對(duì)使用，通過RS-485串口與控制單元連接，負(fù)責(zé)上報(bào)與 其配對(duì)的有毒、可燃?xì)怏w傳感器的檢測(cè)結(jié)果，并為其周圍其它無線氣體探測(cè)終端進(jìn)行中繼 轉(zhuǎn)發(fā)；監(jiān)控終端負(fù)責(zé)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)、傳感器檢測(cè)狀態(tài)信息的顯示與存儲(chǔ)，對(duì)所有的上報(bào)數(shù)據(jù)進(jìn) 行多節(jié)點(diǎn)信息融合，分析毒害、可燃?xì)怏w的泄漏源及其擴(kuò)散趨勢(shì)，通過鋰電池直流電源方式 供電。本發(fā)明采用數(shù)據(jù)傳輸多跳中繼轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制+GPRS，有效克服了無線傳輸距離受限、容易 被遮擋的缺點(diǎn)，適用于各種復(fù)雜的應(yīng)用環(huán)境。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中的方案，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明技術(shù)方案用于有毒及可燃?xì)怏w探測(cè)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可在現(xiàn)場(chǎng)及遠(yuǎn) 程同時(shí)通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)有毒有害和可燃?xì)怏w數(shù)據(jù)。以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述

圖1為本發(fā)明實(shí)施例有毒或可燃?xì)怏w傳感器無線探測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D；圖2為本發(fā)明實(shí)施例無線氣體探測(cè)終端的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例無線氣體探測(cè)終端的控制電路圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)上述方案做進(jìn)一步說明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例是用于說明 本發(fā)明而不限于限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例中采用的實(shí)施條件可以根據(jù)具體廠家的條件做 進(jìn)一步調(diào)整，未注明的實(shí)施條件通常為常規(guī)實(shí)驗(yàn)中的條件。實(shí)施例如圖1 3所示，該有毒或可燃?xì)怏w傳感器無線探測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控 和遠(yuǎn)程監(jiān)控綜合系統(tǒng)，包括無線氣體探測(cè)終端和監(jiān)控終端，所述無線氣體探測(cè)終端和監(jiān)控 終端通過無線網(wǎng)絡(luò)通訊，所述無線氣體探測(cè)終端包括氣體傳感模塊、無線收發(fā)模塊、數(shù)字處 理模塊，所述氣體傳感模塊檢測(cè)周圍環(huán)境中有毒或可燃?xì)怏w濃度，并將檢測(cè)信息通過無線 收發(fā)模塊與監(jiān)控終端通訊。所述無線氣體探測(cè)終端通過自組織網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控終端通訊。 所述數(shù)字處理模塊接收氣體傳感模塊的數(shù)字信號(hào)，并對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理得到捕獲的氣體 信息，并向無線收發(fā)模塊發(fā)出收發(fā)指令。氣體傳感模塊包括至少一個(gè)氣體采樣單元以及與氣體采樣單元配合的傳感元件， 所述氣體采樣單元采集周圍環(huán)境中氣體后，傳感元件根據(jù)氣體的性質(zhì)通過配套電路向數(shù)字 處理模塊發(fā)送數(shù)字信號(hào)。所述數(shù)字處理模塊包括微處理器，所述微處理器通過通用I/O接 口接收氣體傳感模塊的數(shù)字信號(hào)，根據(jù)數(shù)字信號(hào)的參數(shù)計(jì)算確定氣體傳感模塊捕獲的氣體 信息，并向無線收發(fā)模塊發(fā)出指令將所述氣體信息向監(jiān)控終端傳輸。所述無線收發(fā)模塊包 括基于分組交換機(jī)制的自組網(wǎng)收發(fā)模塊，負(fù)責(zé)接收數(shù)字處理模塊的指令與監(jiān)控終端進(jìn)行通 訊傳輸氣體信息。監(jiān)控終端包括監(jiān)控中心、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)終端、現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)終端?，F(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)為無線氣體 探測(cè)終端和現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)終端構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；所述無線氣體探測(cè)終端通過自組織網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)場(chǎng) 數(shù)據(jù)終端通訊傳輸氣體信息實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控。所述系統(tǒng)包括數(shù)個(gè)無線氣體探測(cè)終端、現(xiàn)場(chǎng)數(shù) 據(jù)終端和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)終端構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；所述無線氣體探測(cè)終端將探測(cè)到的氣體信息通過 自組織網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)終端通訊，所述現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)終端通過GPRS網(wǎng)絡(luò)和與GPRS網(wǎng)絡(luò)接口連 通的INTERNET網(wǎng)絡(luò)傳輸給遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)終端進(jìn)行監(jiān)控。所述監(jiān)控中心通過與GPRS網(wǎng)絡(luò)接口連 通的INTERNET網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程監(jiān)控終端通訊；所述現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控終端通過GPRS網(wǎng)絡(luò)和與GPRS網(wǎng)絡(luò) 接口連通的INTERNET網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中心通訊。有毒可燃?xì)怏w傳感器負(fù)責(zé)檢測(cè)周圍空氣中的有毒氣體濃度，將檢測(cè)結(jié)果以數(shù)字信 號(hào)方式輸出；每個(gè)無線氣體探測(cè)終端中信號(hào)處理模塊通過RS-485串口與一個(gè)有毒、可燃?xì)?體傳感器連接，按照指定時(shí)間間隔周期性的查詢有毒、可燃?xì)怏w傳感器的檢測(cè)結(jié)果，無線收 發(fā)模塊通過自組織網(wǎng)絡(luò)形成的多跳無線路由將檢測(cè)結(jié)果上報(bào)給監(jiān)控終端；同時(shí)氣體傳感數(shù) 據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡(luò)傳到Internet上的服務(wù)器，服務(wù)器負(fù)責(zé)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)、傳感器檢測(cè)結(jié)果信息 的顯示與儲(chǔ)存，對(duì)所有的上報(bào)數(shù)據(jù)進(jìn)行多節(jié)點(diǎn)信息融合處理，分析有毒、可燃?xì)怏w的泄漏源 及其擴(kuò)散趨勢(shì)。[0037]自組織網(wǎng)的過程如下無線氣體探測(cè)終端在上電初始化后，嘗試與監(jiān)控終端或是 其周圍的已經(jīng)加入網(wǎng)絡(luò)的無線氣體探測(cè)終端通信，通過它們加入到網(wǎng)絡(luò)中，無線氣體探測(cè) 終端在成功加入網(wǎng)絡(luò)后，除了負(fù)責(zé)上報(bào)通過RS-485串口與之相連的有毒、可燃?xì)怏w氣體傳 感器的檢測(cè)結(jié)果外，還負(fù)責(zé)接納其它無線氣體探測(cè)終端加入網(wǎng)絡(luò)，并負(fù)責(zé)中繼轉(zhuǎn)發(fā)來自由 其接納加入網(wǎng)絡(luò)的無線氣體探測(cè)終端的需要上報(bào)至監(jiān)控終端的數(shù)據(jù)；監(jiān)控終端上電啟動(dòng) 后，建立一個(gè)以自己為管理中心的無線網(wǎng)絡(luò)，并開始接納無線氣體探測(cè)終端加入網(wǎng)絡(luò)，監(jiān)控 終端按照指定時(shí)間，周期性的維護(hù)網(wǎng)絡(luò)，去除失效路由信息，添加新增路由信息，監(jiān)控終端 接收所有無線氣體探測(cè)終端上報(bào)的數(shù)據(jù)，監(jiān)控終端最多可接納255個(gè)無線氣體探測(cè)終端。信號(hào)處理模塊CPU采用ARM芯片技術(shù)，將系統(tǒng)集成到主板上，本實(shí)施例中CPU采用 ATMEL公司32位ARM9芯片，性能全面并能控制模塊功耗。電源模塊為氣體傳感模塊、數(shù)字 處理模塊、無線收發(fā)模塊提供電源支持。上述實(shí)例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人是 能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精 神實(shí)質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種基于自組織網(wǎng)或數(shù)傳電臺(tái)的有毒或可燃?xì)怏w傳感器無線探測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括無線氣體探測(cè)終端和監(jiān)控終端，其特征在于所述無線氣體探測(cè)終端通過自組織網(wǎng)或數(shù)傳電臺(tái)與監(jiān)控終端通訊，所述無線氣體探測(cè)終端包括氣體傳感模塊、無線收發(fā)模塊，所述氣體傳感模塊檢測(cè)周圍環(huán)境中有毒或可燃?xì)怏w濃度，并將檢測(cè)信息通過無線收發(fā)模塊與監(jiān)控終端通訊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于自組織網(wǎng)或數(shù)傳電臺(tái)的有毒或可燃?xì)怏w傳感器無線探 測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于所述無線氣體探測(cè)終端還包括數(shù)字處理模塊；所述數(shù)字處理模塊 接收氣體傳感模塊的數(shù)字信號(hào)，并對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理得到捕獲的氣體信息，并向無線收 發(fā)模塊發(fā)出收發(fā)指令。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于自組織網(wǎng)或數(shù)傳電臺(tái)的有毒或可燃?xì)怏w傳感器無線探 測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于所述氣體傳感模塊包括至少一個(gè)氣體采樣單元以及與氣體采樣單 元配合的傳感元件，所述氣體采樣單元采集周圍環(huán)境中氣體后，傳感元件根據(jù)氣體的性質(zhì) 通過配套電路向數(shù)字處理模塊發(fā)送數(shù)字信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于自組織網(wǎng)或數(shù)傳電臺(tái)的有毒或可燃?xì)怏w傳感器無線探 測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)字處理模塊包括微處理器，所述微處理器通過通用I/O接 口接收氣體傳感模塊的數(shù)字信號(hào)，根據(jù)數(shù)字信號(hào)的參數(shù)計(jì)算確定氣體傳感模塊捕獲的氣體 信息，并向無線收發(fā)模塊發(fā)出指令將所述氣體信息向監(jiān)控終端傳輸。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于自組織網(wǎng)或數(shù)傳電臺(tái)的有毒或可燃?xì)怏w傳感器無線探 測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于所述無線收發(fā)模塊包括基于DSP技術(shù)和無線電技術(shù)的數(shù)傳電臺(tái)收 發(fā)模塊或基于分組交換機(jī)制的自組網(wǎng)收發(fā)模塊，負(fù)責(zé)接收數(shù)字處理模塊的指令與監(jiān)控終端 進(jìn)行通訊傳輸氣體信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于自組織網(wǎng)或數(shù)傳電臺(tái)的有毒或可燃?xì)怏w傳感器無線探 測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于所述監(jiān)控終端選自遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)終端、現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)終端。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于自組織網(wǎng)或數(shù)傳電臺(tái)的有毒或可燃?xì)怏w傳感器無線探 測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)為無線氣體探測(cè)終端和現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)終端構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)； 所述無線氣體探測(cè)終端通過自組織網(wǎng)絡(luò)或數(shù)傳電臺(tái)與現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)終端通訊傳輸氣體信息實(shí) 現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于自組織網(wǎng)或數(shù)傳電臺(tái)的有毒或可燃?xì)怏w傳感器無線探 測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)包括數(shù)個(gè)無線氣體探測(cè)終端、現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)終端和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù) 終端構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；所述無線氣體探測(cè)終端將探測(cè)到的氣體信息通過自組織網(wǎng)絡(luò)或數(shù) 傳電臺(tái)和現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)終端通訊，所述現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)終端通過GPRS網(wǎng)絡(luò)和與GPRS網(wǎng)絡(luò)接口連通的 INTERNET網(wǎng)絡(luò)傳輸給遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)終端進(jìn)行監(jiān)控。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于自組織網(wǎng)或數(shù)傳電臺(tái)的有毒或可燃?xì)怏w傳感器無線探 測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)還包括監(jiān)控中心，所述監(jiān)控中心通過與GPRS網(wǎng)絡(luò)接口連 通的INTERNET網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程監(jiān)控終端通訊；所述現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控終端通過GPRS網(wǎng)絡(luò)和與GPRS網(wǎng)絡(luò) 接口連通的INTERNET網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中心通訊。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于自組織網(wǎng)或數(shù)傳電臺(tái)的有毒或可燃?xì)怏w傳感器無線探測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括無線氣體探測(cè)終端和監(jiān)控終端，其特征在于所述無線氣體探測(cè)終端通過自組織網(wǎng)或數(shù)傳電臺(tái)與監(jiān)控終端通訊，所述無線氣體探測(cè)終端包括氣體傳感模塊、無線收發(fā)模塊，所述氣體傳感模塊檢測(cè)周圍環(huán)境中有毒或可燃?xì)怏w濃度，并將檢測(cè)信息通過無線收發(fā)模塊與監(jiān)控終端通訊。該系統(tǒng)可在現(xiàn)場(chǎng)及遠(yuǎn)程同時(shí)通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)有毒有害和可燃?xì)怏w數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)G01N33/00GK201742569SQ20102017305
公開日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2010年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月28日
發(fā)明者付德剛, 戎非, 顧忠澤 申請(qǐng)人:東南大學(xué)