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基于无线传感器网络的工业环境氨气泄漏监测报警系统
资料介绍
氨气是一种重要的化工原料，在工业生产中有着广泛的应用，但如果操作不当，就会引发危险。由于氨泄露具有易中毒伤亡、易燃烧爆炸、易发次生事故等特点，因此处置难度较大。在工业环境中，由于管理不善，设备陈旧，管道破裂，阀门松动等原因，经常发生氨气泄露并且引发一系列较为严重的事故。而目前国内的事故预防措施还不完善，危险发生往往不能第一时间发现并采取措施。
现有的气体监测系统大多依赖有线通信，系统体积大，安装检修都比较困难。一旦遇到监控终端与主控终端距离较远或布线困难的环境则难以实现有效监控。随着无线传感器网络理论的成熟和ZigBee协议的出现，无线传感器网络在环境监测等领域开始有了广泛的应用。本文采用ZigBee无线技术来搭建具备实时监测氨气浓度的设计方案。由于无线传感器节点体积小，移动方便，而且能自动组网，所以布局十分方便。近几年都开始采用无线技术来实现对污染气体的监测，在国内外的研究也非常活跃。
本文首先介绍了氨气监测的目的和意义，分析了氨气泄露的特点和危险性。然后完成了系统终端节点和协调器的软硬件设计，LabVIEW软件设计了上位机监控界面。通过在终端节点搭载MQ137氨气传感器，使用STM8单片机采集氨气浓度数据，ZigBee模块将数据无线发送至协调器。上位机通过串口通信读取氨气的浓度数据。当氨气浓度超过预设定值时，则通过GSM模块将泄漏地址以短信的形式发给工作人员。在厂区、车间等氨气制造场所合理布置传感器节点，可以有效避免由于氨气的大规模扩散进而危害人们的生命和财产安全。
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