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烟雾连续在线检测无线传感器关键技术研究

更新时间：2020-03-28 01:34:43 大小：6M 上传用户：gsy幸运查看TA发布的资源 标签：无线传感器 下载积分：3分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

针对火灾现场烟雾浓度量化检测的需求,设计一种新型烟雾检测传感器。该传感器由消防人员随身携带,实时采集并发送周围环境的量化烟雾浓度数据。现有常见烟雾传感器仅能通过阈值判断,实现火灾是否存在的一次性判断。本课题在分析常见烟雾传感器存在问题的基础上提出一种能够实现烟雾浓度实时连续检测的传感方案,利用光电式烟雾传感法、正压排气与负压吸气法研究烟雾连续在线检测关键技术,并结合ZigBee技术,解决烟雾传感器的无线传输问题。

    为了解决传统烟雾检测传感器仅一次性检测、误报率高、响应缓慢等问题,论文采用基于消光原理的烟雾检测办法实现对火灾烟雾的探测:利用正压排气法、负压吸气法解决烟雾浓度的快速检测;通过Fluent软件研究基于峡谷效应的检测腔道,提高连续检测速率;烟雾传感器内嵌ZigBee协议便于组网实现数据传输。

    烟雾传感器的研发涉及单片机硬软件设计、烟雾检测腔道结构设计和实验平台搭建。以TI公司的低功耗芯片MSP430F135为核心设计电源电路、烟雾检测电路、CC2420无线通信电路、存储电路、报警电路、串口电路等,采用C语言实现包括烟雾传感器工作流程、烟雾浓度数据采集、数据传输、报警程序以及故障自诊断在内的相关程序设计;研究烟雾传感器的检测腔道,制作符合烟雾快速检测的暗室结构,利用检测腔道与外界环境的压差实现了烟雾的吸入与排除;搭建实验平台研究烟雾传感器性能,主要工作包括无线通信平台搭建、网络组建、通信距离测试、上位机界面开发、传感器量化误差分析、传感器性能测试等。

    实验结果表明,与常见烟雾传感器相比,本课题的烟雾连续在线检测无线传感器不仅可以实现烟雾浓度的连续在线检测,而且具有无线通信的功能;在线检测的量化相对均方误差小于3.47%。该烟雾传感器可为迅速寻找烟雾浓度最低的逃生路径,指导火灾现场灾情控制提供可靠依据,具有一定的实际意义。

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