專利名稱：基于無線傳感器網絡的生產事故預警系統的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于安全監測系統。
技術背景隨著各國工業化的發展，重大生產事故的預警成為人們廣泛關注 課題。中國作為世界上工業化發展最迅速的國家，這方面的需求更為 迫切。特別是近年來，我國的煤礦，化工等工業基地重大事故頻發， 給人民的健康、生命和財產造成了巨大的損失。如全國煤礦年事故死 亡人數在六千人左右的高位上徘徊。目前在市場上和工業生產實踐中用于安全監測的系統主要由獨 立的模擬式傳感探測器組成。監測結果通常通過聲音或人工目測讀取 方式取得。.比較先進的系統加入了模擬/數字轉換器，并通過連線的 方式將結果輸送到處理中心進行再處理。這樣的系統能夠實現比單一 的模擬式傳感器更多功能，并有更高的準確率和實時監控能力。但是， 所有這些現有的系統都有著如下缺點布線成本高，明線鋪設費工費 料；有時無法在極端條件下實現，比如周邊環境不允許連線；難以維 護和更新，尤其是比較惡劣的條件下；另外功耗較高。 發明內容本實用新型提供一種基于無線傳感器網絡的生產事故預警系統， 以解決目前安全監測系統存在的布線成本高、明線鋪設費工費料、且有時無法在極端條件下實現、難以維護和更新、功耗高的問題。本實 用新型采取的技術方案是傳感器與帶有無線微波發射接收裝置的節 點計算機集成為一體，該帶有節點計算機的傳感器相互間組成無線傳 感器網絡，該網絡與主控中心計算機連接。本實用新型中無線傳感器網絡中還包括路由器。本實用新型中傳感器包括氣體傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、 氣壓傳感器、光敏傳感器或磁場傳感器，傳感器通過計算機接口集成 在節點計算機上。本實用新型中氣體傳感器包括甲垸氣體傳感器， 一氧化碳氣體傳 感器，硫化氫氣體傳感器，氨氣傳感器。本實用新型中節點計算機采用微型處理芯片，帶有無線射頻發射 接收裝置，利用電池做能源。本實用新型提供了更優越、更符合工業生產實際的安全監測系 統。具體的實現思路是通過基于無線傳感器網絡技術的運用，利用無 線傳感器網絡技術，以上傳統解決方案的缺點便迎刃而解。通過微波 傳輸，無需布線。顯著降低布線成本和安全隱患。可以在極其復雜的 環境下安裝。甚至可以利用播撒方式。網絡具有自組織，自我修復功 能。明顯降低了維護成本。通常采用干電池，鈕扣電池驅動，電池使 用壽命一般為一年至幾年。本實用新型的優點是結構新穎、無需布線，以電池做為能源，夠 支持幾個月到幾年的使用；部件可隨時更換，報廢部件不需更換，全 數字控制，網絡可自行修復，網絡規模可任意放縮。
圖l是本實用新型原理框圖；圖中以8個節點計算機為例，簡稱節點，節點l-8是單處理器，有傳感器接口，具有微波天線的微計算 機。圖中傳感器l-8是與節點集成的多種傳感器。路由器可以采用和節點相同的設備。因路由器不起監測作用，因 此不需要集成傳感器，路由器是可選設備，其作用可以由傳感器節點 計算機代替。圖2:網絡自我修復情形l;由于微波屏蔽路由器3和節點4的通訊中斷；節點4自行要求與節點5連接，并恢復網絡通訊。圖3:網絡自我修復情形2;由于某種原因節點3失效，原先通過該節點的網絡通路中斷，節 點5自行要求與路由器3連接，并恢復網絡通訊。
具體實施方式
首先對無線傳感器網絡技術簡介如下。無線傳感器網絡技術是近 年來計算機工程領域的研究熱點之一。構成無線傳感器網絡的基本部件節點計算機已經有了質量穩定可靠的產品，如Mica系列產品和 Imote2系列產品。這一網絡技術的特點是網絡通訊由無線射頻傳輸 方式實現；節點計算機有傳感器擴展槽可與各種傳感器集成；支持網 絡系統的操作系統和網絡軟件采用點對點(P2P)組網方式，可有效 的支持任何規模的網絡，充分利用網絡帶寬；并可實現動態組網，自 我修復等功能。無線傳感器網絡軟件同時支持傳統的TCP/IP網絡協議，可與TCP/IP網絡平滑連接。傳感器與帶有無線微波發射接收裝置的節點計算機集成為一體， 該帶有節點計算機的傳感器相互間組成無線傳感器網絡，該網絡與主 控中心計算機連接。無線傳感器網絡中還包括路由器。傳感器包括氣體傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、氣壓傳感器、 光敏傳感器或磁場傳感器，傳感器通過計算機接口集成在節點計算機 上。氣體傳感器包括甲烷氣體傳感器， 一氧化碳氣體傳感器，硫化氫 氣體傳感器，氨氣傳感器。節點計算機釆用微型處理芯片，帶有無線射頻發^f接收裝置，利 用電池做能源。
權利要求1、一種基于無線傳感器網絡的生產事故預警系統，其特征在于傳感器與帶有無線微波發射接收裝置的節點計算機集成為一體，該帶有節點計算機的傳感器相互間組成無線傳感器網絡，該網絡與主控中心計算機連接。
2、 根據權利要求1所述的基于無線傳感器網絡的生產事故預警 系統，其特征在于無線傳感器網絡中還包括路由器。
3、 根據權利要求1或2所述的基于無線傳感器網絡的生產事故 預警系統，其特征在于傳感器包括氣體傳感器、溫度傳感器、濕度 傳感器、氣壓傳感器、光敏傳感器或磁場傳感器，傳感器通過計算機 接口集成在節點計算機上。
4、 根據權利要求3所述的基于無線傳感器網絡的生產事故預警 系統，其特征在于氣體傳感器包括甲垸氣體傳感器， 一氧化碳氣體 傳感器，硫化氫氣體傳感器，氨氣傳感器。
5、 根據權利要求1或2所述的基于無線傳感器網絡的生產事故 預警系統，其特征在于節點計算機采用微型處理芯片，帶有無線射 頻發射接收裝置，利用電池做能源。
專利摘要本實用新型涉及基于無線傳感器網絡的生產事故預警系統，屬于安全監測系統。傳感器與帶有無線微波發射接收裝置的節點計算機集成為一體，該帶有節點計算機的傳感器相互間組成無線傳感器網絡，該網絡與主控中心計算機連接。本實用新型的優點是結構新穎、無需布線，以電池做為能源，夠支持幾個月到幾年的使用；部件可隨時更換，報廢部件不需更換，全數字控制，網絡可自行修復，網絡規模可任意放縮。
文檔編號G08C17/00GK201174165SQ20072009411
公開日2008年12月31日 申請日期2007年7月25日 優先權日2007年7月25日
發明者傅滿正 申請人:傅滿正