專利名稱：基于無線傳感器網絡的可燃氣體多點在線監測系統的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于可燃氣體監測技術領域，尤其是涉及一種基于無線傳感器網絡的可燃氣體多點在線監測系統。
背景技術：
近年來，全國燃氣行業發展迅猛，液化氣、天然氣、煤制氣等燃氣作為清潔能源已在工商業中得到廣泛應用。作為一種新型能源，它的普及與應用無疑對改善城市的環境質量發揮了巨大的作用。但是隨著它的廣泛應用，這些氣體使用不當或泄露，就會有害身體健康、易爆炸，隱患事故多，如氣體泄露時不能及時發現和處理，會給社會及居民帶來災難性危害，這在某種程度上增加了城市的不安全和不穩定因素。針對廣泛應用燃氣的石油、化工、煤炭、冶金、燃氣、焦化等行業，任何生產、儲蓄、使用易燃易爆的場所，就急需一種能夠全天候、多方位的監測報警系統，以保證人身、生產及財產的安全。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種基于無線傳感器網絡的可燃氣體多點在線監測系統，其結構簡單，設計合理，集中控制，所帶節點多，抗干擾性強、可靠性高，顯示直觀、觀察方便，智能化程度高，使用效果好，便于推廣使用。為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是一種基于無線傳感器網絡的可燃氣體多點在線監測系統，其特征在于包括可燃氣體監測器、監測控制中心和用于實現可燃氣體監測器與監測控制中心間數據雙向傳輸的無線傳感器網絡，所述可燃氣體監測器為一個或多個；所述可燃氣體監測器包括處理器和供電電源，所述處理器的輸入端接信號調理模塊和對可燃氣體濃度超標報警閾值進行設置的觸摸屏，所述信號調理模塊的輸入端接對可燃氣體濃度進行檢測的催化燃燒式可燃氣體傳感器，所述處理器的輸出端接聲光報警模塊和液晶顯示屏，所述處理器為接收信號調理模塊所調理后的氣體濃度信號和觸摸屏所輸入的可燃氣體濃度超標報警閾值信號并經過分析處理后輸出相應的控制信號給聲光報警模塊和液晶顯示屏的單片機，所述信號調理模塊由依次相接的信號放大模塊、濾波電路和A/D轉換電路構成，所述A/D轉換電路集成在處理器中，所述觸摸屏貼在液晶顯示屏上；所述監測控制中心為一臺預裝有可燃氣體多點在線監測軟件且能實時地對一個或多個可燃氣體監測器的工作進行監控的計算機；所述無線傳感器網絡由通過USB接口與計算機相接的Zigbee協調器模塊和一個或多個與可燃氣體監測器相接的Zigbee節點模塊構成。上述的基于無線傳感器網絡的可燃氣體多點在線監測系統，其特征在于所述單片機為芯片MSP430F169。上述的基于無線傳感器網絡的可燃氣體多點在線監測系統，其特征在于所述供電電源由一塊輸出電壓為6V的鋰電池和與鋰電池輸出端相接的電壓轉換電路構成。上述的基于無線傳感器網絡的可燃氣體多點在線監測系統，其特征在于所述催化燃燒式可燃氣體傳感器為FIGARO品牌的催化燃燒式可燃氣體傳感器TGS6812。上述的基于無線傳感器網絡的可燃氣體多點在線監測系統，其特征在于Zigbee 協調器模塊和Zigbee節點模塊均由芯片CCM50構成。本實用新型與現有技術相比具有以下優點1、結構簡單，設計合理本實用新型由可燃氣體監測器、監測控制中心和用于實現可燃氣體監測器與監測控制中心間數據雙向傳輸的無線傳感器網絡構成，結構簡單且設計合理。2、集中控制，所帶節點多本實用新型監測控制中心可以對多個可燃氣體監測器進行監測，集中控制，控制方便，采用無線通信方式，無需布線，且采用Zigbee無線通信方式，所帶節點多。3、抗干擾性強、可靠性高本實用新型設計實現了信號調理模塊，提高了系統的抗干擾性能，可靠性高。4、顯示直觀、觀察方便本實用新型采用液晶顯示屏顯示可燃氣體濃度信號，顯示直觀，觀察方便。5、使用效果好，便于推廣使用本實用新型能夠實現對可燃氣體全天候、多方位的監測報警，能夠廣泛應用于燃氣的石油、化工、煤炭、冶金、燃氣、焦化等行業，任何生產、儲蓄、使用易燃易爆的場所。下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。
[0016]圖1為本實用新型的結構框圖。[0017]附圖標記說明[0018]1-可燃氣體監測器；1-1-處理器；1-2-供電電源；[0019]1-21-鋰電池；1-22-電壓轉換電路；1-3-信號調理模塊；[0020]1-31-信號放大模塊；1-32-濾波電路；1-33-A/D轉換電路；[0021]1-4-觸摸屏；1-5-催化燃燒式可燃1-6-聲光報警模塊；[0022]氣體傳感器；[0023]1-7-液晶顯示屏；2-無線傳感器網絡；2-1-Zigbee協調器模[0024]塊；[0025]2-2-Zigbee節點模塊；3-監測控制中心。
具體實施方式如圖1所示，本實用新型包括可燃氣體監測器1、監測控制中心3和用于實現可燃氣體監測器1與監測控制中心3間數據雙向傳輸的無線傳感器網絡2，所述可燃氣體監測器 1為一個或多個；所述可燃氣體監測器1包括處理器1-1和供電電源1-2，所述處理器1-1 的輸入端接信號調理模塊1-3和對可燃氣體濃度超標報警閾值進行設置的觸摸屏1-4，所述信號調理模塊1-3的輸入端接對可燃氣體濃度進行檢測的催化燃燒式可燃氣體傳感器 1-5，所述處理器1-1的輸出端接聲光報警模塊1-6和液晶顯示屏1-7，所述處理器1-1為接收信號調理模塊1-3所調理后的氣體濃度信號和觸摸屏1-4所輸入的可燃氣體濃度超標報警閾值信號并經過分析處理后輸出相應的控制信號給聲光報警模塊1-6和液晶顯示屏1-7 的單片機，所述信號調理模塊1-3由依次相接的信號放大模塊1-31、濾波電路1-32和A/D 轉換電路1-33構成，所述A/D轉換電路1-33集成在處理器1_1中，所述觸摸屏1_4貼在液晶顯示屏1-7上；所述監測控制中心3為一臺預裝有可燃氣體多點在線監測軟件且能實時地對一個或多個可燃氣體監測器1的工作進行監控的計算機；所述無線傳感器網絡2由通過USB接口與計算機相接的Zigbee協調器模塊2_1和一個或多個與可燃氣體監測器1相接的Zigbee節點模塊2-2構成。如圖1所示，本實施例中，所述單片機為芯片MSP430F169。所述供電電源1_2由一塊輸出電壓為6V的鋰電池1-21和與鋰電池1-21輸出端相接的電壓轉換電路1-22構成。所述催化燃燒式可燃氣體傳感器1-5為FIGARO品牌的催化燃燒式可燃氣體傳感器TGS6812， 這款傳感器具有高精度、良好的穩定性，快速響應，線性輸出等特點；且除氫氣外，還可檢測甲烷和液化石油氣體等，這使得它成為漏氣檢測的理想產品。Zigbee協調器模塊2-1和 Zigbee節點模塊2-2均由芯片CCM50構成。本實用新型的工作原理及工作過程是將可燃氣體監測器1布設在需要對可燃氣體進行監測的場所，通過觸摸屏1-4對可燃氣體濃度超標報警閾值進行設置，報警閾值將存儲在處理器1-1中，催化燃燒式可燃氣體傳感器1-5對現場可燃氣體濃度進行檢測，并將檢測到的信號輸出給信號調理模塊1-3進行放大、濾波和A/D轉換的處理后輸出給處理器 1-1，處理器1-1接收信號調理模塊1-3所調理后的氣體濃度信號并與存儲在其中的可燃氣體濃度超標報警閾值進行比較，如果氣體濃度信號超過了報警閾值，就輸出報警控制信號給聲光報警模塊1-6，聲光報警模塊1-6發出報警信號警告工作人員，液晶顯示屏1-7上實時顯示監測點的可燃氣體濃度信號。同時，該監測點的報警信號和氣體濃度信號將通過無線傳感器網絡2上傳到監測控制中心3，以便監測控制中心進行記錄并采取相應措施救援。綜上所述，本實用新型能夠實現對可燃氣體全天候、多方位的監測報警，能夠廣泛應用于燃氣的石油、化工、煤炭、冶金、燃氣、焦化等行業，任何生產、儲蓄、使用易燃易爆的場所。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根據本實用新型技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化，均仍屬于本實用新型技術方案的保護范圍內。
權利要求1.一種基于無線傳感器網絡的可燃氣體多點在線監測系統，其特征在于包括可燃氣體監測器(1)、監測控制中心C3)和用于實現可燃氣體監測器(1)與監測控制中心(3)間數據雙向傳輸的無線傳感器網絡O)，所述可燃氣體監測器(1)為一個或多個；所述可燃氣體監測器(1)包括處理器(1-1)和供電電源(1-2)，所述處理器(1-1)的輸入端接信號調理模塊(1- 和對可燃氣體濃度超標報警閾值進行設置的觸摸屏(1-4)，所述信號調理模塊(1- 的輸入端接對可燃氣體濃度進行檢測的催化燃燒式可燃氣體傳感器(1-5)，所述處理器(1-1)的輸出端接聲光報警模塊(1-6)和液晶顯示屏(1-7)，所述處理器(1-1)為接收信號調理模塊(1- 所調理后的氣體濃度信號和觸摸屏(1-4)所輸入的可燃氣體濃度超標報警閾值信號并經過分析處理后輸出相應的控制信號給聲光報警模塊(H)和液晶顯示屏(1-7)的單片機，所述信號調理模塊(1-3)由依次相接的信號放大模塊(1-31)、濾波電路(1-32)和A/D轉換電路(1-33)構成，所述A/D轉換電路(1-33)集成在處理器(1-1) 中，所述觸摸屏(1-4)貼在液晶顯示屏(1-7)上；所述監測控制中心(3)為一臺實時地對一個或多個可燃氣體監測器(1)的工作進行監控的計算機；所述無線傳感器網絡O)由通過 USB接口與計算機相接的Zigbee協調器模塊(2_1)和一個或多個與可燃氣體監測器(1)相接的Zigbee節點模塊(2-2)構成。
2.按照權利要求1所述的基于無線傳感器網絡的可燃氣體多點在線監測系統，其特征在于所述單片機為芯片MSP430F169。
3.按照權利要求1所述的基于無線傳感器網絡的可燃氣體多點在線監測系統，其特征在于所述供電電源(1-2)由一塊輸出電壓為6V的鋰電池(1-21)和與鋰電池(1-21)輸出端相接的電壓轉換電路(1-22)構成。
4.按照權利要求1所述的基于無線傳感器網絡的可燃氣體多點在線監測系統，其特征在于所述催化燃燒式可燃氣體傳感器(1- 為FIGARO品牌的催化燃燒式可燃氣體傳感器 TGS6812。
5.按照權利要求1所述的基于無線傳感器網絡的可燃氣體多點在線監測系統，其特征在于=Zigbee協調器模塊(2-1)和Zigbee節點模塊(2-2)均由芯片CC2450構成。
專利摘要本實用新型公開了一種基于無線傳感器網絡的可燃氣體多點在線監測系統，包括可燃氣體監測器、監測控制中心和用于實現可燃氣體監測器與監測控制中心間數據雙向傳輸的無線傳感器網絡；可燃氣體監測器包括處理器和供電電源，處理器的輸入端接信號調理模塊和觸摸屏，信號調理模塊的輸入端接催化燃燒式可燃氣體傳感器，處理器的輸出端接聲光報警模塊和液晶顯示屏，信號調理模塊包括信號放大模塊、濾波電路和A/D轉換電路；監測控制中心為一臺計算機；無線傳感器網絡由Zigbee協調器模塊和一個或多個Zigbee節點模塊構成。本實用新型結構簡單，設計合理，集中控制，所帶節點多，抗干擾性強、可靠性高，顯示直觀、觀察方便，智能化程度高，使用效果好，便于推廣使用。
文檔編號H04L29/08GK202018448SQ20102066190
公開日2011年10月26日 申請日期2010年12月15日 優先權日2010年12月15日
發明者劉銀杰, 李靖科 申請人:陜西亞泰電器科技有限公司