[發明專利]基于ZigeBee的工業環境危險氣體泄漏檢測系統

在審

• 申請號: 201710760551.1
• 申請日: 2017-08-30
• 公開（公告）號: CN107545707A
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 譙志遠
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G08B21/16
• 分類號: G08B21/16;G08B25/10
• 代理公司: 杭州奧創知識產權代理有限公司33272
• 代理人: 王佳健

1.基于ZigeBee的工業環境危險氣體泄漏檢測系統，其特征在于：基于ZigBee協議搭建無線傳感器網絡，運用基于同質傳感器自適應加權數據融合算法和基于片段自相關函數鄰近度的異常檢測算法，實現對工業環境危險氣體泄漏高效準確的實時在線檢測，該系統由基于ZigBee技術的無線氣體傳感器子系統、基于ARM微處理器的智能監控平臺和基于云服務器遠程終端數據顯示平臺三個部分構成；

所述的無線氣體傳感器子系統放置在容易發生泄漏的位置，以便在發生泄漏后第一時間采集到泄漏氣體的濃度信息；無線氣體傳感器子系統由多個無線傳感器數據采集節點組成，每個無線傳感器數據采集節點包括傳感器模塊、無線收發控制模塊、數據處理模塊和供電模塊；傳感器模塊根據檢測氣體不同選擇相應高精度的傳感器；無線收發控制模塊采用高度集成ZigBee無線收發控制的CC2530F256芯片和寬帶阻抗匹配網絡組成；數據處理模塊是增強工業標準的80C51處理器，負責接收智能監控平臺的控制命令以及發送實時監測數據到智能檢測控制平臺；電源模塊由鋰電池、太陽能充電控制模塊和穩壓電路組成，太陽能充電控制模塊由單輸入單節鋰離子太陽能電池充電芯片bq24210相應外圍電路構成，負責為單節鋰電池充電；

所述的智能監控平臺以三星集團的S3C2440作為主處理芯片，平臺系統由以ARM為核心的控制模塊、ZigBee協調器模塊、GSM/GPRS信息發送模塊、網絡數據上傳模塊、LCD觸摸顯示模塊以及電源模塊組成；無線傳感器節點采集的數據通過無線傳感器網絡傳送到ZigBee協調器模塊，經由串口發送到控制模塊，控制中心運行數據融合算法將多傳感器數據做篩選和融合，融合算法的輸出作為泄漏檢測算法的輸入進行分段和特征提取，經過算法分析判定得出是否泄漏的判定結果；網絡數據上傳模塊負責將實時檢測的數據以HTTP協議發送到云服務器的數據庫；當系統判定發生泄漏時，GSM/GPRS模塊發送泄漏發生警報信息到維修人員和工廠工作人員的手機上，提醒工作人員盡快疏散以及維修人員處理事故，以減少人員和經濟損失；

所述的云服務器遠程終端數據顯示平臺由Web服務器和網頁前端顯示構成；WEB服務器負責存儲ARM智能控制平臺發送的實時濃度數據，并提供給網頁前端顯示。