高集成度无线气体传感器节点设计

近年来,由于高含硫气田井喷、压力容器泄漏和沼气池维护不当等原因发生的有毒有害气体伤害事故发生较频繁,亟需集成无线传输功能、易于快速部署、具有一定防护功能的有毒有害气体监测设备.针对这种需求,本文设计并实现了一种针对油气田等复杂环境现场数据监测和采集的需求,集成气体浓度、温度、GPS信息等多种数据采集功能;通过自组织的无线网络进行数据传输;集成电池模块,易于快速部署;具有一定防护功能的高集成度无线传感器节点.该节点已通过了"中国计量院"的气体采集精度测试,已通过"电子工业安全与电磁兼容兼容监测中心"的外壳防护等级测试.并且已经成功在中国石油西南分公司试点应用.     

无线遥控可燃气体泄漏报警系统的设计

利用半导体气敏传感器、无线电收/发模块等器件,设计了无线遥控可燃气体报警系统.该系统对泄漏的可燃气体或有毒气体的浓度进行检测,遥控距离3 000 m,可用于工业、民用、公共场所的气体泄漏安全报警及大气污染检测等.     

基于无线传感器网络的气体泄漏源快速定位方法研究

为及时发现大气环境中危险化学品泄漏事故,快速准确判断泄漏源位置,实现有效的监测监控,开发出集气体质量浓度信息采集、时间校准、无线收发等功能于一体的集成探测模块。在此基础上,建立基于无线传感器网络(WSN)的气体泄漏实时监测平台,提出实时监测数据和高斯扩散模型相结合的气体泄漏源快速定位方法。通过开展实际场地泄漏试验,实现气体泄漏源的快速定位,并分析试验系统的敏感度。结果表明:气体泄漏扩散受风力影响很大;合理布局探测器,能有效提高泄漏源定位精度,为危险气体泄漏事故的应急决策提供决策参考。     

基于无线传感器网络的门禁系统的研究

当前门禁系统的联网方式采用电话线、总线、电力线、专线、无线等多种方式,而目前应用最广泛的是总线和电话线.总线和电话线联网方式有自己的特点,但外部环境对它们限制很大,不能随心所欲布线.采用无线传感器网络联网方式能有效克服两种联网方式的缺点,同时又兼有两者优点.     

基于无线传感器网络技术智能家居报警系统设计

目的针对无线传感器网络技术和智能家居报警的特点,研究一种基于无线传感器网络技术的智能家居报警系统.方法通过搭建该报警系统结构框图,设计了报警系统的网络节点,利用许可证技术来保证信息的传输准确.结果通过软硬件的结合,设计了报警系统的软件,给出了报警系统的网络节点硬件设计方法,采用的许可证技术提高了报警信息传送的安全性和准确性.结论实验表明,该系统使用方便、稳定可靠,有一定的实用价值.     

无线传感器网络在武警部队的应用

无线传感器网络作为一种新兴技术,在世界各国各领域有着广泛的应用.本文在对无线传感器网络做了全面研究后,引例借鉴外军应用无线传感器网络实例,初步分析了无线传感器网络在武警部队的应用可行性,最后通过举例介绍了无线传感器网络在武警部队的应用方法及应特别注意的关键技术.     

无线传感器网络在文物保护中的应用

无线传感器网络是计算、通信和传感器三项技术结合的产物,被视为环境监测和建设监测的一个发展方向,有着广泛的应用领域,文物保护是其潜在的应用领域之一.介绍无线传感器网络的特点及其在文物保护中应用的必要性,提出博物馆文物保护系统无线传感器网络构建方案,以及无线传感器网络节点、汇节点和博物馆监控中心软件等部分的设计方案.与传统的文物保护系统相比,该系统具有易于扩充,测量准确等特点.     

危险气体监测系统在预防城市排水系统气体爆炸事故的应用

为了有效预防排水系统可燃气体爆炸事故发生,从排水系统组成特点出发,通过气体的检测,分析了排水系统中危险气体类型和积聚关键点,开发了危险气体监测系统,并在排水系统泵站的集水池进行了气体监测,初步探索了排水系统中危险气体的变化规律以及与排水系统运行工艺之间的关系。系统的应用结果表明:排水系统中泵站集水池是可燃气体易积聚的地方;早晨大气气流稳定时泵站集水池中危险气体容易产生积聚;在排水工艺发生流量不稳定时,泵站集水池中危险气体容易得到释放并积聚。这些规律的发现有利于根据时间和排水工艺进行危险气体变化的预测,为预防排水系统气体爆炸事故的发生提供依据。     

无线传感器网络在武警部队执行特殊任务中的应用

无线传感器网络作为微机电系统、网络和传感器三项技术相结合的产物,是一种全新的信息获取和处理技术,可以广泛运用于各个领域,有着极大的应用前景.本文主要对无线传感器网络的概念、节点结构、网络结构进行了介绍,分析了当前武警部队执行特殊任务的战术需求,提出了几种把无线传感器网络运用到武警部队执行特殊任务现场感知中的方案, ‘并对下一步要进行的研究工作进行了展望.     

无线传感器网络在执勤枪械定位中的应用

为了加强部队安全工作,防止执勤枪弹丢失情况的发生,本文提出采用无线传感器网络定位技术,在监测区域设置信标节点,使用RSSI测距方法和加权质心定位算法,实现对枪械的定位.从而加大对执勤枪支的监管力度,预防武器装备丢失,防止涉枪涉弹重大事故发生.     

基于无线传感网络的安全监控系统应用研究

对某特种气体厂生产过程中潜在的危险有害因素进行了辨识分析,提出了相应的对策措施,提出了基于MEMS传感器、无线传感网络和3G（GIS、GPS、GPRS）技术的安全监控系统方案,包括安全监控系统架构、MEMS传感器和无线传感网络节点的设置方案、无线传感网络接入和通信机制和安全监控系统的软件功能。所提的技术方案已在该特种气体厂进行示范应用,取得良好运行效果。     

基于工业以太网的瓦斯监控系统设计

以具有工业以太网接口的井下监控分站为核心,搭建从监控计算机到井下监控分站间完全基于工业以太网的瓦斯监控系统。监控系统硬件选用两台数据采集计算机通过双机冗余方式专门采集数据,存入数据库服务器供其余监控计算机调用。监控系统软件由专门数据采集软件KingOPCServer、工业实时数据库KingHistorian、工控软件Kingview6.53组成了完全基于以太网网络的软件体系。新型矿井瓦斯监控系统可以以最小成本实现对各类早期瓦斯监控系统的升级,将原瓦斯监控系统传输速率提升到100Mbps以上,更便于与IP视频电话系统、工业电视系统、人员安全检测系统、人员定位等系统的综合布设。     

地质调查安全生产远程监控系统开发与应用

目前地质调查工作中广泛应用的车辆导航系统和手持GPS虽然具备一定的便利,但无法获取野外作业车辆、作业人员行动轨迹和位置,延误勤保障服务的及时提供和突发事件的应急处置。地质调查安全生产远程监控系统采用北斗卫星定位技术、Web技术、天地图技术和无线通信技术等相关技术,构建了对野外地质调查人员、车辆、飞机和轮船进行统一监控,定位追踪、轨迹回放、双向通信、紧急呼救、应急保障和数据传输等的功能模块,并全流程、实时、动态地测试了系统在不同环境下的运行情况。结果表明:地质调查安全生产远程监控系统在不同自然环境下运行都较稳定,基本可以实现定位和短信通讯功能。     

家居安防远程通信系统的设计与实现

设计并实现了一种基于单片机的家居安防远程通信控制系统,主芯片采用凌阳16位单片机,利用传感器和GPRS模块技术,通过手机短信的方式了解家用电器所处环境的温度情况;采用语音识别系统和传感器实时监测家庭安全状况,若有异常,系统会及时发送短信通知主人;利用单片机控制固态继电器并通过GPRS模块远程启动家用电器。设计引入手机短信,通过短信来远程控制家用电器的使用以及自动接收来自家庭安防的各种信息,给人们的家居生活带来便利性和时效性。给出系统总体设计方案、各子系统硬件电路实现和软件设计,并对系统的关键技术进行说明。     

城市燃气管网脆弱性评价及其应用

为研究城市燃气管网系统的本质安全性,提出了适用于城市燃气管网系统的脆弱性概念及脆弱性研究思路。根据城市燃气管网自身的行业特点与实地调研结果,从物理、结构和社会功能3个角度出发,建立了城市燃气管网脆弱性指标体系及等级标准。然后通过MATLAB R2010a的BP神经网络方法分别训练"敏感性程度"和"自身应对能力"网络模型,并构建脆弱性的函数模型。最后将城市燃气管网脆弱性等级划分为5个,用于评价城市燃气管网的脆弱性程度。训练得到的网络模型的均方差均小于0.05,结果表明,训练得到的网络模型效果良好,具有较强的泛化能力,且能够方便地用于评价未知样本,得到研究区域的燃气管网脆弱性等级值为0.91,研究区域的燃气管网脆弱性被评定为"不脆弱"。     

基于OPC的煤矿安全监测系统的设计

针对控制网接入上层管理网难和各个安全监控系统互不兼容的问题,设计了一种基于OPC技术的煤矿安全监测系统。通过各种工控设备配有的OPC服务器,与矿井下各安全监控分站建立通讯关系,并遵循统一的OPC协议,将采集的井下实时状况数据整合到SQL Server2005关系数据库中,借助工业以太网上传给企业的安全管理平台,经过数据分析和图表显示,可以快捷直观地了解井下具体情况,同时也可以通过网页W eb在整个煤矿企业内部办公网络中进行发布,让安全信息得到全矿的分享。这里以煤矿注浆监测系统为例,重点介绍了利用OPC技术实现上层网与终端注浆监控网通讯的方案。     

因果图和模糊综合风险评价在城市燃气输配系统的应用

针对复杂的城市燃气输配系统,利用因果图和模糊综合评价相结合的方法对其进行风险分析.因果图能找出影响城市燃气输配系统失效的因素,模糊综合评价则可在其基础上对风险量化.以某市的燃气输配系统为例描述了该方法的步骤.结果表明,因果图和模糊综合评价相结合的方法合理且易于工程应用.     

基于BP神经网络的红外可燃气体探测器温度补偿研究

针对红外可燃气体探测器输出电压随温度变化,而又缺乏理论补偿公式的情况,提出采用BP神经网络对基于NDIR的可燃气体探测器进行温度补偿的方法,解决了以往温度补偿通过硬件补偿带来的探测器体积大、重量增加的弱点;与已有的软件补偿方法相比,BP神经网络方法通过对数据进行训练、学习获得温度补偿模型,得到了较好的结果,使得红外可燃气体探测器具有较宽的使用温度范围。     

燃气管线相邻地下空间安全监测方法及其应用研究

城市燃气管线泄漏极易导致火灾爆炸等重大安全事故,严重威胁城市安全。通过监测预警技术,快速准确地发现泄漏,防止可燃气体聚集,是保障燃气管线安全运行的重要手段。提出了一种燃气管线相邻地下空间安全监测预警方法,构建了风险识别、预测预警、分析推演和决策支持一体化安全监测系统,并应用于合肥市2.5 km燃气管线及其相邻空间高风险区域。结果表明,提出的燃气管线相邻地下空间安全监测方法可用于燃气管线泄漏监测预警,以减少或避免燃气泄漏引发的火灾爆炸事故。     

1种基于云服务平台的滑坡管道状态远程实时监测系统

为解决管道状态的远程实时监测问题,基于现场地质灾害调查结果,根据某受到不稳定边坡影响的管道所处滑坡区域的特点,设计1种基于云服务平台的管道状态远程实时监测系统。系统由前端数据测量模块、中端数据采集和传输模块以及终端监测平台模块组成。采用振弦式应变计进行管道应变测量;应用数据采集仪、移动数据发射器及电源进行数据采集及传输;利用自主开发的基于云服务平台专用软件进行管道状态的数据分析及远程实时监测。结果表明:系统具有稳定地实时数据获取、高效地数据远程传输和操作便捷、功能丰富的终端监测能力,可较好地评估管道的运行状况,提高滑坡灾害预警能力,保证管道的安全运行。