于ARM9的乙炔气体浓度监测研究

为了解决基于可调谐二极管激光光谱吸收(TDLAS)技术的乙炔气体浓度监测系统的小型化、实时现场监控难的问题,采用了带MMU的ARM9处理器S3C2410.实现了乙炔气体浓度数据采集和数据处理的实时现场监控系统的设计.系统中,采用了激光的波长调制和乙炔气体的光谱吸收特性.实验结果表明,整个监控系统不仅实现了小型化设计,而且实现了智能化和实时监控,非常适合现场监控,乙炔气体浓度的测量精度可以达到10-6量级.     

有毒气体无线监测网络设计

设计了一个基于传感器阵列的有毒气体监测网络,采用多类电化学气体传感器采集信号及无线传感器网络进行数据收发和处理,能够在线检测环境中的气体浓度.整个系统功能更加集成化、体积小、很容易与后续处理设备(如空气净化设备)集成并能智能控制后续处理设备.介绍了系统的整体构成、工作原理、无线传感器网络的构建,并进行了信号调理模块线性度测试实验和系统气体浓度检测对比试验.实验表明所研制系统的输出信号能实时测量环境的气体浓度,已经达到了市场上单一气体检测设备的精度.     

基于无线Mesh网络技术的一氧化碳传感器设计

针对传感设备在煤矿工作面移动环境中使用的特点,设计了一种基于无线Mesh网络技术的一氧化碳传感器,详细介绍了传感器硬件电路设计及各部分电路低功耗工作机制等。测试结果表明,该传感器实现了对煤矿井下一氧化碳浓度的实时、准确在线监测,具有组网速度快、抗干扰能力和避障能力强、无线通信距离远、功耗低的特点,特别适合在工作面等设备多、环境复杂的地方应用。     

基于微型泵吸式的矿用红外一氧化碳传感器研制

现有基于电化学原理的矿用一氧化碳传感器测量数据易受烷类气体、氢气苯类等气体及矿井环境压力的影响,测量结果误差大,且需定期调校。针对该问题,研制了一种基于微型泵吸式的矿用红外一氧化碳传感器。该传感器基于非分散式红外吸收原理,利用CO气体对4.5μm的红外辐射具有强烈的吸收,通过测量红外辐射的初始能量和红外辐射被气体吸收后的能量,检测出CO气体浓度。针对扩散式一氧化碳传感器检测采样速度慢,检测结果容易受检测环境的风速、温度等外界因素干扰的问题,采用微型泵吸式检测方式,气体通过微型气泵的流动进入红外敏感元件气室,保证了传感器气流的稳定性。6个月的工业性试验结果表明,该传感器相比传统电化学传感器,具有红外波长固定、测量数据不受其他气体影响的优势;使用中,矿用红外一氧化碳传感器的维护周期大于6个月,主要维护操作是清洁处理,无需更换敏感元件及标校。     

基于传感技术的室内环境空气质量监测系统

随着科学技术的进步,无线传感器网络已经得到广泛应用,本文系统的硬件选型主要采用基于STC15系列芯片,传感器主要是温度传感器、湿度传感器和一氧化碳气体传感器,完成了数据采集功能,实现了实验环境中室内环境监测系统。     

基于无线传感器网络的空气污染实时监测系统

为了解决现有空气污染监测系统所存在的可扩展性差、灵活性不强、应对突发性的空气污染事件的能力弱等问题,开发了一种基于无线传感器网络的空气污染实时监测系统,给出了系统的体系结构和软、硬件实现方法;采用了一种多层次的体系结构,该系统由无线传感器网络监测节点、汇聚节点、监控中心、控制终端、手机终端等组成;该测试系统对空气中一氧化碳及二氧化硫浓度进行了监测,每半小时采集一次监测数据。试验结果表明了该系统的实用性,适用于日常性及突发性的空气污染监测等领域。     

基于ARM9的乙炔气体浓度监测研究

为了解决基于可调谐二极管激光光谱吸收（TDLAS）技术的乙炔气体浓度监测系统的小型化、实时现场监控难的问题,采用了带MMU的ARM9处理器S3C2410。实现了乙炔气体浓度数据采集和数据处理的实时现场监控系统的设计。系统中,采用了激光的波长调制和乙炔气体的光谱吸收特性。实验结果表明,整个监控系统不仅实现了小型化设计,而且实现了智能化和实时监控,非常适合现场监控,乙炔气体浓度的测量精度可以达到10^-6量级。     

矿用-氧化碳传感器的设计

文章介绍了一种以单片机AT89C52为核心的矿用一氧化碳传感器的工作原理及其软、硬件设计.该传感器可以连续地将井下气体浓度信号转换成标准频率信号传送给上位机,并具有实时显示浓度值、超限声光报警、频率信号输出等功能,适宜于井下需设置一氧化碳传感器的场所固定使用.     

农产品储运监控系统设计与实现

针对冷链运输环节中农产品环境监测困难这一问题,基于无线传感器网络技术、4G技术和嵌入式技术,设计了农产品储运监控系统。采用温湿度传感器模块、气体浓度传感器模块,实现了车厢内温湿度、气体浓度的采集;以CC2430为核心搭建了无线传感器网络,实现了数据的无线传输。基于S5PC110微处理器和嵌入式Linux操作系统,构建了嵌入式网关。通过嵌入式数据库管理模块,完成了无线网络传感器节点的数据实时显示和存储,以及对设备工作状态进行控制。同时,利用嵌入式网关的4G模块,完成了数据的远程收发和设备工作状态的远程控制。测试表明,该系统具有功耗低、组网灵活、可扩展性强的优点,可以实现对农产品储运车厢内各种环境信息的实时监测,能够较好地满足农产品冷链运输的应用需求。     

低功耗、便携式室内空气质量检测系统设计

本系统以MSP430F5529单片机为核心,采用MQ138甲醛检测传感器、MS2200-P1一氧化碳检测传感器等多种传感器检测室内空气中甲醛、一氧化碳等有害气体并检测甲醛浓度;利用AM2301温湿度传感器对现场温湿度进行实时监测,并通过段式液晶显示屏实时显示甲醛浓度读数,温度、湿度读数。整个系统体积小,重量轻,采用电池供电,携带方便。系统功耗低,价格低,适合家庭使用的空气质量检测系统,能快捷服务健康生活。     

基于SnO2 气体传感器对CO 的动态检测及原理

研究以单个SnO2传感器为敏感元件对CO进行动态检测;讨论了SnO2气体传感器动态检测方法的理论基础.结果表明,运用动态检测方法明显提高了SnO2传感器对CO的选择性,动态检测方法是建立在半导体电导率温度依赖特性基础上的.     

用气体传感器数据求解煤制气报警器的设定浓度

本文详细介绍了如何根据气体传感器的气体特性数据来计算混合气浓度特性的方法.并以TGS822TF型传感器为例,详细介绍了以氢气设定、以CO浓度规定报警点的人工煤制气报警器设定浓度的计算方法.通过使用EXCEL对H2和CO的气体浓度特性数据进行处理,根据不同地区的人工煤制气的组分含量,即可计算当地煤制气报警器的设定浓度.     

基于单片机的一氧化碳传感器的设计

煤矿安全生产监测和监控系统中经常要监测一氧化碳气体的浓度,以往采用的软硬件设计方法在信息技术迅速发展的情况下已经显示出低性能,为了改进落后的传统设计方法,文中提出较为先进的设计理念和方法;以C8051F005单片机为核心,采用SureCell-CO(M)敏感元件、微弱信号放大器、红外遥控接收芯片以及DS18B20温度传感器等组件,设计了一个一氧化碳传感器;C8051F005单片机将采集的CO气体电信号经数据处理后送数码管显示,并比较输出报警信号。通过实验,该一氧化碳传感器参数设定方便、精度高、稳定性好,由此充分体现了C8051F005单片机强大的功能,一氧化碳传感器采用C8051F005单片机设计简单,抗干扰能力强,易于实现。     

基于无线多传感器信息融合的火灾检测系统

传统的火灾监控系统往往采用基于单传感器的有线信息检测与传输系统,布线不方便,环境适应性和抗干扰能力较差.本文提出了一种基于ZigBee无线多传感器网络的火灾监控系统,运用包括烟雾、温度、CO气体等多传感器感知火燃烧状态,对是否发生火灾分配不同信任度函数,利用D-S证据理论融合3种传感器信息以判断火灾状态.本文详细阐述了系统工作原理、多传感器信息、D-S证据理论等关键技术,并给出了多传感器响应燃烧实验的曲线图,理论分析和实验结果表明,该无线传感器火灾监测系统能更准确地检测火情,减少误报率,提高系统的可信度.     

多网融合的环境状况远程实时监测系统设计

提出一种融合Ad hoc网络、GPRS/GSM和PSTN的远程分布式环境状况实时监测系统设计方案。由IEEE 802.15.4标准组建的Ad hoc无线传感器网络负责监测环境温湿度、光照度、煤气及CO浓度等;采用GPRS/GSM模块和嵌入式Modem构造无线网关,实现Ad hoc网络与GPRS/GSM和PSTN的无缝连接,将无线传感器网络采集的数据发送到手机或远端计算机。系统具有小、远和散的特点,可实现多点分布、中央管理、多层报警和远程监测。     

新型电化学CO气体传感器的研制

研制了一种用于测定CO的新型电化学式气体传感器,即把多壁碳纳米管自组装到铂微电极上,制备多壁碳纳米管粉末微电极,其电极在氧化过电位为+700mV时,对CO具有显著的电化学催化效应。以其电极为工作电极,Ag/AgCl为参比电极,Pt丝为对比电极,多孔聚四氟乙烯膜作为透气膜制成传感器。其传感器响应时间短、重复性好,能用于环境监测和控制。     

红外多气体传感器设计

针对甲烷、二氧化碳和一氧化碳三种气体的同时检测,设计出一种红外多气体传感器.该传感器将探测器和红外光源集成在光学气室内.在对气室进行设计时,首先确定气室高度为25 mm,随后通过计算和软件仿真分析确定气室的半径为10 mm.设计完成外围电路并对传感器进行测试,结果显示:对甲烷、一氧化碳和二氧化碳的检测范围可达到(0~40 000)×10-6.     

基于TDLAS的矿用激光一氧化碳传感器的设计

目前煤矿普遍采用基于电化学测量原理的一氧化碳检测装置,为解决其在实际应用中存在的测量精度低、标校周期短、探头寿命短、易受背景气体干扰产生误报警等问题,文章设计了一种基于TDLAS的矿用激光一氧化碳检测系统;该系统采用更低功耗的垂直腔面发射激光器(VCSEL)替代DFB激光器,以ARM和FPGA为核心,实现了一氧化碳的实时准确测量;测试结果表明,该传感器的基本误差不大于测量值的2％,响应时间小于15 s,可靠性高,能有效解决电化学原理检测装置现存的问题,对提升煤矿安全监测的可靠性,减轻设备运维的工作量具有重要的现实意义.     

面向矿井监测的无线传感器网络节点的分析与设计

针对矿井下复杂的环境,分析设计了一种适用于井下的无线传感器网络节点,监测井下瓦斯浓度、温湿度、坑壁压力和粉尘等数据.鉴于节点定位在矿井抢险救灾中的重要作用,详细描述了如何使用DV-Hop算法进行节点定位.最后讨论了井下传感器网络节点的能量问题,并从节点的覆盖范围、数据传输和数据聚合三个方面进行了分析,给予了适当的解决方法.     

神经网络在智能火灾预警系统的应用

提出了综合利用多种传感器准确判断火焰状态的算法.在神经网络算法下,根据一氧化碳传感器、烟雾传感器和温度传感器数据,对火焰状态进行分类.使用有限内存的拟牛顿(L-BFGS)优化算法对传统反向传播(BP)算法进行改进,加快了神经网络的收敛过程,有效提高了系统精度.实验验证了算法能够有效降低火灾预警系统的误报率,增强系统安全报警的灵敏度和可靠性,实现了实时有效的火灾预警.