本文關(guān)鍵詞：工業(yè)氨氣泄漏報(bào)警系統(tǒng)

  更多相關(guān)文章： 氨氣 泄漏報(bào)警 氣體濃度 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò) 泄漏源

【摘要】：氨氣是重要的基礎(chǔ)化工原材料,普遍應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和冷鏈物流中。氨氣泄漏是涉氨企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的主要安全隱患,逸散到空氣中會(huì)形成有毒氣團(tuán),一旦發(fā)生事故需要人工進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行緊急處理,處理不及時(shí)不僅會(huì)引發(fā)人員中毒,還存在爆炸性危險(xiǎn)。目前我國(guó)工廠內(nèi)的氣體報(bào)警系統(tǒng)發(fā)展還不夠全面,難以做到第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)事故并報(bào)告泄漏源位置。本文在深入研究氨氣擴(kuò)散模型的基礎(chǔ)上,結(jié)合了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的定位技術(shù),研發(fā)了一套應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的氨氣泄漏報(bào)警系統(tǒng),該系統(tǒng)可以快速找到事故發(fā)生位置,為氨氣泄漏的及時(shí)處理提供指導(dǎo)。本文從研究有毒氣體的擴(kuò)散規(guī)律出發(fā),對(duì)比分析了幾種氣體擴(kuò)散的數(shù)學(xué)模型,并以此建立了以高斯模型為主的工業(yè)氨氣泄漏模式,確定了空間氣體濃度與泄漏源位置之間的關(guān)系。針對(duì)有線報(bào)警系統(tǒng)的布線困難、可擴(kuò)展性不強(qiáng)等問(wèn)題,采用Zig Bee技術(shù)搭建了無(wú)線氨氣測(cè)量系統(tǒng),依據(jù)氨氣測(cè)量濃度值分布情況,建立了氨氣泄漏源位置估算數(shù)學(xué)模型,設(shè)計(jì)了氨氣泄漏源位置計(jì)算軟件。系統(tǒng)主要包括傳感器節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器。傳感器節(jié)點(diǎn)將各自區(qū)域內(nèi)的氨氣濃度轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),借助Zig Bee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器上。網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器對(duì)上述數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)處理后,再以Modbus-485通信方式轉(zhuǎn)發(fā)給上位機(jī)。上位機(jī)安置在遠(yuǎn)程監(jiān)控室內(nèi),可以實(shí)時(shí)顯示現(xiàn)場(chǎng)氨氣濃度并計(jì)算泄漏源位置。通過(guò)對(duì)試制的樣機(jī)進(jìn)行了模擬泄漏測(cè)試,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文開(kāi)發(fā)的工業(yè)氨氣泄漏報(bào)警系統(tǒng)的測(cè)量精度符合相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。只要合理布置傳感器節(jié)點(diǎn)位置就能在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中快速實(shí)現(xiàn)泄漏定位,大大地發(fā)揮了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì),具有很好的應(yīng)用前景。
【關(guān)鍵詞】：氨氣 泄漏報(bào)警 氣體濃度 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò) 泄漏源
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP277
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 課題背景及意義10-11
• 1.2 課題相關(guān)領(lǐng)域發(fā)展?fàn)顩r11-13
• 1.3 課題來(lái)源及主要研究?jī)?nèi)容13-15
• 第2章 有毒氣體泄漏擴(kuò)散模型分析15-23
• 2.1 氣體擴(kuò)散影響因素15-16
• 2.2 擴(kuò)散模型分析16-20
• 2.2.1 高斯模型16-17
• 2.2.2 Sutton模型17-18
• 2.2.3 唯象模型18
• 2.2.4 計(jì)算流體力學(xué)模型18-20
• 2.3 工業(yè)氨氣泄漏模型建立20-22
• 2.4 本章小結(jié)22-23
• 第3章 無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的定位技術(shù)研究與方案設(shè)計(jì)23-32
• 3.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)介23
• 3.2 泄漏報(bào)警系統(tǒng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)分析和技術(shù)特點(diǎn)23-25
• 3.3 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)研究25-30
• 3.3.1 基于測(cè)距定位算法分析25-27
• 3.3.2 基于非測(cè)距定位算法分析27-29
• 3.3.3 工業(yè)氨氣泄漏源點(diǎn)定位算法實(shí)現(xiàn)29-30
• 3.4 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)30-31
• 3.5 本章小結(jié)31-32
• 第4章 硬件電路設(shè)計(jì)32-43
• 4.1 傳感器節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)計(jì)32-39
• 4.1.1 傳感器前端電路32-34
• 4.1.2 單片機(jī)最小系統(tǒng)34-35
• 4.1.3 電源管理電路35-37
• 4.1.4 紅外解碼電路37-38
• 4.1.5 呼吸燈指示電路38-39
• 4.2 網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器硬件設(shè)計(jì)39-41
• 4.2.1 DC-DC轉(zhuǎn)換電路39-40
• 4.2.2 顯示報(bào)警電路40-41
• 4.3 信號(hào)輸出電路41-42
• 4.3.1 無(wú)線通信電路41-42
• 4.3.2 RS-485接口電路42
• 4.4 本章小結(jié)42-43
• 第5章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)43-55
• 5.1 工業(yè)氨氣泄漏報(bào)警系統(tǒng)的總體工作流程43-44
• 5.2 節(jié)點(diǎn)狀態(tài)信息采集程序設(shè)計(jì)44-46
• 5.2.1 轉(zhuǎn)換主程序設(shè)計(jì)44-45
• 5.2.2 紅外解碼子程序設(shè)計(jì)45-46
• 5.3 ZigBee無(wú)線通信程序設(shè)計(jì)46-50
• 5.3.1 ZigBee協(xié)議棧介紹46-48
• 5.3.2 ZigBee網(wǎng)絡(luò)配置48-50
• 5.4 Modbus通信程序設(shè)計(jì)50-51
• 5.5 上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)51-54
• 5.5.1 LabVIEW前面板設(shè)計(jì)52-53
• 5.5.2 LabVIEW框圖程序設(shè)計(jì)53-54
• 5.6 本章小結(jié)54-55
• 第6章 系統(tǒng)測(cè)試55-58
• 6.1 氨氣濃度測(cè)量實(shí)驗(yàn)55-56
• 6.2 泄漏源模擬定位實(shí)驗(yàn)56-57
• 6.3 本章小結(jié)57-58
• 結(jié)論58-59
• 參考文獻(xiàn)59-63
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文63-64
• 致謝64

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 包紅來(lái);無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)三維表面定位算法研究[D];電子科技大學(xué);2014年

2 楊俊;無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)跟蹤中智能休眠策略及環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)現(xiàn)[D];武漢科技大學(xué);2012年

，

本文編號(hào)：1134214