本文關鍵詞：煤化工有害氣體安全監(jiān)控物聯(lián)網系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：煤化工企業(yè)中存在很多有毒有害氣體,有毒有害氣體泄漏帶來的安全隱患不容忽視,泄漏濃度的集中管理非常重要。本論文研究的煤化工有害氣體安全監(jiān)控物聯(lián)網系統(tǒng)通過采集點采集有毒有害氣體泄漏濃度信息,然后利用ZigBee網絡傳送數(shù)據(jù)。系統(tǒng)節(jié)點分為數(shù)據(jù)采集節(jié)點、中繼節(jié)點及網絡協(xié)調節(jié)點,系統(tǒng)各節(jié)點硬件包含微型控制器CC2430芯片、ZigBee射頻前端,以及其它外圍元器件。論文設計了系統(tǒng)的整體結構,給出了系統(tǒng)的基本硬件設計,重點介紹了系統(tǒng)各節(jié)點上的軟件設計與實現(xiàn),包括采集節(jié)點、中繼節(jié)點、協(xié)調節(jié)點的核心程序以及后臺服務程序等。論文將兗礦國泰多年積累經驗,體現(xiàn)在設計工作中,使泄漏濃度監(jiān)測與報警的自動化設計更加符合國泰現(xiàn)場的需要。對此采取的新方法是以軟件工程的思想實現(xiàn)工藝參數(shù)的自動管理和控制功能,實現(xiàn)嚴格的基于工藝要求的各項參數(shù)的自動記錄指示控制報警聯(lián)鎖功能。生產工程師可追蹤所有空分作業(yè)的工藝流程的運行情況、控制情況以及潛在的生產問題情況,確保在需要的時候調用歷史記錄,查看歷史生產工藝過程。論文一開始對泄漏濃度自動化控制系統(tǒng)軟件的功能做了分析,然后分析了監(jiān)測與報警的工藝過程管理功能、各工藝參數(shù)的測量控制功能、數(shù)據(jù)管理功能等幾個方面,依次論述該系統(tǒng)的主要軟件功能。系統(tǒng)軟件設計基于ZigBee架構,遠程用戶能夠通過瀏覽器訪問系統(tǒng)數(shù)據(jù),使用方便,利于維護。本系統(tǒng)的軟件利用VisualC++編程實現(xiàn);Zigbee模塊與協(xié)調節(jié)點硬件之間采用RS485串口通信,對現(xiàn)場各個有毒有害氣體泄漏采集點氣體泄漏數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)測。在系統(tǒng)運行和測試了幾個月的時間后,得出了以下結論:該煤化工有害氣體泄漏濃度安全監(jiān)控物聯(lián)網系統(tǒng)各項技術性能指標均達到了系統(tǒng)使用要求和設計要求,有性能可靠、管理方便、組網靈活等特點,具有一定的應用推廣價值。
【關鍵詞】：泄漏濃度 檢測與報警 無線通訊網絡 ZigBee CC2430
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP391.44;TN929.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 課題背景10-11
• 1.2 國內外研究動態(tài)11-14
• 1.3 本課題的研究意義14
• 1.4 本文研究的主要內容14-15
• 1.5 本文結構組織15-16
• 第二章 ZIGBEE無線通信技術16-27
• 2.1 ZIGBEE技術簡介16-18
• 2.2 無線傳感器網絡18-20
• 2.3 ZIGBEE網絡結構20-26
• 2.3.1 ZigBee網絡分層20-24
• 2.3.2 ZigBee拓撲結構24-26
• 2.4 本章小結26-27
• 第三章 系統(tǒng)需求分析與架構設計27-40
• 3.1 系統(tǒng)總體目標28-29
• 3.2 系統(tǒng)功能需求29-32
• 3.2.1 泄漏氣體監(jiān)測網絡的應用需求29-30
• 3.2.2 系統(tǒng)硬件功能需求30-31
• 3.2.3 系統(tǒng)軟件功能需求31
• 3.2.4 網絡通信技術功能需求31-32
• 3.3 系統(tǒng)性能需求32-33
• 3.4 煤化工有害氣體安全監(jiān)控物聯(lián)網系統(tǒng)的總體方案33-37
• 3.4.1 ZigBee無線環(huán)境監(jiān)測網絡的架構33-34
• 3.4.2 網絡硬件平臺解決方案34-36
• 3.4.3 網絡軟件開發(fā)平臺的選擇36-37
• 3.5 所選方案的可行性分析37-38
• 3.6 實施所選方案需解決的關鍵問題38-39
• 3.6.1 網絡節(jié)點間的通信與協(xié)同信息處理38
• 3.6.2 網絡節(jié)點間的路徑選擇38-39
• 3.7 本章小結39-40
• 第四章 系統(tǒng)設計40-61
• 4.1 系統(tǒng)節(jié)點硬件設計41-47
• 4.1.1 有毒有害氣體泄漏探頭的選擇42-44
• 4.1.2 射頻單片機模塊44-47
• 4.1.3 電源設計47
• 4.2 系統(tǒng)通訊設計47-51
• 4.3 系統(tǒng)軟件設計51-52
• 4.3.1 采集節(jié)點主程序設計51
• 4.3.2 泄漏檢測采集子程序設計51-52
• 4.4 中繼節(jié)點的程序設計52-54
• 4.5 協(xié)調器節(jié)點程序設計54-55
• 4.6 服務器端數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)設計55-56
• 4.7 上位機監(jiān)測管理軟件設計56-60
• 4.7.1 上位機與協(xié)調節(jié)點的通訊程序設計56-57
• 4.7.2 網絡協(xié)調節(jié)點串口中斷程序57-58
• 4.7.3 監(jiān)控畫面58-60
• 4.8 本章小結60-61
• 第五章 系統(tǒng)實現(xiàn)及測試結果分析61-70
• 5.1 數(shù)據(jù)采集節(jié)點操作性能及外觀61-64
• 5.2 檢測參數(shù)測試64-67
• 5.3 實現(xiàn)效果67-68
• 5.4 本章結論68-70
• 第六章 總結與展望70-72
• 6.1 論文總結70-71
• 6.2 未來工作展望71-72
• 致謝72-73
• 參考文獻73-75

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5 李鵬;;物聯(lián)網發(fā)展 標準與應用先行[J];通信世界;2009年40期

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本文編號：427839