基于无线传感器网络的CO监测系统设计.pdf

第20卷第4期传感技术学报Vol.20No.4
2007年4月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSApr.2007

DesignoftheCarbonMonoxideMonitoringSystem
BasedonthePrincipleofSensorNetwork

ZHENGDe-zhong*,HANZhao-ming,WANGCong,WANGHui-ying
(ElectricEngineeringCollege,YanShanUniversity,QinhuangdaoHeibei066004,China)

Abstract:Howtomeasurelowconcentrationcarbonmonoxideaccuratelyandsensitiveinairandhowto
sendthesingletocheckpointmomentlyandcheaplyarethequestionswealwaysconcern.Aimatthiscon-
cern,anspectrumabsorptiontypegassensorisstudied.UsingLEDaslightsource,carbonmonoxidegas
concentrationcanbedetectedbymodulatingFabry-Perotcavity'sdrivingvoltageandsinglewavelength
doublepassdifferenceabsorbing.Basedonwirelesssensornetwork,carbonmonoxideconcentrationcanbe
monitor,appreciateandcollectinthenetworkdistrict,realizelong-distancemonitorbyCDMAnetwork.
Rea-ltimeon-linemonitorisrealized,thecostislowed,andtheefficiencyisadvanced.
Keywords:wirelesssensornetwork;detecting;spectrumabsorption;carbonmonoxide;concentration
EEACC:7230L;6150P

基于无线传感器网络的CO监测系统设计

郑德忠*,韩昭明,王聪,王会颖

(燕山大学电气工程学院,河北秦皇岛,066004)

摘要:空气中低浓度一氧化碳的监测及如何将监测信号实时、低成本的传输到监测点是关心的问题,针对问题,研究了采
用LED为光源,用调制加在法布里-珀罗腔上的驱动电压和单波长双光路差分吸收法相结合的方法来测量低浓度一氧化碳气
体的光谱吸收型气体传感器.运用无线传感器网络实时监测、感知和采集网络分布区域内的一氧化碳浓度,利用CDMA网络
实现远程监控.实现在线,实时监测,降低了成本,提高了效率.
关键词:无线传感器网络;检测;光谱吸收;一氧化碳;浓度
中图分类号:TP212.9文献标识码:A文章编号:1004-1699(2007)04-0925-04

一氧化碳是一种对人体健康十分有害的空气污优点:本质安全、抗电磁干扰、灵敏度高、响应速度
染物.空气中的一氧化碳来源于工业如炼钢、炼焦、快,特别是传感头不带电、本质防暴的特点,可适用
炼铁、炼油用煤的不完全燃烧烟道的排放,汽车、摩于易燃、易爆气体的工业在线检测.那么传感监控平
托车等机动车辆的尾气排放,以及有机物和家用煤台的设计是根据传感器网络的工作原理设计的,传
气不完全燃烧.当空气中一氧化碳的含量达100@感器网络是一组由传感器以AdHoc方式构成的无
10-6(125mg/m3)时,无自觉症状,400@10-6(500线自组网络,其目的是协作地感知、采集和处理网络
mg/m3)时会出现头痛、疲倦、恶心、头晕等感觉,600覆盖的地理区域中感知对象的信息,并发布给观察
@10-6(750mg/m3)时发生心悸亢进,并伴随有虚者[1].用于在传感器与观察者之间建立通信路径;协
脱危险,1000@10-6(1250mg/m3)出现昏睡,痉挛作地感知、采集、处理、发布感知信息是传感器网络
而造成死亡.因此,如何准确而快速地测定出某一区的基本功能.一组功能有限的传感器协作地完成大
域空气中的一氧化碳浓度并采取有效的措施已成为的感知任务是传感器网络的重要特点.传感器网络
当务之急.本文研究了一种新型的气体传感器,具有中的部分或全部节点可以移动.传感器网络的拓扑
很好的应用前景.同时,它具有传感器所具有的一切结构也会随着节点的移动而不断地动态变化.节点

收稿日期:2006-08-02修改日期:2006