具有巡逻和区域定位功能的WSN危险气体监测系统的设计的中期报告.docx

具有巡逻和区域定位功能的WSN危险气体监测系统的设计的中期报告
一、项目背景介绍
随着工业化进程的不断推进以及工业化设备的普及，危险气体泄漏事件在工业领域中屡见不鲜，一旦发生危险气体泄漏，会对人类的健康和生命安全造成极大的威胁。为了尽早发现危险气体泄漏事件，很多企业都会利用无线传感网络（WSN）来进行危险气体监测。然而，目前大部分的危险气体监测系统只是单纯的监测，没有区域定位和巡逻功能，当危险气体泄漏事件发生时，不能够有效地定位泄漏的位置，从而无法及时采取对策遏制泄漏的扩散。本项目旨在设计一种具有巡逻和区域定位功能的WSN危险气体监测系统，使得当危险气体泄漏事件发生时，可以及时定位泄漏位置和对泄漏进行有效遏制，保障人员的安全。
二、项目设计方案
1.系统框架设计
（1）传感器硬件设计：传感器集成气敏器件，可检测常见的危险气体（如CO、SO2、O2、NO等），数据通过嵌入式控制器或者微处理器处理，通过无线模块将监测结果发送到主控节点。
（2）网络拓扑结构：选用星形拓扑结构，主控节点位于中心位置，将各个传感器节点连接起来，方便进行数据采集和信息处理。
（3）软件设计：主控节点集成了协议栈和应用程序，采用无线接收机接收传感器节点发送的数据，进行数据处理和分析，在系统UI面板中显示传感器节点的状态和数据。
2.系统具体实现
（1）传感器节点采用气体灵敏度传感器，集成CPU处理器、无线传输模块等元器件。传感器节点通过无线传输模块将检测的数据以广播方式发出，主节点通过广播回连方式接收数据帧，确定节点位置。
（2）主节点采用嵌入式主板开发，将数据通过GPRS网络发送到云端服务器，服务器进行数据存储、分析和后续处理，实现对数据的实时监测和分析。
（3）系统后台数据处理部分，采用数据可视化技术，将数据通过曲线图、柱状图等形式显示，方便用户观察传感器节点的运行状态和监测数据。
三、预期效果
1.系统监测范围广泛，可监测常见危险气体的浓度变化并即时预警。
2.系统具有区域定位，能够快速定位泄漏位置，并采取有效措施保护人员安全。
3.系统具有巡逻功能，可以通过设置移动巡检机器人或者人员进行巡逻，监测更广泛的范围，及时发现潜在的危险情况。
四、项目计划安排
1.第一阶段：完成系统框架设计和参数设置，确立系统的整体架构。
2.第二阶段：硬件设计和软件编程实现，建立最基本的功能和测试样机。
3.第三阶段：制作实验系统、调试系统参数和功能，进行实验测试。
4.第四阶段：优化系统架构、性能等关键技术，完善系统性能，进行大规模测试和验证。
5.第五阶段：编写最终报告和论文，总结项目成果。
以上就是本项目的中期报告，后续还需对系统进行更加详细和具体的设计和实现，加强系统的稳定性和可靠性，尽可能的提高系统的实用性和普适性。