[发明专利]基于ZigBee技术的气体监控系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种无线网络监测技术和自动控制系统，尤其涉及一种无线的气体监控系统。

背景技术

目前市面上有很多气体浓度或压力监控设备，例如二氧化碳检测仪、燃气泄漏报警器等，但这些气体监控器因采用传统方法制造，检测落后，体积庞大，功耗大，价格昂贵。企业用有害气体浓度监控系统，如果监管中心的测控主机距离检测目标很远，那么总线铺设的距离会很大，硬件投入成本、运行成本和维护成本都会很高。如果用于检测的传感器的分布比较分散，布线量就会成倍增加，各类成本也会成倍增加。而基于ZigBee的无线传感器网络具有结构简单，体积小，功耗低，成本低的特点。由此可以看出，开发设计一种基于ZigBee的无线传感网络技术的气体监控系统，不仅可以灵活布置传感器节点，直接或者间接通过汇节点集中传送空气中的各种安全指标信息到网络协调器，再由网络协调器经数据传输网络上传到监管控制中心，能够大大节省了总线铺设，降低硬件投入成本，从而来减小事故的发生。

ZigBee是一种新兴的短距离、低功耗、低数据速率、低成本、低复杂度的无线网络技术，同时也是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术提案。它主要用于自动控制、传感、监控和远程控制等领域，是一种廉价的可供固定、便携或移动设备使用的无线连接技术。它有自己的无线电标准，在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。这些传感器只需要很少的能量，以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器，所以它们的通信效率非常高。最后，这些数据就可以进入计算机用于分析或者被另外一种无线技术如WiMax收集。

发明内容

本发明的目的是提供一种提供实时、高速、可靠的数据无线传输服务，实现各种气体的自动监控。

一种基于ZigBee技术的气体监控系统，包括至少一个无线检测节点和一个主设备，其特征在于无线检测节点由微处理器、无线通信模块和数据采集器组成，无线通信模块和数据采集器分别与微处理器连接，微处理器可以根据接收到的主设备的控制命令来控制数据采集器的工作状态；无线检测节点的工作状态分为工作和休眠两种状态。无线检测节点通过所述的无线通信模块将由数据采集器采集到的测量数据传送给所述的主设备，主设备由微处理器和无线通信模块组成，与PC机连接，无线通信模块与微处理器连接，主设备通过无线通信模块接收所述无线检测节点发送的测量数据，并将所述测量数据传送到PC机，由PC机进一步处理。PC机上运行有数据管理软件，为用户提供气体监控网络中的数据访问界面，并能够通过主设备访问ZigBee气体监控网络中所有无线检测节点的测量数据，并将数据保存，为用户提供数据查询、分析或报表生成服务。无线检测节点与主设备共同组成ZigBee无线气体监控网络。

所述的无线通信模块是符合ZigBee无线通信标准的通信单元。

所述的数据采集器包括但不局限于用来检测气体浓度、温度、湿度及压力的传感器。

本发明系统在工作时，位于检测区域的无线检测节点将数据采集器采集的测量数据，通过微处理器处理后，由无线通信模块发送给主设备，主设备把接收到的测量数据送到计算机上等待进一步处理。同时主设备可以通过无线通信模块向无线检测节点发送控制命令，控制无线检测节点的工作状态。无线检测节点上的微处理器通过无线通信模块收到控制命令后控制数据采集器的工作状态为休眠或工作，这种按需激活的工作模式可以达到降低功耗的目的。

上述气体监控系统利用ZigBee无线技术不仅可以实现对各种气体的浓度、温度、湿度及压力的检测，而且相对于传统的有线监控系统，具有低成本、低功耗、便于安装、应用灵活等优点，具备很强的扩展性。

附图说明

图1是基于ZigBee技术的气体监控系统示意图

图2是本发明的无线检测节点硬件结构图

图3是本发明主设备硬件结构图

图4是本发明的主设备的软件流程图

图5是本发明的无线检测节点的软件流程图

具体实施方式

以下将参照附图对本发明所述的基于ZigBee技术的气体监控系统的结构和运行步骤进行详细的描述。