[发明专利]基于物联网技术的智能气体传感器监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及传感器网络技术领域，具体指一种基于物联网技术的智能气体传感器监测系统。

背景技术

近年来，随着石油化工、工业生产、生物制药、汽车尾气等存在有毒气体的各个行业的发展，NO₂气体导致的环境问题日益突出。NO₂是引起酸雨、光化学烟雾以及腐蚀等环境问题的工业污染物之一，同时NO₂是一种强毒性气体，对呼吸道有强烈的刺激作用，严重时造成肺损害甚至肺水肿，因此对NO₂的监测越来越受到关注。传统的传感器设计是以氧化铝陶瓷片或者氧化铝陶瓷管为基底，需要在加热条件下工作。随着物联网的快速发展，设计柔韧、便携且低功耗的传感器受到广泛关注，这是传统的传感器所无法满足。因此，制备一种常温检测的NO₂传感器成为一项非常重要的任务。

气体检测仪器是一种检测气体浓度的仪器，该仪器适用于存在有毒气体的危险场所，能实时检测空气中被检测气体环境空气质量标准下限以内的含量，可广泛应用石油化工、工业生产、汽车尾气、污水治理、生物制药、家居环保、学校实验室等存在有毒气体的各个行业，是保证财产和人身安全的理想检测仪器。而传统的气体探测器偏重于手持式气体检测仪，或者现有的智能气体传感器技术无线传输距离短、易受空气温湿度和电磁干扰的影响，传感器工作温度高，功耗高，这都不能满足恶劣环境下对有毒气体的实时在线检测。

发明内容

本发明的目的克服现有技术存在的缺失和不足，提出一种基于物联网技术的智能气体传感器监测系统及方法。

本发明采用下述技术方案：

一种基于物联网技术的智能气体传感器监测系统，包含NO₂气体传感器NFC采集模块，NO₂气体传感器zigbee采集模块，网关模块，数据中心，个体用户终端，其特点：

所述NO₂气体传感器NFC采集模块包括NO₂气体传感器模块、NFC天线、NFC芯片、数据处理器以电信号连接。

所述NO₂气体传感器zigbee采集模块包括NO₂气体传感器模块、工业级单片机、zigbee无线模块、LED灯状态指示模块、USB串口通信接口、电源模块、液晶显示屏模块、zigbee开发程序接口以电信号连接；其中，NO₂气体传感器模块连接CC2530zigbee无线模块，所述的工业级单片机与zigbee无线模块、LED灯状态指示模块、USB串口通信接口、电源模块、液晶显示屏模块、zigbee开发程序接口以电信号连接。

所述网关模块包含zigbee模块、处理器模块。

所述数据中心包含利用云计算平台进行数据处理的运算设备和环境监测相关的设备。

所述环境监测相关的设备包括CUP供电系统、服务器、路由器、交换机、存储设备。

所述NO₂气体传感器模块包括传感器调理电路和NO₂气体传感器。

所述个体用户终端包括具有NFC接口的手机及电脑。

所述路由器、交换机及存储设备，通过使用SNMP协议获取相关数据。

所述NO₂气体传感器NFC采集模块和NO₂气体传感器zigbee采集模块设置在采集对象上，对象包括石油化工、工业生产、汽车尾气、污水治理、生物制药、家居环保、学校实验室的NO₂气体。

所述NO₂气体传感器NFC采集模块与个体用户终端之间通过射频以自定义通讯协议的方式进行通信，所述自定义的通讯协议,采用13.56MHz通讯频率，个体用户终端与网关模块通过处理模块进行通信；所述NO₂气体传感器zigbee采集模块与网关模块之间通过射频以自定义通讯协议的方式进行通信，所述自定义的通讯协议采用2.4GHz通讯频率；满足无线传感器低功耗要求的无线通讯协议。

一种基于物联网技术的智能气体传感器监测系统所采用的工作方式，其特点在于，具体步骤如下：

步骤一、实时环境监测数据采集：

所述无线数据采集由NO₂气体传感器NFC采集模块、NO₂气体传感器zigbee采集模块完成。