[实用新型]一种基于无线传感器网络的天然气泄漏监测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及无线通信、信息采集与处理、无线传感器网络,监测系统，尤其涉及一种基于无线传感器网络的天然气泄漏监测系统。

背景技术

无线传感器网络是由大量微型智能化传感器节点以无线多跳方式形成的自组织网络，它综合了传感器技术、嵌入式技术、现代无线通信技术和分布式信息处理技术。在军事、工业、农业、医疗、环境监测、危险报警等领域有着广阔的应用前景。能够通过各类集成化的微型传感器互相协作感知和采集各种被监测对象的信息，这些信息公国无线方式传送到终端，从而使人们能够对被监测的对象的信息，例如危险性有一定的了解。无线传感器网络被认为是对21世纪产生巨大影响力的技术之一。无线传感器网络的节点主要包括传感器模块、中央微处理器模块和无线收发模块，其原理如附图3所示。

ZigBee 是建立在IEEE802.15.4 协议规范基础之上的新兴无线网络技术，与Bluetooth、Wi-Fi 等相关技术相比，ZigBee网络具有低功耗、低成本、低速率、支持大量节点、支持多种网络拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全等优点。更适合低速无线传感器网络（WSN）中对各节点之间互连的要求。ZigBee协议从下到上分别为物理层(PHY)、媒体访问控制层(MAC)、传输层(TL)、网络层(NWK)、应用层(APL)等。其中物理层和媒体访问控制层遵循IEEE 802.15.4标准的规定。ZigBee网络的主要特点是低成本、低功耗、低复杂度、支持大量节点、支持多种网络拓扑结构，并且整个网络间通信快速、可靠、安全。ZigBee网络中的主要设备可分为协调器(Coordinator)、汇聚节点(Router)、传感器节点(EndDevice)三种角色。在无线传感网络中，协调器的主要作用是完成初始信道的选择，对网络配置初始化、接受子节点的加入；路由器的主要作用是参与数据的转发，通过允许别的节点加入来扩展网络的覆盖范围；终端主要负责与路由器建立连接，并将采集到的数据发送给协调点。在路由方面，ZigBee支持可靠性很高的网状网的路由，适用于范围很广的网络，并支持多播和广播特性。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：现有天然气监测、报警装置，在进行监测时往往传输不够方便、快速，而且可靠性低，不能将监测结果及时发给用户。

本实用新型的目的是提供一种费用低廉、结构简单、操作方便，在天然气泄漏时反应灵敏，能及时监测和报警的装置。此目的是通过如下方式实现的：

一种基于无线传感器网络的天然气泄漏监测系统，包括无线传感模块、ZigBee无线传输模块、服务器，无线传感模块，用于测量数据及将被测量的数据转换成可输出信号；ZigBee无线传输模块，用于将采集到的数据传输到服务器进行分析；服务器，用于将由传感器转换过的信息，并接收无线传输模块传输来的数据；还包括显示终端，所述显示终端连接所述服务器； 传感器将被测量的数据转换成可输出信号，由ZigBee无线传输模块将采集到的数据传输到服务器进行分析，然后服务器将分析后的最终结果显示在显示终端上。通过依次相连的无线传感模块、ZigBee无线传输模块、服务器实现天然气泄漏的监测，通过显示终端显示监测到的值。

进一步地，还包括一个WCDMA模块，所述WCDMA模块连接所述服务器和所述无线传感器模块。WCDMA模块用来实现通过短信形式的发送对用户进行报警通知。

进一步地，所述的ZigBee无线传输模块为CC2430。

进一步地，所述的ZigBee无线传输模块主控板由JN5148 无线微控制器、SST25VF040 串行、Flash 存储器、FT232RL 串口芯片基本界面和扩展插座组成。

进一步地、所述的无线传感模块包括传感器和无线数据采集设备。传感器用于采集室内环境中的天然气浓度，通过无线数据采集设备传输出去。

进一步地、所述的传感器采用CO/CF-1000传感器，所述的无线数据采集设备采用SZ06系列Z-BEE无线数据采集设备。

进一步地，还包括一个报警模块，所述报警模块连接所述传感器模块。所述报警模块用于发出声音警报。

本实用新型的有益效果是：

（一）通过无线传输技术和无线传感网络的结合，实现室内天然气浓度的监测；

（二）通过WCDMA模块把室内天然气浓度值通过短信及时发送给用户实现报警。

附图说明

图1是本系统的结构示意图；

图2是ZigBee主控板硬件结构示意图；

图3是无线传感网络节点原理图；

图4是无线传感网络节点结构图。