無線傳感器網(wǎng)絡氣體監(jiān)測系統(tǒng)的研究與設計開題報告(編輯修改稿)
2025-02-04 14:56 本頁面
【文章內容簡介】 有害氣體監(jiān)測系統(tǒng)設計總體方案 用于煤田火區(qū)空氣環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的網(wǎng)絡拓撲結構如圖所示 。這是一個層次型網(wǎng)絡拓撲結構 ， 最左邊為部署在實際監(jiān)測環(huán)境中的傳感器節(jié)點組成的網(wǎng)絡 ， 往右依次為移動網(wǎng)絡 、 網(wǎng)關 ， 最終連接到 Inter網(wǎng) 。 為獲得準確的數(shù)據(jù) ， 傳感器節(jié)點的部署密度往往很大 ， 并且可能部署在若干個不相鄰的監(jiān)控區(qū)域內 ，從而形成多個傳感器網(wǎng)絡；傳感器節(jié)點將感應到的數(shù)據(jù)傳送到轉發(fā)節(jié)點 ， 再由轉發(fā)節(jié)點發(fā)送到匯聚節(jié)點 sink， 匯聚節(jié)點負責將數(shù)據(jù)經(jīng)移動網(wǎng)發(fā)送到網(wǎng)關上 。 無 線 氣 體 傳 感 器 網(wǎng)絡 蜂 窩 式 拓 撲 結 構氣 體 傳 感 器 節(jié) 點匯 聚 節(jié) 點C O C O2S O2N OS O2N OC O2S O2S O2N OC ON O2C O2N O2C O無線氣體傳感器網(wǎng)絡組網(wǎng) 蜂窩網(wǎng)絡被廣泛采用的原因是源于一個數(shù)學猜想 ， 正六邊形被認為是使用最少結點數(shù)且可以完整覆蓋某一區(qū)域最大面積的圖形 ， 出于節(jié)約設備構建成本的考慮 ， 正六邊形是最好的選擇 。 蜂窩通常使用正六邊形來表示 。 無線蜂窩網(wǎng)在提高無線網(wǎng)絡的覆蓋率方面起到關鍵性作用 。 網(wǎng)絡出故障時提供有效的迂回路由 ， 確保通信暢通無阻 。與專線或菊花鏈相比更具彈性和可靠性 ， 而且網(wǎng)絡具有自配置 、 自組織和自愈的能力 。 蜂窩網(wǎng)絡允許節(jié)點或接入點與其他節(jié)點通信 ， 而不需要路由到中心交換點 ， 從而消除了集中式的故障 ， 提供自我恢復和自我組織的功能 。 1） 傳感器節(jié)點硬件設計 傳 感 單 元 處 理 單 元 無 線 通 信 單 元傳 感 器調 理電 路處 理 器存 儲 器無 線 收 發(fā) 模塊供 電 單 元 電 源 模 塊定 位 單 元節(jié)點軟硬件設計 2） 匯聚節(jié)點硬件設計 處 理 單 元處 理 器存 儲 器供 電 單 元 電 源 模 塊G P R S 模 塊無 線 通 信 單 元無 線 收 發(fā) 模 塊節(jié)點軟硬件設計 3） 節(jié)點軟件設計 1）氣體傳感器選型 根據(jù)測量對象與測量環(huán)境確定傳感器的類型。 要進行 —個具體的測量工作，首先要考慮采用何種原理的傳感器，這需要分析多方面的因素之后才能確定。即使是測量同一物理量，也有多種原理的傳感器可供選用，哪一種原理的傳感器更為合適，則需要根據(jù)被測量的特點和傳感器的使用條件考慮以下一些具體問題：量程的大??；被測位置對傳感器體積的要求；測量方式為便攜式還是固定式；信號的引出方法，有線或是非接觸測量；傳感器的來源，國產還是進口，價格能否承受，還是自行研制。在考慮上述問題之后就能確定選用何種類型的傳感器，然后再考慮傳感器的具體性能指標。 氣體檢測模塊研究 2） 氣體傳感器的性能指標有靈敏度 、 響應特性 (反應時間 )、 線性范圍 。 3） 氣體傳感器的種類如下 : （ 1） 半導體氣體傳感器 （ 2） 固體電解質氣體傳感器 （ 3） 接觸燃燒式氣體傳感器 （
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