无线可燃气体检测系统设计与实现

2012年03月20日11:20:58 本网站我要评论(2)字号：T | T | T

王　凯，王亚刚，邵惠鹤
上海理工大学工业过程自动化国家工程研究中心，上海

上海交通大学自动化系，上海

摘　　　要：可燃气体检测仪器是安全生产的重要保证，但目前市场上此类仪表大多为有线仪表，相对无线仪表而言，存在安装不便、限制使用范围等缺点。简要介绍了３个目前工业界热门的无线通信技术———ＺｉｇＢｅｅ、无线ＨＡＲＴ和ＷＩＡＰＡ。在此基础上简要分析后，提出使用ＺｉｇＢｅｅ无线通信技术，设计了基于ＺｉｇＢｅｅ无线通信技术的无线可燃气体检测系统，给出了该系统和网络节点的设计方案。目前，该系统的原型机已经实现，能够检测可燃气体并在监视电脑上显示浓度值及相关信息。根据实际情况，提出了对无线通信技术的一些看法。

关　键　词：ＺｉｇＢｅｅ；无线传感器；可燃气体检测

１　概　述
甲烷、一氧化碳、硫化氢等可燃、易爆气体是造成煤炭、石油天然气的勘探开采和化工等生产领域中重大安全事故的来源之一［１］。因此，这些行业对此类可燃气体的检测是安全生产中的一个非常重要的环节。而我国经济处于高速增长期，国家对安全及环保也越来越重视，相关政策和法规陆续出台，极大地刺激了可燃气体检测仪器仪表行业市场容量的迅速扩大。然而，在现有的可燃气体泄漏检测仪器仪表中，绝大部分是常规有线仪表，只有少数采用无线技术。有线仪表由于安装使用时必须需要考虑信号电缆的铺设，这就限制了可燃气体泄漏检测器的使用范围，在一些难于铺设电缆的地点或铺设电缆成本太高的场合，就无法安装固定式可燃气体检测器，只能通过人工使用便携式可燃气体检测器进行定时巡检的方式进行检测，这就无法及时发现泄漏点，提高了事故发生的概率。而采用无线式的可燃气体检测器就避免了以上弊端，提高了安全性。但是目前采用无线技术的可燃气体检测器要么使用点对点的通信方式，要么使用自行编写的网络协议，势必带来稳定性和兼容性的问题，且现有无线可燃气体检测器没有形成网络概念，仍为沿袭传统仪表概念，未能充分利用无线网络优势，发挥无线通信技术的优势。因此未见无线式可燃气体检测器在工业界规模使用。本文设计的无线可燃气体检测系统则充分利用标准的、开发的、适用于工业现场的无线技术，适合工业用户规模使用。

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