[发明专利]具有信息融合和远程短信功能的气体检测报警装置

摘要

一种具有信息融合和远程短信功能的气体检测报警装置,主要由传感器节点模块、zigbee网关模块、处理器模块、SIM900A模块、触摸屏显示控制模块、上位机数据库模块、网页显示模块构成。其特征是对环境气体浓度进行检测，可随时将浓度超标信息以短信形式发送给预设手机号码；利用信息融合技术，采用大规模拓扑连接结构,综合考虑单个浓度超标节点周围节点的浓度信息，判断是否发出预警，降低由于单个传感器节点故障而引起的误报；显示屏上可实时显示各个传感器节点的气体浓度及对应的输出电压，实现本发明装置实时运行状态的监测；被检测的气体浓度信息数据可传输到上位机，并在计算机中进行存储以及图像化表示，便于进行数据分析。

主权项

一种具有信息融合和远程短信功能的气体检测报警装置,主要包括第一传感器节点模块(101)、第二传感器节点模块(102)、第三传感器节点模块(103)、zigbee网关模块(104)、处理器模块(105)、SIM900A模块(106)、触摸屏显示控制模块(107)、上位机数据库模块(108)、网页显示模块(109)；所述第一传感器节点模块(101)、所述第二传感器节点模块(102)、所述第三传感器节点模块(103)均由电源模块(201)、传感器探头模块(202)、电压转换模块(203)、电压比较器模块(204)和zigbee模块(205)构成；且由所述电源模块(201)、所述传感器探头模块(202)、所述电压转换模块(203)、所述电压比较器模块(204)和所述zigbee模块(205)构成的所述传感器节点模块(101)电路,均被焊接在一块PCB板上；所述第一传感器节点模块(101)、所述第二传感器节点模块(102)、所述第三传感器节点模块(103)通过所述电源模块(201)上电，开机后自动组网，所述传感器探头模块202可采集有害气体、可燃性气体以及烟雾的浓度，所述传感器探头模块(202)的检测结果以电压形式输出，输出的电压经所述电压转换模块(203)转换为CC2530芯片可进行AD转换的工作电压，所述工作电压经所述电压比较器模块(204)进行电压阈值判断，所述zigbee模块(205)将所述转换后的数字量及所述判断结果发送给所述zigbee网关模块(104)；当所述电压超过某一阈值时，由所述处理器模块(105)进行预警处理；所述zigbee模块205采用定时采集发送和所述电压比较器模块204产生外部中断处理，两种工作方式；所述第一传感器节点模块(101)、所述第二传感器节点模块(102)和所述第三传感器节点模块(103)将收集到的信号转换成数字信号，并将所述数字信号及其对应的节点编号,以无线方式传输给所述zigbee网关模块(104)；所述zigbee网关模块(104)通过第一RS232串口与所述处理器模块(105)的第一输入连接；所述处理器模块(105)接收所述第一传感器节点模块(101)、所述第二传感器节点模块(102)和所述第三传感器节点模块(103)发送的浓度值和节点编号；所述SIM900A模块(106)通过第二RS232串口与所述处理器模块(105)的第一输出连接，所述处理器模块(105)根据所述电压比较器模块(204)的阈值及所述第一传感器节点模块(101)、所述第二传感器节点模块(102)、所述第三传感器节点模块(103)发送的浓度值，判断决定是否向所述SIM900A模块(106)发出指令，由所述SIM900A(106)向预设号码发出信息；所述判断决定是否向所述SIM900A模块(106)发出指令的方式为：利用信息融合技术，采用大规模拓扑连接结构,当一个传感器节点检测到的浓度信息超标后，对处于烟雾检测半径范围内的其他节点浓度进行实时检测，若有一定数目的节点升高了一定浓度，就认定该传感器节点模块监测范围内气体浓度超标，发出预警信息，否则不发送预警信息，降低了由于单个传感器节点因为连接故障或特性改变而引起的误报；所述触摸屏显示控制模块(107)位于所述处理器模块(105)stm32单片机开发板上；所述处理器模块(105)通过TCP/IP协议传输至上位机，所述上位机包括所述上位机数据库模块(108)和所述网页显示模块(109)，传输数据存储在所述上位机数据库模块(108)中，同时所述传输数据通过所述网页显示模块(109)进行显示,所述上位机获取所述处理器模块(105)的IP地址和端口号，以建立网络连接。