基于物联网的智能瓦斯监测系统.pdf

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1、2012年仪表技术与传感器2012第10期InstrumentTechniqueandSensorNo．10基于物联网的智能瓦斯监测系统朱红梅，惠晓威(辽宁工程技术大学电子与信息工程学院，辽宁葫芦岛125105)摘要：针对目前瓦斯监测系统存在的问题和缺陷，设计了一个由感知层、网络层、应用层组成的智能化瓦斯监测系统。给出了系统的设计方案，阐述了利用基于ZigBee的无线传感器网络技术、GPRS技术和传感技术等物联网技术，实现对井下瓦斯浓度智能化的实时监测、数据的无线传输以及瓦斯超标预警的功能。并分析了其较之传统瓦斯监测系统的优势。物联网技术的应用

2、提高了信息的采集效率，增强了瓦斯监测系统的实时性和准确性。关键词：物联网技术；瓦斯监测；ZigBee；无线传感器网络；GPRS技术中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1002—1841(2012)10—0070—03DesignofIntelligentGasMonitoringSystemBasedonInternetofThingsZHUHong—mei，HUIXiao-weiElectronicandInformationEngineering，LiaoningTechnicalUniversity，Huhidao125105，

3、China)Abstract：Inviewoftheproblemanddefectsinthecurrentgasmonitoringsystem，anintelligentgasmonitoringsystemwiththeperceptionlayer，networklayerandapplicationlayerwasdesigned．Thewholedeignofthesystemwaspresented．Byusingwire—lesssensortechnologybasedonZigBee，thesensortechnology

4、andGPRStechnology，itrealizedthefunctionofreal·timegascon·centrationmonitoring，wirelessdatatransmissionandgasexcessiveearlywarningintelligently．Anditanalyzedtheadvantagesofthenewgasmonitoringsystemcomparedwjtl1thetraditionalone．Theapplicationsoftheinternetofthingstechnologyim

5、provestheeffi—ciencyofinformationcollection，andenhancesreal—timeandaccuracyforthesystem．Keywords：internetofthingstechnology；gasmonitoring；ZigBee；wirelesssensornetwork；GPRStechnology1物联网技术概述物联网，英文名称为”InternetofThings”，简称IOT。它被称为继计算机、互联网之后，世界信息产业的第三次浪潮。由“物联网”名称可见，物联网就是“物一物相连的互

6、联网”。物联网的定义是通过射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何GPRSN!I~}⋯⋯⋯lPRI感知层物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网具有广泛的应／’ZigBee用领域，遍及工业、农业、环境、医疗、交通、社会各个方面。物联网的体系架构可分为3个层次：感知层、网络层、应用匝囹层。感知层包括传感器等数据采集设备以及相应的传感器网图1瓦斯监测系统总体网络架构示意图络。网络层包括通信与互联网的融合网络、网络管理中心和信向汇聚节点

7、传输数据；中间网络层采用GPRS技术进行数据传息处理中心。应用层则利用经过分析处理的感知数据，为用户输，由感知层中的汇聚节点通过GPRS模块利用公共无线通信提供丰富的特定服务。平台，向控制中心发送现场检测的瓦斯数据；应用层即系统控2基于物联网的瓦斯监测系统设计制中心，它主要通过软件平台显示井下瓦斯浓度数据以及对现2．1系统总体结构场检测数据进行分析和判断，这样工作人员在直观了解井下瓦基于物联网的瓦斯监测系统融合了无线传感器网络技术、斯浓度情况后，能够依据瓦斯浓度做出相应决策。GPRS技术和传感技术等物联网技术，系统总体网络架构框图2．2感知层的

8、设计如图1所示。感知层的主要功能是对井下瓦斯浓度信息的感知、采集以系统整体设计上采用物联网的3层架构形式，由感知层、及浓度超标预警。依据矿井下的复杂环