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1、高集成度无线气体传感器节点设计3李竞,冀铮,李群(中国安全生产科学研究院,北京100029)摘要:近年来,由于高含硫气田井喷、压力容器泄漏和沼气池维护不当等原因发生的有毒有害气体伤害事故发生较频繁,亟需集成无线传输功能、易于快速部署、具有一定防护功能的有毒有害气体监测设备。针对这种需求,本文设计并实现了一种针对油气田等复杂环境现场数据监测和采集的需求,集成气体浓度、温度、GPS信息等多种数据采集功能;通过自组织的无线网络进行数据传输;集成电池模块,易于快速部署;具有一定防护功能的高集成度无线传感器节点。该节点已通过了“中国计量院”
2、的气体采集精度测试,已通过“电子工业安全与电磁兼容兼容监测中心”的外壳防护等级测试。并且已经成功在中国石油西南分公司试点应用。关键词:数据采集;有害气体;设备;无线传感器网络中图分类号:X92413文献标识码:ADesignofahighlyintegratedwirelessgassensornodeLIJing,JIZheng,LIQun(ChinaAcademyofSafetyScienceandTechnology,Beijing100029,China)Abstract:Inrecentyears,duetothehig
3、h2sulfurgaswellblowoutandtheleakageofpressurevesselsandotherim2propermaintenanceofmethane2generatingpits,theoccurrenceofpoisonousgasaccidentinjurieshavebecomemorefrequently.Atoxicgasmonitoringequipmentintegratedwithwirelessfeature,easytodeployquickly,Dwingapro2tective
4、functionwasinurgentneed.Inresponsetothisdemand,awirelessgascollectionequipmentwasdesignedandimplementedforacomplexenvironment,suchasoilandgasfieldson2sitemonitoringanddatacollectionneeds.Thehighlyintegratedwirelesssensornodewasintegratedwithgas,temperature,GPSinformat
5、ionandotherdatacollectionfunction,withself2organizingwirelessnetworkfordatatransmission,integratedwithbatterymodules,easytodeployquickly,withaprotectiveshell.Thenodehaspassedgasmeasurementaccuracytestby“NationalInstituteofMetrol2ogyP.R.China”,haspassedshellprotectionl
6、eveltestby“SafetyandEMCTestingCenterofElectronicIndustry(SEC)”.Andithasbeenusedsuccessfullyinthesouth2westbranchofChinaNationalPetroleumCorporation.Keywords:datacollection;harmfulgas;equipment;wirelesssensornetwork1背景收稿日期:2008210219作者简介:李竞,男,硕士。3基金项目:国家“十一五”科技支撑计划项目资助
7、(编号:2006BAK04B04202202);安科基金项目(编号:近年来,有毒有害气体伤害事故发生较频繁。比如,2003年12月23日,位于重庆开县的川东北气矿一个所属气井发生天然气“井喷”,死亡上百人;重庆天原化工总厂2004年4月15日晚发生氯AK2007201);国家2007AA04Z250)863项目资助(编号:·50·中国安全生产科学技术第4卷气泄漏,并引发爆炸,事故造成多名人员伤亡,更有十五万人被疏散撤离;2008年6月26日密云县开发区内的北京铜牛瑞蓝制衣公司,接连发生沼气中毒事故,造成工人3死8伤。缺乏便携、易用
8、和适应于恶劣环境的有害气体监测设备是造成上述严重事故后果的重要原因,亟需研发一种具有无线数据传输功能和有害气体采集功能,适应于恶劣环境的有害气体监测设备。模块,以及传感器防护外壳。其中温度采集模块、气体浓度采集模块、GPS模块完成数据采集功能,进行
