苯泄漏无线传感网安全预警系统的设计

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1、国内图书分类号：TP212．6，TP393．1工学硕士学位论文苯泄漏无线传感网安全预警系统的设计硕士研究生：导师：申请学位级别：学科、专业：所在单位：答辩日期：授予学位单位：杜放施云波工学硕士测试计量技术及仪器测控技术与通信工程学院2014年3月哈尔滨理工大学ClassifiedIndex：TP212．6，耶393．1DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringDesignofBenzeneGasEarlyWarningSystemBasedonWirelessSensorNetworkCandidate：Su

2、pervisor：AcademicDegreeAppliedfor：Specialty：DateofOralExamination：University：DuFangShiYunboMasterofEngineeringMeasurementtechnologyandinstrumentsMarch，2014HarbinUniversityofScienceandTechnology哈尔滨理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《苯泄漏无线传感网安全预警系统的设计》，是本人在导师指导下，在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间独立进

3、行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：i乒辽日期：pl弘年弓月{'1日哈尔滨理工大学硕士学位论文使用授权书《苯泄漏无线传感网安全预警系统的设计》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归哈尔滨理工大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门提交论文和电子版本，允许

4、论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工大学可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于保密口，在年解密后适用授权书。不保密囹(请在以上相应方框内打√)作者签名：导师签名：和起稻祝l良侃秒祝l纹，日期：沙f_年§月§1日日期：伽l彭年弓月'J日哈尔滨理工大学工学硕士论文苯泄漏无线传感网安全预警系统的设计摘要随着我国经济的快速发展和安全生产意识的不断加强，对化工行业中广泛使用的原材料气体泄漏监测也向着信息化、网络化发展。苯是非常重要的化工原料，但它的致癌性和爆炸性会对人民的生命财产安全造成威胁。本文分析了国内外苯检测

5、技术和无线传感器网络技术的发展，结合实际生产需要和国家相关要求，设计了苯泄漏无线传感网安全预警系统。本文以Wi．Fi自组织网络为无线通信核心架构，设计了星型网络拓扑结构；利用同步休眠机制优化了通信协议，通过人工鱼群算法优化了网络覆盖率；以大功率无线网桥作为数据中继控制和接收检测终端数据，并发送至上位机界面；在VisualC++平台下开发了友好交互的人机界面，实时监测现场浓度变化、越线报警，同时具有查询历史报警事件、设置各监测点的报警值等功能。硬件上以MSP430F149微处理器为开发平台，设计了电化学传感器变送电路，与电源模块、微处理器模块、显示及报警

6、模块等共同构建检测终端，模块化的设计增强了系统的灵活性与可扩展性。软件上嵌入传感器的温度补偿与浓度拟合算法，编写了终端的底层驱动程序，软件补偿使检测数据更加真实可靠。对设计完成的样机开展了系统误差、重复性、响应时间、通信距离、丢包率等性能指标测试以及高低温、高低湿、振动跌落等环境实验。最后分析了泄漏预警模型，针对不同的环境因素对泄露扩散造成的影响，在MATLAB中进行模拟仿真。测试结果表明：系统覆盖半径达到500m，测量示值误差不超过5％，分辨率为·lppm，响应时间小于23s，重复性误差小于2％，通信协议优化后系统工作时问延长近100小时。本文构建的

7、安全预警系统满足设计要求，有良好的市场应用前景。关键词苯泄漏监测；无线传感网；通信优化；安全预警哈尔滨理工大学工学硕士论文DesignofBenzeneGasEarlyWarningSystemBasedonWirelessSensorNetworkAbstractWiththerapiddevelopmentofChina’Seconomyandthecontinuedstrengtheningofsafetyawareness，themonitoringsystemofpoisonousgasusedinchemicalindustrywillbe

8、comeinformatizationandnetworking．Benzeneisanimp