专利名称：基于无线传感器网络的生产事故预警系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于安全监测系统。
技术背景随着各国工业化的发展，重大生产事故的预警成为人们广泛关注 课题。中国作为世界上工业化发展最迅速的国家，这方面的需求更为 迫切。特别是近年来，我国的煤矿，化工等工业基地重大事故频发， 给人民的健康、生命和财产造成了巨大的损失。如全国煤矿年事故死 亡人数在六千人左右的高位上徘徊。目前在市场上和工业生产实践中用于安全监测的系统主要由独 立的模拟式传感探测器组成。监测结果通常通过声音或人工目测读取 方式取得。.比较先进的系统加入了模拟/数字转换器，并通过连线的 方式将结果输送到处理中心进行再处理。这样的系统能够实现比单一 的模拟式传感器更多功能，并有更高的准确率和实时监控能力。但是， 所有这些现有的系统都有着如下缺点布线成本高，明线铺设费工费 料；有时无法在极端条件下实现，比如周边环境不允许连线；难以维 护和更新，尤其是比较恶劣的条件下；另外功耗较高。 发明内容本实用新型提供一种基于无线传感器网络的生产事故预警系统， 以解决目前安全监测系统存在的布线成本高、明线铺设费工费料、且有时无法在极端条件下实现、难以维护和更新、功耗高的问题。本实 用新型采取的技术方案是传感器与带有无线微波发射接收装置的节 点计算机集成为一体，该带有节点计算机的传感器相互间组成无线传 感器网络，该网络与主控中心计算机连接。本实用新型中无线传感器网络中还包括路由器。本实用新型中传感器包括气体传感器、温度传感器、湿度传感器、 气压传感器、光敏传感器或磁场传感器，传感器通过计算机接口集成 在节点计算机上。本实用新型中气体传感器包括甲垸气体传感器， 一氧化碳气体传 感器，硫化氢气体传感器，氨气传感器。本实用新型中节点计算机采用微型处理芯片，带有无线射频发射 接收装置，利用电池做能源。本实用新型提供了更优越、更符合工业生产实际的安全监测系 统。具体的实现思路是通过基于无线传感器网络技术的运用，利用无 线传感器网络技术，以上传统解决方案的缺点便迎刃而解。通过微波 传输，无需布线。显著降低布线成本和安全隐患。可以在极其复杂的 环境下安装。甚至可以利用播撒方式。网络具有自组织，自我修复功 能。明显降低了维护成本。通常采用干电池，钮扣电池驱动，电池使 用寿命一般为一年至几年。本实用新型的优点是结构新颖、无需布线，以电池做为能源，够 支持几个月到几年的使用；部件可随时更换，报废部件不需更换，全 数字控制，网络可自行修复，网络规模可任意放縮。
图l是本实用新型原理框图；图中以8个节点计算机为例，简称节点，节点l-8是单处理器，有传感器接口，具有微波天线的微计算 机。图中传感器l-8是与节点集成的多种传感器。路由器可以采用和节点相同的设备。因路由器不起监测作用，因 此不需要集成传感器，路由器是可选设备，其作用可以由传感器节点 计算机代替。图2:网络自我修复情形l;由于微波屏蔽路由器3和节点4的通讯中断；节点4自行要求与节点5连接，并恢复网络通讯。图3:网络自我修复情形2;由于某种原因节点3失效，原先通过该节点的网络通路中断，节 点5自行要求与路由器3连接，并恢复网络通讯。
具体实施方式
首先对无线传感器网络技术简介如下。无线传感器网络技术是近 年来计算机工程领域的研究热点之一。构成无线传感器网络的基本部件节点计算机已经有了质量稳定可靠的产品，如Mica系列产品和 Imote2系列产品。这一网络技术的特点是网络通讯由无线射频传输 方式实现；节点计算机有传感器扩展槽可与各种传感器集成；支持网 络系统的操作系统和网络软件采用点对点(P2P)组网方式，可有效 的支持任何规模的网络，充分利用网络带宽；并可实现动态组网，自 我修复等功能。无线传感器网络软件同时支持传统的TCP/IP网络协议，可与TCP/IP网络平滑连接。传感器与带有无线微波发射接收装置的节点计算机集成为一体， 该带有节点计算机的传感器相互间组成无线传感器网络，该网络与主 控中心计算机连接。无线传感器网络中还包括路由器。传感器包括气体传感器、温度传感器、湿度传感器、气压传感器、 光敏传感器或磁场传感器，传感器通过计算机接口集成在节点计算机 上。气体传感器包括甲烷气体传感器， 一氧化碳气体传感器，硫化氢 气体传感器，氨气传感器。节点计算机釆用微型处理芯片，带有无线射频发^f接收装置，利 用电池做能源。
权利要求1、一种基于无线传感器网络的生产事故预警系统，其特征在于传感器与带有无线微波发射接收装置的节点计算机集成为一体，该带有节点计算机的传感器相互间组成无线传感器网络，该网络与主控中心计算机连接。
2、 根据权利要求1所述的基于无线传感器网络的生产事故预警 系统，其特征在于无线传感器网络中还包括路由器。
3、 根据权利要求1或2所述的基于无线传感器网络的生产事故 预警系统，其特征在于传感器包括气体传感器、温度传感器、湿度 传感器、气压传感器、光敏传感器或磁场传感器，传感器通过计算机 接口集成在节点计算机上。
4、 根据权利要求3所述的基于无线传感器网络的生产事故预警 系统，其特征在于气体传感器包括甲垸气体传感器， 一氧化碳气体 传感器，硫化氢气体传感器，氨气传感器。
5、 根据权利要求1或2所述的基于无线传感器网络的生产事故 预警系统，其特征在于节点计算机采用微型处理芯片，带有无线射 频发射接收装置，利用电池做能源。
专利摘要本实用新型涉及基于无线传感器网络的生产事故预警系统，属于安全监测系统。传感器与带有无线微波发射接收装置的节点计算机集成为一体，该带有节点计算机的传感器相互间组成无线传感器网络，该网络与主控中心计算机连接。本实用新型的优点是结构新颖、无需布线，以电池做为能源，够支持几个月到几年的使用；部件可随时更换，报废部件不需更换，全数字控制，网络可自行修复，网络规模可任意放缩。
文档编号G08C17/00GK201174165SQ20072009411
公开日2008年12月31日 申请日期2007年7月25日 优先权日2007年7月25日
发明者傅满正 申请人:傅满正