专利名称：固定式集成化无线广域网通讯气体检测报警设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种气体检测无线报警设备，具体的说设计一种基于无线传感网络的气体检测无线报警设备。
背景技术：
近年来矿山、石化、化工、冶金、钢铁行业都陆续不断的出现了气体泄露发生爆炸的事故，给个人、企业、社会都带来了重大损失，而气体报警器在气体安全检测方面作用很大。固定式报警监控系统又分四类，一是基于单片机的智能化监控系统，二是基于工控机监控系统，三类是以DCS控制技术为基础发展起来的检测系统，第四类是基于智能无线传感器网络技术(物联网技术的分支)为基础发展的监控系统。目前国外先进国家已经在大力推广第四类也就是基于无线传感器网络技术的监控系统，但是，目前的基于无线传感器网络技术的监控系统，以单片机式的固定监测监控为主，这类系统虽然能完成现场的监测报警和监控。但在事故发生后往往不能及时完成事故存档，给事故分析带来困难。而且由于监控仪表在现场，厂领导不能及时了解危险情况，不能及时控制事态发展，延误事态处理战机。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种数据传输距离大，信号实时传输接收、数据远程存档的固定式集成化无线广域网通讯气体检测报警设备。本实用新型解决以上技术问题的技术方案是固定式集成化无线广域网通讯气体检测报警设备，包含至少一个无线通讯节点设备和至少一个无线通讯基站设备，所述各无线通讯节点设备和无线通讯基站设备之间采用部分网状拓扑结构连接；所述无线通讯节点设备包括传感器模块、信号处理模块、存储模块、无线数据收发模块和电源管理模块，所述传感器模块与信号处理模块连接，所述信号处理模块与存储模块和无线数据收发模块连接，所述电源管理模块与传感器模块、信号处理模块以及存储模块相连；所述无线通讯基站设备为嵌入式设备，包括微处理模块、输入输出模块、无线数据收发模块和电源管理模块，所述微处理模块分别与输入输出模块、无线数据收发模块和电源管理模块相连。本实用新型进一步限定的技术方案是所述无线通信节点设备中的传感器模块、信号处理模块、存储模块、无线数据收发模块和电源管理模块集为一个整体设置在无线通信节点设备的腔体内。进一步的，所述无线通信基站设备中的微处理模块、输入输出模块、无线数据收发模块和电源管理模块集为一个整体设置在无线通信基站设备的腔体内。进一步的，为了实现设备的超低功耗，并实现检测数据的模数转换，所述信号处理模块使用16位混合信号处理器MSP43CFG439。进一步的，为了实现与其他节点进行无线通信，交换控制消息和收发采集数据，所述无线数据收发模块包括射频放大器、收发天线和UART接口，UART接口与信号处理模块连
接。进一步的，所述的微处理模块采用STM32F103VCT6微处理器，STM32F130VCT6是基于ARM9指令集的ARM处理器，片内有256KB的Flash和48KB的RAM，而且该处理器集成了许多外设接口，包括485接口和以太网接口。本实用新型可以完全采用现有模块或器件作为相应单元，将其组合连接在一起即可实现上述技术方案，因此切实可行。本实用新型的有益效果是本实用新型在气体检测报警仪领域首次实现数据信号的无线传输，省却了现场布线带来的大量工作和使用成本，为气体检测报警仪带来了使用上的革命性改进；通过采用极低功耗电路和运行方式，节能且运行稳定；通过采用网络化无线通讯方式，实现了数据信号的高可靠性传输；采用部分网状拓扑结构，因为它所有的节点都被用作中继器或路由器，每个节点的范围都成倍地扩大了，没有最大通信距离的限制， 大大的提高了传输距离；设备中的所有模块都集成在一个腔体内，减小了检测设备的体积， 集成度高，使用方便。
图1为本实用新型的连接示意图。图2为本实施新型无线通讯节点设备的连接示意图。图3为本实用新型无线通讯基站设备的连接示意图。
具体实施方式
实施例1本实施例公开一种固定式集成化无线广域网通讯气体检测报警设备，连接如图1 所示，包含多个无线通讯节点设备和多个无线通讯基站设备，各无线通讯节点设备和无线通讯基站设备之间的连接关系采用部分网状拓扑结构，所有的节点都被用作中继器或路由器，每个节点的范围都成倍地扩大了，没有最大通信距离的限制。无线通讯节点设备连接如图2所示，包括传感器模块、信号处理模块、存储模块、 无线数据收发模块和电源管理模块，传感器模块与信号处理模块连接，信号处理模块与存储模块、无线数据收发模块连接，电源管理模块与传感器模块、信号处理模块、存储模块相连，其中所述的信号处理模块使用超低功耗的16位混合信号处理器MSP430TO439，可以实现检测数据的模数转换。所述无线通信节点设备中的传感器模块、信号处理模块、存储模块、无线数据收发模块和电源管理模块为一个不可拆分的整体，集成在无线通信节点设备腔体内。无线通讯基站设备为嵌入式设备，连接如图3所示，包括微处理模块，输入输出模块、无线数据收发模块和电源管理模块，微处理模块分别与输入输出模块、无线数据收发模块和电源管理模块相连，其中所述的微处理模块采用STM32F103VCT6微处理器， STM32F130VCT6是基于ARM9指令集的ARM处理器，片内有256KB的Flash和48KB的RAM，而且该处理器集成了许多外设接口，包括485接口和以太网接口。所述无线通信基站设备中的微处理模块、输入输出模块、无线数据收发模块和电源管理模块为一个不可拆分的整体， 集成在无线通信基站设备腔体内。无线通信节点和无线通讯基站节点的无线数据收发模块都包括射频放大器、收发天线和UART接口，UART接口与信号处理模块连接，实现与其他节点进行无线通信，交换控制消息和收发采集数据。固定式集成化无线广域网通讯气体检测报警设备工作时，无线通信节点的传感器模块负责监测区域内信息的采集和数据转换，并将采集的数据发送到信号处理模块，信号处理模块的MSP430TO439处理器负责控制整个节点的处理操作、路由协议、功耗管理、任务管理等，并且MSP430TO439处理器自身具有A/D功能，从传感器得到的模拟信号可以直接送到MSP430F439进行模数转换，功耗低。信号处理模块处理好的信息，传送到存储模块进行存储，并且发送给无线数据收发模块。存储模块负责存储采集到的数据。无线收发模块负责与其他节点进行无线通信，交换控制消息和收发采集数据，提供UART接口与MSP430TO439 通信，而MSP430TO439则连接键盘、显示等人机交互界面、传感器、控制器等。电源管理模块提供能量，选通所用到的传感器，由两节1. 5V碱性电池组成。无线通信基站节点的无线数据收发模块收取无线通信节点的检测数据，传送给微处理模块进行处理并存储，微处理模块采用ST公司生产的STM32F103VCT6微处理器， STM32F130VCT6是基于ARM9指令集的ARM处理器，片内有256KB的Flash和48KB的RAM, 而且该处理器集成了许多外设接口，包括485接口和以太网接口。微处理模块处理的数据传入输入输出接口进行展示。电源管理模块提供能量。除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。
权利要求1.固定式集成化无线广域网通讯气体检测报警设备，其特征在于包含至少一个无线通讯节点设备和至少一个无线通讯基站设备，所述各无线通讯节点设备和无线通讯基站设备之间采用部分网状拓扑结构连接；所述无线通讯节点设备包括传感器模块、信号处理模块、存储模块、无线数据收发模块和电源管理模块，所述传感器模块与信号处理模块连接， 所述信号处理模块与存储模块和无线数据收发模块连接，所述电源管理模块与传感器模块、信号处理模块以及存储模块相连；所述无线通讯基站设备为嵌入式设备，包括微处理模块、输入输出模块、无线数据收发模块和电源管理模块，所述微处理模块分别与输入输出模块、无线数据收发模块和电源管理模块相连。
2.根据权利要求1所述的固定式集成化无线广域网通讯气体检测报警设备，其特征在于所述无线通信节点设备中的传感器模块、信号处理模块、存储模块、无线数据收发模块和电源管理模块集为一个整体设置在所述无线通信节点设备的腔体内。
3.根据权利要求1所述的固定式集成化无线广域网通讯气体检测报警设备，其特征在于所述无线通信基站设备中的微处理模块、输入输出模块、无线数据收发模块和电源管理模块集为一个整体设置在所述无线通信基站设备的腔体内。
4.根据权利要求1或2或3所述的固定式集成化无线广域网通讯气体检测报警设备， 其特征在于所述信号处理模块采用16位混合信号处理器MSP430RM39。
5.根据权利要求1或2或3所述的固定式集成化无线广域网通讯气体检测报警设备，其特征在于所述无线通讯基站设备的无线数据收发模块包括射频放大器、收发天线和 UART 接口。
6.根据权利要求1或2或3所述的固定式集成化无线广域网通讯气体检测报警设备， 其特征在于所述的微处理模块采用STM32F103VCT6微处理器。
专利摘要本实用新型涉及一种固定式集成化无线广域网通讯气体检测报警设备，其特征在于，所述设备包含至少一个无线通讯节点设备和至少一个无线通讯基站设备，各无线通讯节点设备和无线通讯基站设备之间采用部分网状拓扑结构连接；所述无线通信节点设备包括传感器模块、信号处理模块、存储模块、无线数据收发模块和电源管理模块；所述无线通讯基站设备为嵌入式系统，包括微处理模块，输入输出模块、无线数据收发模块和电源管理模块，微处理模块分别与输入输出模块、无线数据收发模块和电源管理模块相连。本实用新型传输距离大，功耗低，并实现信号实时传输接收，数据远程存档等功能。
文档编号H04W84/18GK202159419SQ20112028711
公开日2012年3月7日 申请日期2011年8月9日 优先权日2011年8月9日
发明者傅利伟, 刘罡, 田宝国 申请人:南京波腾科技工程有限公司