目前,居民已廣泛使用燃氣。而燃氣的泄露卻成為財產(chǎn)安全與健康的重大隱患�；谶@一背景,本文提出了一個基于無線傳輸?shù)臉怯钊細饬⒐茏詣忧袛喾趴障到y(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)在普通居民樓的環(huán)境下快速有效地監(jiān)控天然氣泄漏。當發(fā)生泄漏時,該系統(tǒng)能夠及時地關(guān)閉天然氣輸送管道,并將泄漏的天然氣排出居民樓。本文主要研究內(nèi)容如下:(1)通過分析和比較甲烷檢測技術(shù)與無線傳感器網(wǎng)絡的相關(guān)技術(shù),設計出自動切斷放空系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)。該系統(tǒng)的硬件主要由系統(tǒng)的光路模塊、核心控制模塊、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、Wi-Fi模塊、電源模塊和電機驅(qū)動模塊等組成,并輔以合適的傳感器模塊、單片機模塊、電磁閥模塊及所需驅(qū)動模塊。(2)根據(jù)所設計的硬件結(jié)構(gòu)編寫出系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu),包括系統(tǒng)的嵌入式軟件設計、蟻群算法的應用與上位機設計。軟件的仿真結(jié)果表明蟻群算法可以顯著降低網(wǎng)絡能耗。(3)對本系統(tǒng)進行標定,并對標定后的系統(tǒng)進行驗證實驗,包括檢測探測模塊的精度、重復性以及穩(wěn)定性,同時對閥門的相關(guān)性能進行實驗驗證。最終得到系統(tǒng)的精度為±2.5%,響應時間小于等于16s,系統(tǒng)檢測的相對標準差為2.05%,并有良好的穩(wěn)定性。
【學位單位】：中國計量大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TU996.7
【部分圖文】：

中國計量大學碩士學位論文1 緒論1.1 課題研究目的及意義隨著天然氣的廣泛應用，居民使用天然氣的頻率逐漸加大，天然氣給生帶來便捷的同時也會威脅人們的生命財產(chǎn)安全。圖 1.1 為 2015 年至 2017 年燃事故的數(shù)據(jù)圖。

1圖 1.2 室內(nèi)燃氣爆炸發(fā)生地點分析中2015年發(fā)生燃氣爆炸事件350起，其中室內(nèi)與室外燃氣爆炸分別33 起；2016 年發(fā)生燃氣爆炸事件 909 起，其中室內(nèi)與室外燃氣爆

中國計量大學碩士學位論文 646 起與 263 起；2017 年發(fā)生燃氣爆炸事件 950 起，其中室內(nèi)與室外燃氣分別為 680 起與 270 起。圖 1.2 為室內(nèi)燃氣爆炸發(fā)生地點分析，通過對 20燃氣事故地點分析可知，全年室內(nèi)燃氣事故主要集中在民居，由此可知居室內(nèi)安全依舊存在巨大隱患。而對 2017 年燃氣爆炸事故的發(fā)生時間和發(fā)生因素調(diào)研如圖 1.3 和圖 1.4。圖 1.3 中軟管的松動以及脫落與忘關(guān)或未完全關(guān)閉時燃氣爆炸事故引發(fā)的原因，占總體事故的 44%，因此研發(fā)一款可以及時發(fā)現(xiàn)燃氣泄漏，同時快效地切斷燃氣管道將泄漏的燃氣放空非常必要。
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本文編號：2874347