论文基于ZigBee分布式气体监测定位系统是适合ZigBee论文写作的大学硕士及相关本科毕业论文，相关zigbee与wifi的区别开题报告范文和学术职称论文参考文献下载。
摘 要： 为了及时发现危险化工气体的泄漏和排放,实现对排放源的快速定位以及对扩散范围的预测,提高对化工气体泄漏事件的处理速度.基于此,建立一种基于ZigBee和多传感器融合的分布式气体检测平台.采用多传感器融合对环境进行实时监测,针对检测得到的数据,选择合适的插值算法,结合具体环境信息采用Surfer软件构造气体扩散等值线,对气体的扩散范围进行预测；根据影响定位的因素和模糊控制算法,快速选择合适的定位算法,结合参考节点位置信息实现对扩散源的定位.实验表明,系统能对化工气体浓度进行实时性在线检测,同时还能对化工气体的扩散等值线进行模拟,实现了对气体扩散范围的预测,以及对扩散的迅速处理.
关键词： 气体泄露； ZigBee； 多传感器融合； 定位； 模糊控制； 分布式
中图分类号： TN957.52+3?34； TP212 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2018）02?0087?04
Abstract： To discover the leakage and emission of dangerous chemical gas in time, realize fast location of the emission source and forecast of diffusion range, and improve the processing speed of chemical gas leakage incident, the distributed gas detection platform based on Zigbee and multi?sensor fusion is established for the system. The multi?sensor fusion is adopted for real?time monitoring of the environment. The appropriate interpolation algorithm is selected for the obtained data. The Surfer software is used to construct gas diffusion contour lines in combination with specific environmental information so that the gas diffusion range can be forecasted. The appropriate localization algorithm is selected quickly according to positioning influencing factors and fuzzy control algorithm so as to realize the location of the diffusion source in combination with location information of the reference node. The practice application result shows that the system can perform real?time online detection of chemical gas concentration and meanwhile modulate the chemical gas diffusion contour lines, which realizes the forecast of gas diffusion range and quick processing of the diffusion.
Keywords： gas leakage； ZigBee； multi?sensor fusion； location； fuzzy control； distribution
0 引 言
随着化学工业的迅速发展,化工厂如雨后春笋般出现,化工厂中产生的废气里含有对人们工作、生活带来不便的气体,而且有些气体还会对人们生活的环境以及人们的身体健康造成严重影响；化工厂有时候也会出现意外突发状况：化工气体泄漏事件,当突发事件发生时,如果对泄漏点迅速定位,就能迅速对泄漏事件做出反应,大大降低气体泄漏带来的影响.文献[1]介绍了一种基于无线传感器网络的气体泄漏源定位方法研究,采用高斯烟羽扩散模型和实时监测数据结合的方式实现定位,但是其受环境因素影响较大,灵活性不够强；文献[2]介绍了一种基于移动传感器网络的气体源定位系统,但是移动节点需要移动搜索定位,同时有些地点移动传感器并不能达到；文献[3]设计了一种基于MCMC方法的城区有毒气体泄漏点反演方法,但是定位方法是基于稳态下的状态,实时性不够好.
针对上述情况,本文设计了一种基于ZigBee和多传感器融合的分布式气体监测定位硬件平台,实时检测环境信息.根据检测得到的数据,利用Surfer软件绘制化工废气的扩散等值线,结合具体的环境地理信息,实现对气体扩散范围的预测.结合影响定位的因素,采用模糊控制选择合适的定位算法,将采集节点的位置信息和定位算法结合对排放源进行定位,提高定位精度和系统的灵活性.
1 系统方案及原理
1.1 系统方案
系统采用无线传感网络分布式布局,节点分布广泛,能够快速检测到目标气体.多传感融合实现系统对监测区域化工气体浓度信息、风速信息的实时同步在线检测；根据检测到的实时环境信息,利用模糊控制器选择合适的无线传感网络定位算法,结合参考点位置信息实现对扩散源的定位[4],增加系统针对不同环境因素的适应性,灵活性高,有效提高系统的定位精度.根据风速信息,结合气体等值线以及具体环境信息,实现对气体扩散范围的预测.系统整体由监测中心和检测节点两部分组成.监测中心是ZigBee网络的协调器部分,用于组建无线网络,通过串口总线和PC机进行通信,实时记录和处理数据.检测节点包含ZigBee模块和多个传感器,采用分布式布局,对检测区域的环境化工废气和环境风速进行实时监测,同时将采集到的化工气体浓度信息和风速信息通过ZigBee无线网络上传至协调器节点.系统整体框图如图1所示.
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参考文献：
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