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住宅区气体监测网络报警系统

此次比赛我们做的项目名称为“住宅区气体检测报警网络”。它具有如下三个优点:一是具有对小区家庭住户的环境参数监测功能,例如:温度、湿度、光照强度、TVOC(总挥发性有机物)以及IAQ(室内空气品质);二是具有监测可燃气体报警并向小区中的上位机发送报警的功能;三是可以在监控室对整个住宅小区内住户的可燃气体泄漏警情进行监控。这些数据都会在显示面板上进行显示,依据显示信息的不同,下面分成三类进行介绍。

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团队介绍

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团队成员

齐博 研究生

陈威 研究生

王广旭 研究生

代辉 研究生

项目简介
此次比赛我们做的项目名称为“住宅区气体检测报警网络”。它具有如下三个优点:一是具有对小区家庭住户的环境参数监测功能,例如:温度、湿度、光照强度、TVOC(总挥发性有机物)以及IAQ(室内空气品质);二是具有监测可燃气体报警并向小区中的上位机发送报警的功能;三是可以在监控室对整个住宅小区内住户的可燃气体泄漏警情进行监控。这些数据都会在显示面板上进行显示,依据显示信息的不同,下面分成三类进行介绍。
硬件说明

移动控制终端PCB

微信图片_20190113233346.png


节点PCB

微信截图_20190113233455.png


软件说明

1.小区住户的环境监测

        温度、湿度:利用温湿度传感器进行测量,由STM32F103单片机进行数据采集。温度的显示以摄氏度为单位,湿度的显示以相对湿度为单位。

        光照强度:利用光敏电阻,通过ADC计算出阻值,在算出对应的光照强度。光照强度的显示以Lux为单位。

        TVOC:利用 IDT ZMOD4410气体传感器进行TVOC的测量。由STM32F103单片机通过I2C总线读取 IDT ZMOD4410的数据。TVOC的显示以mg/m3为单位。

        IAQ:同样由 IDT ZMOD4410气体传感器提供,单片机读取ZMOD4410的数据并进行计算就可以得到。

        以上数据由节点单片机通过ZigBee网络发往主控机,主控机上的显示屏实时显示采集到的环境数据。


2.报警与发送求救信息

        危险报警:通过对易燃和有毒有害气体的实时监测,实现当该类气体的浓度超过安全浓度时发出报警与求救信息的功能。此时显示面板上的报警信息由安全变为危险,住户可以看到明显的危险标志,并且主控机会自动向上位机发送求救信号,这样小区工作人员在监控室内就可以收到求救信号。

        救援电话:实时显示救援电话,时刻提醒小区住户。


3. 对住宅小区进行监控

        每台主控机都通过GSM模块与上位机建立TCP/IP连接,将各个节点接收到的数据发送给服务器,这样WEB端就可以同时显示多位住户家各个节点的环境数据。小区工作人员可以在监控室内依靠收集而来的数据实现对整个小区进行实时监控,依据监控所显示的不同情况做出相应的处理,尽量减少危险发生的可能性以及危险造成的损失。


4. 显示面板的显示信息

        电量:实时显示剩余的电量,提醒住户充电或者更换电池。电量的显示以0~100表示,其中100表示电量充足,0表示无电量。

        时间:实时显示当前时间。以24小时制表示时间。

        信号强度:实时显示当前主控机与上位机的GSM网络的信号强度,以阿拉伯数字1~5来表示,其中5表示信号强度最高,1表示信号强度最低。

        健康提示:根据IAQ来对小区住户提供相应的出行建议,依照IAQ数值的大小分为优、良、不健康、非常不健康和危险。

        以及第一部分中的各个环境监测量。

演示效果

整体系统框图

微信图片_20190114001137.png

基于服务器的上位机网站效果图

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基于STM32F4的移动控制终端效果图微信图片_20190113235926.jpg

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基于STM32F1的无线传感节点效果图

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