基于无线传输的楼宇燃气立管自动切断放空系统

发布时间：2020-11-07 18:54

　　 目前,居民已广泛使用燃气。而燃气的泄露却成为财产安全与健康的重大隐患。基于这一背景,本文提出了一个基于无线传输的楼宇燃气立管自动切断放空系统,能够实现在普通居民楼的环境下快速有效地监控天然气泄漏。当发生泄漏时,该系统能够及时地关闭天然气输送管道,并将泄漏的天然气排出居民楼。本文主要研究内容如下:(1)通过分析和比较甲烷检测技术与无线传感器网络的相关技术,设计出自动切断放空系统的硬件结构。该系统的硬件主要由系统的光路模块、核心控制模块、数据采集系统、Wi-Fi模块、电源模块和电机驱动模块等组成,并辅以合适的传感器模块、单片机模块、电磁阀模块及所需驱动模块。(2)根据所设计的硬件结构编写出系统的软件结构,包括系统的嵌入式软件设计、蚁群算法的应用与上位机设计。软件的仿真结果表明蚁群算法可以显著降低网络能耗。(3)对本系统进行标定,并对标定后的系统进行验证实验,包括检测探测模块的精度、重复性以及稳定性,同时对阀门的相关性能进行实验验证。最终得到系统的精度为±2.5%,响应时间小于等于16s,系统检测的相对标准差为2.05%,并有良好的稳定性。
【学位单位】：中国计量大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TU996.7
【部分图文】：

中国计量大学硕士学位论文1 绪论1.1 课题研究目的及意义随着天然气的广泛应用，居民使用天然气的频率逐渐加大，天然气给生带来便捷的同时也会威胁人们的生命财产安全。图 1.1 为 2015 年至 2017 年燃事故的数据图。

1图 1.2 室内燃气爆炸发生地点分析中2015年发生燃气爆炸事件350起，其中室内与室外燃气爆炸分别33 起；2016 年发生燃气爆炸事件 909 起，其中室内与室外燃气爆

中国计量大学硕士学位论文 646 起与 263 起；2017 年发生燃气爆炸事件 950 起，其中室内与室外燃气分别为 680 起与 270 起。图 1.2 为室内燃气爆炸发生地点分析，通过对 20燃气事故地点分析可知，全年室内燃气事故主要集中在民居，由此可知居室内安全依旧存在巨大隐患。而对 2017 年燃气爆炸事故的发生时间和发生因素调研如图 1.3 和图 1.4。图 1.3 中软管的松动以及脱落与忘关或未完全关闭时燃气爆炸事故引发的原因，占总体事故的 44%，因此研发一款可以及时发现燃气泄漏，同时快效地切断燃气管道将泄漏的燃气放空非常必要。
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本文编号：2874347