硫化氢检测仪的研究
发布时间：2021-11-22 21:29
随着当今社会的不断发展和进步,确保化工园区工业的安全发展与运营,做好有害气体的泄露的监测工作十分重要,有害气体极其容易造成安全隐患,国家陆续出台了一些危险气体检测和监控的规范和标准,气体检测设备也在不断更新换代,但由于国内研发气体检测设备起步较晚,国产的检测仪存在长期稳定性不足、抗干扰能力弱和通信能力差等问题,因此研发一款带有无线通信功能、性能稳定的气体检测仪已十分必要。受某石化所托,本课题进行合适的H2S传感器选型,验证了传感器的特性,并研究出传感器的补偿算法,设计了一种基于STM32的无线高精度气体检测仪,采取片内AD作为模拟信号的采集的转换器,并有TFT液晶显示装置,显示实时检测的数据与环境中的温度,针对化工园区的工作特点与需求,本设计采用两种通讯方式,一种是通过设备的USB接口,通过有线连接的方式将数据发送到上位机,实现园区车载实时检测,另外一种是通过无线模块DTU（Data Transfer unit）发送到云端服务器,可多台同时工作检测园区不同位置的有毒有害气体,便于在后台收集观察数据,控制室进行数据分析发出报警信号。论文从硬件设计和软件设计两个方向来...
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
设备的检测仪GSM/GPRS
沈阳工业大学硕士学位论文122的数据量每条不到200B，GPRS网络完全可以满足需求，在一些3G、4G网络覆盖不到的地方，2G网络是主要的无线通信手段，本设计的气体检测仪通过GPRS2G网络实现数据的低功耗传输，只要有手机信号，就可以完成发送数据的功能。设备的通讯示意图如下图2.3所示。图2.3设备的通讯示意图Fig2.3Communicationdiagramofthedevice2.4设计原则和技术指标2.4.1设计原则根据课题设计的要求和硫化氢检测仪的特点，在软硬件设计上要遵循以下原则：（1）查阅硬件电路相关资料，参考典型的硬件设计电路，根据需求，修改电路，可以避免一些错误发生，提高效果，减少设计时间。（2）采用模块化设计，以确保核心电路正常工作为准，硬件的设计要留有一定的拓展空间，便于后期添加其它的功能，满足二次开发，设计前多思考，做好规划设计。（3）PCB设计应该考虑干扰，提高系统的稳定性。（4）软件设计尽量采用ARM固件库函数能实现需求功能和程序在满足设计功用的前提下，精简程序；（5）软件设计要模块化，每部分完成实现该部分的功能，便于后期的修改和维护。（6）软件算法的设计合乎规范；（7）软件设计的可拓展性，便于后期添加功能。2.4.2技术指标本课题设计的硫化氢检测仪的相关技术指标：（1）应用场所：化工园区（2）检测的对象：H2S；（3）测量的气体浓度的范围：0~100ppm；（4）检测方法：实时检测；（5）传感器的工作年限：2年；（6）测量精度：±3%；（7）工作的温度范围：-20~50℃；检测仪GSM/GPRSInternet控制台
沈阳工业大学硕士学位论文122的数据量每条不到200B，GPRS网络完全可以满足需求，在一些3G、4G网络覆盖不到的地方，2G网络是主要的无线通信手段，本设计的气体检测仪通过GPRS2G网络实现数据的低功耗传输，只要有手机信号，就可以完成发送数据的功能。设备的通讯示意图如下图2.3所示。图2.3设备的通讯示意图Fig2.3Communicationdiagramofthedevice2.4设计原则和技术指标2.4.1设计原则根据课题设计的要求和硫化氢检测仪的特点，在软硬件设计上要遵循以下原则：（1）查阅硬件电路相关资料，参考典型的硬件设计电路，根据需求，修改电路，可以避免一些错误发生，提高效果，减少设计时间。（2）采用模块化设计，以确保核心电路正常工作为准，硬件的设计要留有一定的拓展空间，便于后期添加其它的功能，满足二次开发，设计前多思考，做好规划设计。（3）PCB设计应该考虑干扰，提高系统的稳定性。（4）软件设计尽量采用ARM固件库函数能实现需求功能和程序在满足设计功用的前提下，精简程序；（5）软件设计要模块化，每部分完成实现该部分的功能，便于后期的修改和维护。（6）软件算法的设计合乎规范；（7）软件设计的可拓展性，便于后期添加功能。2.4.2技术指标本课题设计的硫化氢检测仪的相关技术指标：（1）应用场所：化工园区（2）检测的对象：H2S；（3）测量的气体浓度的范围：0~100ppm；（4）检测方法：实时检测；（5）传感器的工作年限：2年；（6）测量精度：±3%；（7）工作的温度范围：-20~50℃；检测仪GSM/GPRSInternet控制台
【参考文献】：
期刊论文
[1]化工园区发展现状、存在问题及对策措施[J]. 曹孝平. 化工管理. 2020(07)
[2]化工园区突发环境事件应急演练组织实施工作及常见问题[J]. 朱彧. 化工设计通讯. 2019(12)
[3]二氧化钛包覆无芯光纤的硫化氢气体传感器性能研究[J]. 刘敏,冯文林,黄国家,冯德玖. 红外与激光工程. 2019(08)
[4]SF6气氛中基于CuO-Co3O4复合敏感材料的H2S传感器研究[J]. 张立军,刘克成,孟立会,韩鹤松,孙墨杰. 应用化工. 2019(09)
[5]HTCC电化学H2S传感器制备及其性能分析[J]. 秦浩,杨永超,王洋洋,刘洋,刘玺. 传感器与微系统. 2019(05)
[6]基于ZnCeS的荧光猝灭型硫化氢气体传感器[J]. 杨晓占,雷勇,肖虎,冯文林. 光子学报. 2018(10)
[7]隧道施工中硫化氢的危害与防治[J]. 徐毅勇. 质量探索. 2018(01)
[8]基于光谱吸收原则的低成本硫化氢传感器研究[J]. 陈书旺,王昭昭,唐东林. 光谱学与光谱分析. 2018(02)
[9]基于可调谐激光吸收光谱技术的免校准硫化氢气体传感器[J]. 朱雁军,樊孝华,高潮,郭江龙. 激光杂志. 2017(05)
[10]化工园区循环经济发展的规划构建[J]. 纪红兵,康德礼,刘利民,曹智启. 化工进展. 2016(07)
硕士论文
[1]基于金属半导体氧化物纳米材料对硫化氢气敏特性研究[D]. 陈鹏.辽宁大学 2019
[2]一种基于单片机STM32的加油机系统设计[D]. 孙浩.安徽理工大学 2018
[3]基于多主冗余通信网络的天然气场站测控设备研发[D]. 陶涛.西南交通大学 2018
[4]云电子鼻平台开发及其在黄酒酒龄检测中的应用[D]. 肖玺泽.浙江大学 2018
[5]基于霍尔传感器的直线电机控制系统的研究[D]. 邓璐.东南大学 2017
[6]基于IEC60870-5-103规约的母线弧光保护的研究[D]. 张嘉辉.湖南大学 2017
[7]基于金属氧化物纳米复合膜硫化氢气敏传感器的研究[D]. 李光耀.长沙理工大学 2017
[8]红外气体分析系统的设计[D]. 崔鑫.黑龙江大学 2016
[9]便携式多气体检测仪设计[D]. 朱梅梅.山东交通学院 2016
[10]便携式多气体浓度检测仪设计[D]. 余健.郑州大学 2016
本文编号：3512477
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
设备的检测仪GSM/GPRS
沈阳工业大学硕士学位论文122的数据量每条不到200B，GPRS网络完全可以满足需求，在一些3G、4G网络覆盖不到的地方，2G网络是主要的无线通信手段，本设计的气体检测仪通过GPRS2G网络实现数据的低功耗传输，只要有手机信号，就可以完成发送数据的功能。设备的通讯示意图如下图2.3所示。图2.3设备的通讯示意图Fig2.3Communicationdiagramofthedevice2.4设计原则和技术指标2.4.1设计原则根据课题设计的要求和硫化氢检测仪的特点，在软硬件设计上要遵循以下原则：（1）查阅硬件电路相关资料，参考典型的硬件设计电路，根据需求，修改电路，可以避免一些错误发生，提高效果，减少设计时间。（2）采用模块化设计，以确保核心电路正常工作为准，硬件的设计要留有一定的拓展空间，便于后期添加其它的功能，满足二次开发，设计前多思考，做好规划设计。（3）PCB设计应该考虑干扰，提高系统的稳定性。（4）软件设计尽量采用ARM固件库函数能实现需求功能和程序在满足设计功用的前提下，精简程序；（5）软件设计要模块化，每部分完成实现该部分的功能，便于后期的修改和维护。（6）软件算法的设计合乎规范；（7）软件设计的可拓展性，便于后期添加功能。2.4.2技术指标本课题设计的硫化氢检测仪的相关技术指标：（1）应用场所：化工园区（2）检测的对象：H2S；（3）测量的气体浓度的范围：0~100ppm；（4）检测方法：实时检测；（5）传感器的工作年限：2年；（6）测量精度：±3%；（7）工作的温度范围：-20~50℃；检测仪GSM/GPRSInternet控制台
沈阳工业大学硕士学位论文122的数据量每条不到200B，GPRS网络完全可以满足需求，在一些3G、4G网络覆盖不到的地方，2G网络是主要的无线通信手段，本设计的气体检测仪通过GPRS2G网络实现数据的低功耗传输，只要有手机信号，就可以完成发送数据的功能。设备的通讯示意图如下图2.3所示。图2.3设备的通讯示意图Fig2.3Communicationdiagramofthedevice2.4设计原则和技术指标2.4.1设计原则根据课题设计的要求和硫化氢检测仪的特点，在软硬件设计上要遵循以下原则：（1）查阅硬件电路相关资料，参考典型的硬件设计电路，根据需求，修改电路，可以避免一些错误发生，提高效果，减少设计时间。（2）采用模块化设计，以确保核心电路正常工作为准，硬件的设计要留有一定的拓展空间，便于后期添加其它的功能，满足二次开发，设计前多思考，做好规划设计。（3）PCB设计应该考虑干扰，提高系统的稳定性。（4）软件设计尽量采用ARM固件库函数能实现需求功能和程序在满足设计功用的前提下，精简程序；（5）软件设计要模块化，每部分完成实现该部分的功能，便于后期的修改和维护。（6）软件算法的设计合乎规范；（7）软件设计的可拓展性，便于后期添加功能。2.4.2技术指标本课题设计的硫化氢检测仪的相关技术指标：（1）应用场所：化工园区（2）检测的对象：H2S；（3）测量的气体浓度的范围：0~100ppm；（4）检测方法：实时检测；（5）传感器的工作年限：2年；（6）测量精度：±3%；（7）工作的温度范围：-20~50℃；检测仪GSM/GPRSInternet控制台
【参考文献】：
期刊论文
[1]化工园区发展现状、存在问题及对策措施[J]. 曹孝平. 化工管理. 2020(07)
[2]化工园区突发环境事件应急演练组织实施工作及常见问题[J]. 朱彧. 化工设计通讯. 2019(12)
[3]二氧化钛包覆无芯光纤的硫化氢气体传感器性能研究[J]. 刘敏,冯文林,黄国家,冯德玖. 红外与激光工程. 2019(08)
[4]SF6气氛中基于CuO-Co3O4复合敏感材料的H2S传感器研究[J]. 张立军,刘克成,孟立会,韩鹤松,孙墨杰. 应用化工. 2019(09)
[5]HTCC电化学H2S传感器制备及其性能分析[J]. 秦浩,杨永超,王洋洋,刘洋,刘玺. 传感器与微系统. 2019(05)
[6]基于ZnCeS的荧光猝灭型硫化氢气体传感器[J]. 杨晓占,雷勇,肖虎,冯文林. 光子学报. 2018(10)
[7]隧道施工中硫化氢的危害与防治[J]. 徐毅勇. 质量探索. 2018(01)
[8]基于光谱吸收原则的低成本硫化氢传感器研究[J]. 陈书旺,王昭昭,唐东林. 光谱学与光谱分析. 2018(02)
[9]基于可调谐激光吸收光谱技术的免校准硫化氢气体传感器[J]. 朱雁军,樊孝华,高潮,郭江龙. 激光杂志. 2017(05)
[10]化工园区循环经济发展的规划构建[J]. 纪红兵,康德礼,刘利民,曹智启. 化工进展. 2016(07)
硕士论文
[1]基于金属半导体氧化物纳米材料对硫化氢气敏特性研究[D]. 陈鹏.辽宁大学 2019
[2]一种基于单片机STM32的加油机系统设计[D]. 孙浩.安徽理工大学 2018
[3]基于多主冗余通信网络的天然气场站测控设备研发[D]. 陶涛.西南交通大学 2018
[4]云电子鼻平台开发及其在黄酒酒龄检测中的应用[D]. 肖玺泽.浙江大学 2018
[5]基于霍尔传感器的直线电机控制系统的研究[D]. 邓璐.东南大学 2017
[6]基于IEC60870-5-103规约的母线弧光保护的研究[D]. 张嘉辉.湖南大学 2017
[7]基于金属氧化物纳米复合膜硫化氢气敏传感器的研究[D]. 李光耀.长沙理工大学 2017
[8]红外气体分析系统的设计[D]. 崔鑫.黑龙江大学 2016
[9]便携式多气体检测仪设计[D]. 朱梅梅.山东交通学院 2016
[10]便携式多气体浓度检测仪设计[D]. 余健.郑州大学 2016
本文编号：3512477
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/yiqiyibiao/3512477.html
