工业现场有毒气体检测仪的设计

发布时间：2017-07-15 16:03

  本文关键词：工业现场有毒气体检测仪的设计

  更多相关文章： 有毒气体 BT/WIFI通信 实时上传 气体检测 S5P 4418

【摘要】：一氧化碳、二氧化硫以及甲烷是工业现场主要的有害气体,如果这些气体泄漏到空气中将会严重威胁到工业现场工作人员的安全。如何实时准确地检测现场有害气体的浓度,是避免事故发生的关键。当有害气体的浓度达到一定的限度时,极易造成重大的安全事故,现行使用中的不同功能、原理的气体检测仪,其功能普遍存在自动化程度低、测量方法繁琐、读数不直观、人为误差较大、不能存储数据的缺点。分析现行的不同原理的气体检测仪。本课题所设计的工业现场有毒气体检测仪基于Android系统,可用于实时探测是否存在有害气体泄漏以及检测出已暴露在现场环境中的有害气体的浓度,通过声光报警达到提前预警的作用,从而来预防安全事故的发生。本课题针对工业现场中安全生产问题,设计的这种工业现场有毒气体检测仪具有:有毒气体浓度检测及储存、GPS定位、BT/WIFI通信、数据显示及实时上传等功能。检测仪监测到现场有毒气体浓度达到设定好的阈值时,将会以声光报警的形式进行报警。GPS定位功能提供现场人员的实时位置信息,便于对现场人员进行定位,也可以加快事故发生后营救方案的确定。BT/WIFI通信功能保证了现场气体浓度和位置信息能实时上传到上位机。本课题主要进行了以下几个方面的研究:1、工业现场有毒气体检测仪的硬件电路原理图设计。以S5P 4418为主控芯片,润尔公司研发的E4418最小系统核心板为基础搭建了整个系统的硬件平台,主要设计了锂电池充电及供电电路、传感器电路、BT/WIFI通信电路、GPS模块电路、液晶显示电路、OTG调试接口电路以及声光报警电路等。2、参考工业现场防爆国标进行PCB板的绘制。PCB分模块,整版绘制。考虑到检测仪外观的小巧性,绘制PCB板时元件摆放占用面积尽量减小,但同时也考虑到系统工作的稳定性,尽量减少回路环的面积,以降低感应噪声;避免90度折线,减少高频噪声发射;电源线和地线要尽量粗,除减小压降外,更重要的是可以降低耦合噪声。同时,由于本课题设计的检测仪是使用在工业现场,在PCB布线时也是参照国家防爆标准实施,严格控制电流强度。3、BT通信的软件编程。根据课题设计要求,BT通信单独在以MSP430单片机为核心的单板上完成,采用C语言进行BT通信的下位机软件编程,实现有毒气体浓度数据,位置信息数据的采集、上传。
【关键词】：有毒气体 BT/WIFI通信 实时上传 气体检测 S5P 4418
【学位授予单位】：武汉纺织大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH83
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1 绪论10-14
• 1.1 课题研究的背景及意义10
• 1.2 气体检测仪的现状及发展趋势10-12
• 1.2.1 气体检测仪的现状10-11
• 1.2.2 气体检测仪的发展趋势11-12
• 1.3 本课题的主要研究内容及论文结构安排12-13
• 1.4 本章小结13-14
• 2 本课题气体检测仪的方案设计14-18
• 2.1 气体检测仪概述14-15
• 2.2 工业现场有毒气体检测仪的设计要求15-16
• 2.2.1 设计依据15-16
• 2.2.2 使用环境条件16
• 2.2.3 主要功能及特点16
• 2.3 工业现场有毒气体检测仪的技术指标16-17
• 2.4 工业现场有毒气体检测仪的总体方案设计17
• 2.5 本章小结17-18
• 3 本课题气体检测仪的硬件电路设计18-35
• 3.1 有毒气体检测仪的设计平台18
• 3.2 环境参数及电压信号采集电路18-25
• 3.2.1 一氧化碳/硫化氢气体信号采集电路18-22
• 3.2.2 甲烷信号采集电路22-24
• 3.2.3 温度信号采集电路24-25
• 3.3 位置信息采集电路25-26
• 3.3.1 SKG12BL简介25-26
• 3.3.2 GPS信号采集电路26
• 3.4 显示屏显示电路26-28
• 3.5 声光报警电路28-29
• 3.6 数据储存电路29-31
• 3.7 BT数据传输电路31-32
• 3.8 OTG接口电路32-33
• 3.9 电源电路33-34
• 3.10 本章小结34-35
• 4 本课题气体检测仪的软件设计35-44
• 4.1 检测仪软件设计说明35
• 4.2 检测仪软件设计总体概述35-36
• 4.3 Android开发简介36-37
• 4.3.1 Android平台的架构36
• 4.3.2 Android交互界面36-37
• 4.4 注册与登陆模块设计37-39
• 4.5 数据上传模块设计39-40
• 4.6 界面设计40-41
• 4.7 蓝牙数据传输模块设计41-44
• 4.7.1 Android系统下蓝牙接收数据模块设计41-42
• 4.7.2 MSP430单片机下蓝牙发送数据模块设计42-44
• 5 调试与测试结果分析44-48
• 5.1 系统调试44
• 5.2 实验结果及分析44-48
• 6 总结与展望48-50
• 6.1 总结48-49
• 6.2 展望49-50
• 附录50-60
• 参考文献60-62
• 致谢62

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 朱亮;严龙;邹兵;张贺;;工业危害气体泄漏安全监护系统设计[J];计算机测量与控制;2015年01期

2 刘成龙;李晓刚;;彭阳硫化氢监测平台的实际应用[J];科技与企业;2013年20期

3 陆涛;;智能手机在商用车售后服务上的应用[J];汽车与配件;2013年29期

4 周进波;张磊;张敏;袁钦鹏;;基于Android系统蓝牙开发的研究与实现[J];光学仪器;2013年01期

5 万文青;赖松林;程树英;陈金伙;;基于ZigBee的楼宇安防报警系统的设计与实现[J];电子测量技术;2012年12期

6 闫磊;潘宏侠;赵润鹏;石世发;;电流信号采集装置的设计[J];煤炭技术;2012年01期

7 白文江;;基于Android平台的移动应用开发研究[J];太原大学学报;2011年03期

8 陈t，

本文编号：544620