基本信息
- 项目名称：
- 基于SRV1无线通信平台的有害气体检测装置设计与研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本课题基于SRV1无线通信平台设计了一个可移动的气体检测装置，此装置主要检测一氧化碳和二氧化硫气体。利用此装置，就可以使工作人员远离事发现场，通过远程遥控即能对泄漏气体的浓度进行检测，可以大大减少人员伤亡的发生。
- 详细介绍：
- 现实生活中，随着工业水平的发展，各种工业气体的使用量在不断增加，伴随而来的，不可避免的会造成这些气体特别是有毒有害气体的泄漏，再加上各种工业排泄的有害废气，对人类的生活环境和生活质量造成了严重的破坏。 以往的气体检测装置均为固定式和便携式，但是气体泄漏的地点可能是无法预知的，所以无法提前安装固定式气体检测装置，一旦有害气体泄漏后，人员进入泄漏区域往往会造成危险，因此携带便携式气体检测装置进入泄漏区域人员的人身安全受到很大威胁，所以急需开发一种远程遥控的的检测装置，这种装置不需要工作人员进入现场就能通过远程遥控检测到气体的浓度。 本课题基于SRV1无线通信平台设计了一个可移动的气体检测装置，此装置主要检测一氧化碳和二氧化硫气体。利用此装置，就可以使工作人员远离事发现场，通过远程遥控即能对泄漏气体的浓度进行检测，可以大大减少人员伤亡的发生。
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撰写目的和基本思路
- 对于前市面的气体检测方法尚存在检测气体种类单一、检测装置缺乏移动性需要检测人员近距离接触待检气体等缺点，本课题提出了多种有害气体检测和针对传感器特性漂移处理的理论，并设计了实现无线远程控制检测装置的方法，可以有效保障检测人员的人身安全。 基本思路： 当前市面的气体检测装置尚存在一些不足，一是对人身健康存在威胁的有害气体存在场合及不便于检测仪器安装的狭小空间。二是传感器存在特性漂移问题。
科学性、先进性及独特之处
- 本课题基于SRV1平台整合了数字信号处理器、无线通讯模块以及驱动控制模块，完全符合远程操控的要求，而且SRV1的扩展接口符合多种气体传感器的安装条件。 （1）本课题基于SRV1良好的视频传输和无线遥控性能设计了无线遥控可移动的有害气体检测装置。（2）有害气体检测通常只是针对某一种有害气体进行检测，本课题在设计中考虑到有害气体的多样性。 （3）针对传感器的漂移提出了RBF神经网络动态标定理论。
应用价值和现实意义
- 有害气体的检测一直是很多领域生产安全上很重要环节，随着工业化的发展，有害气体的种类呈上升趋势，而且存在于很多特殊场合，本课题提出了利用SRV1平台与iTrans结合进行气体检测工作的方法，并设计了一种补偿传感器漂移的理论。满足了多种气体检测需求的同时保障了检测人员的人身安全，在避免和控制事故方面具有重要意义。故而该装置具有巨大的社会效应，也必将具有广阔的市场前景和经济效益。
学术论文摘要
- 通过理论设计实现了把气体检测装置iTrans安装到SRV1平台上，把iTrans的高精度、大量程与SRV1的灵活性、远程操控性合理的结合在了一起，组成了一种可远程操控的新型可移动气体检测装置。由于iTrans的双探头可更换，保证了可以同时检测多种气体，通过上位机界面编程，利用SRV1自带的无线通讯模块可以实现上位机远程发送指令对SRV1平台控制，并可以在上位机界面上直观地显示检测的气体数据。并解决了气体传感器漂移的问题和现有检测气体种类单一以及检测装置无法远程控制的缺点。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 无
参考文献
- 现有的气体检测技术如下： 固定式气体检测： 这是在工业生产过程中使用较多的检测方法，即将气体检测仪安装在指定的检测点上对某种特定的气体进行检测，缺点是检测仪只能固定在指定位置，所以需将检测仪安装在特定气体最可能泄漏的部位。 检测人员现场检测： 即检测人员携带便携式的检测仪去现场进行检测，缺点是在一些有害气体含量较高或者一些特殊场合（如管道等密闭的空间）不易到达的地方，不利于检测工作的进行并威胁检测人员的人身安全。 技术文献 [1]付淼鑫.危险气体泄漏检测系统的研究.硕士论文，天津，河北工业大学，2006 [2] 袁飞,卢文科,胡频. 可燃性气体探测器的设计[J]. 仪表技术, 2009,(11) [3]季汉青.基于uClinux的嵌入式MPEG-4网络监控系统的研究与实现[D].成都:电子科技大学,2004 [4]胡向东，刘京诚.传感技术.重庆大学出版社，2006. [5]ANALOG DEVICES.ADSP-BF537 Blackfin Processor Hardware Reference.2005,1-6 [6]ANALOG DEVICES.ADSP-BF53x/BF56x Blackfin Processor Programming Reference,2006
同类课题研究水平概述
- 目前全世界气体报警仪生产的企业有上百家，规模较大的有几十家，市场产品规格三、四百种，比较有名的外国企业由德国的德尔格、日本新宇宙，日本理研、法国奥德姆、英国DETTROICS、美国GASTENT、瑞士S+M传感器和检测技术设备等公司。 相对于国外的有害气体的检测研究，国内的相关研究起步较晚，各种检测方法、技术和仪器相对较少，应用于实际中的气体检测仪种类也不多，用途也相对集中，主要是针对已知气体的检测和控制。而且多数需要人员近距离进行有害气体检测，对于工作人员的人身安全是个巨大威胁。 针对国内外的该领域的发展情况，提出了改进理论，对于国内气体检测领域的发展能够起到一定的推动作用，也能为将来该领域的发展做出技术积累。
