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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 基于SRV1無(wú)線通信平臺(tái)的有害氣體檢測(cè)裝置設(shè)計(jì)與研究
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 簡(jiǎn)介：
- 本課題基于SRV1無(wú)線通信平臺(tái)設(shè)計(jì)了一個(gè)可移動(dòng)的氣體檢測(cè)裝置，此裝置主要檢測(cè)一氧化碳和二氧化硫氣體。利用此裝置，就可以使工作人員遠(yuǎn)離事發(fā)現(xiàn)場(chǎng)，通過(guò)遠(yuǎn)程遙控即能對(duì)泄漏氣體的濃度進(jìn)行檢測(cè)，可以大大減少人員傷亡的發(fā)生。
- 詳細(xì)介紹：
- 現(xiàn)實(shí)生活中，隨著工業(yè)水平的發(fā)展，各種工業(yè)氣體的使用量在不斷增加，伴隨而來(lái)的，不可避免的會(huì)造成這些氣體特別是有毒有害氣體的泄漏，再加上各種工業(yè)排泄的有害廢氣，對(duì)人類的生活環(huán)境和生活質(zhì)量造成了嚴(yán)重的破壞。 以往的氣體檢測(cè)裝置均為固定式和便攜式，但是氣體泄漏的地點(diǎn)可能是無(wú)法預(yù)知的，所以無(wú)法提前安裝固定式氣體檢測(cè)裝置，一旦有害氣體泄漏后，人員進(jìn)入泄漏區(qū)域往往會(huì)造成危險(xiǎn)，因此攜帶便攜式氣體檢測(cè)裝置進(jìn)入泄漏區(qū)域人員的人身安全受到很大威脅，所以急需開(kāi)發(fā)一種遠(yuǎn)程遙控的的檢測(cè)裝置，這種裝置不需要工作人員進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)就能通過(guò)遠(yuǎn)程遙控檢測(cè)到氣體的濃度。 本課題基于SRV1無(wú)線通信平臺(tái)設(shè)計(jì)了一個(gè)可移動(dòng)的氣體檢測(cè)裝置，此裝置主要檢測(cè)一氧化碳和二氧化硫氣體。利用此裝置，就可以使工作人員遠(yuǎn)離事發(fā)現(xiàn)場(chǎng)，通過(guò)遠(yuǎn)程遙控即能對(duì)泄漏氣體的濃度進(jìn)行檢測(cè)，可以大大減少人員傷亡的發(fā)生。
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作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 對(duì)于前市面的氣體檢測(cè)方法尚存在檢測(cè)氣體種類單一、檢測(cè)裝置缺乏移動(dòng)性需要檢測(cè)人員近距離接觸待檢氣體等缺點(diǎn)，本課題提出了多種有害氣體檢測(cè)和針對(duì)傳感器特性漂移處理的理論，并設(shè)計(jì)了實(shí)現(xiàn)無(wú)線遠(yuǎn)程控制檢測(cè)裝置的方法，可以有效保障檢測(cè)人員的人身安全。 基本思路： 當(dāng)前市面的氣體檢測(cè)裝置尚存在一些不足，一是對(duì)人身健康存在威脅的有害氣體存在場(chǎng)合及不便于檢測(cè)儀器安裝的狹小空間。二是傳感器存在特性漂移問(wèn)題。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 本課題基于SRV1平臺(tái)整合了數(shù)字信號(hào)處理器、無(wú)線通訊模塊以及驅(qū)動(dòng)控制模塊，完全符合遠(yuǎn)程操控的要求，而且SRV1的擴(kuò)展接口符合多種氣體傳感器的安裝條件。 （1）本課題基于SRV1良好的視頻傳輸和無(wú)線遙控性能設(shè)計(jì)了無(wú)線遙控可移動(dòng)的有害氣體檢測(cè)裝置。（2）有害氣體檢測(cè)通常只是針對(duì)某一種有害氣體進(jìn)行檢測(cè)，本課題在設(shè)計(jì)中考慮到有害氣體的多樣性。 （3）針對(duì)傳感器的漂移提出了RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)標(biāo)定理論。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 有害氣體的檢測(cè)一直是很多領(lǐng)域生產(chǎn)安全上很重要環(huán)節(jié)，隨著工業(yè)化的發(fā)展，有害氣體的種類呈上升趨勢(shì)，而且存在于很多特殊場(chǎng)合，本課題提出了利用SRV1平臺(tái)與iTrans結(jié)合進(jìn)行氣體檢測(cè)工作的方法，并設(shè)計(jì)了一種補(bǔ)償傳感器漂移的理論。滿足了多種氣體檢測(cè)需求的同時(shí)保障了檢測(cè)人員的人身安全，在避免和控制事故方面具有重要意義。故而該裝置具有巨大的社會(huì)效應(yīng)，也必將具有廣闊的市場(chǎng)前景和經(jīng)濟(jì)效益。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 通過(guò)理論設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了把氣體檢測(cè)裝置iTrans安裝到SRV1平臺(tái)上，把iTrans的高精度、大量程與SRV1的靈活性、遠(yuǎn)程操控性合理的結(jié)合在了一起，組成了一種可遠(yuǎn)程操控的新型可移動(dòng)氣體檢測(cè)裝置。由于iTrans的雙探頭可更換，保證了可以同時(shí)檢測(cè)多種氣體，通過(guò)上位機(jī)界面編程，利用SRV1自帶的無(wú)線通訊模塊可以實(shí)現(xiàn)上位機(jī)遠(yuǎn)程發(fā)送指令對(duì)SRV1平臺(tái)控制，并可以在上位機(jī)界面上直觀地顯示檢測(cè)的氣體數(shù)據(jù)。并解決了氣體傳感器漂移的問(wèn)題和現(xiàn)有檢測(cè)氣體種類單一以及檢測(cè)裝置無(wú)法遠(yuǎn)程控制的缺點(diǎn)。
獲獎(jiǎng)情況
- 無(wú)
鑒定結(jié)果
- 無(wú)
參考文獻(xiàn)
- 現(xiàn)有的氣體檢測(cè)技術(shù)如下： 固定式氣體檢測(cè)： 這是在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中使用較多的檢測(cè)方法，即將氣體檢測(cè)儀安裝在指定的檢測(cè)點(diǎn)上對(duì)某種特定的氣體進(jìn)行檢測(cè)，缺點(diǎn)是檢測(cè)儀只能固定在指定位置，所以需將檢測(cè)儀安裝在特定氣體最可能泄漏的部位。 檢測(cè)人員現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)： 即檢測(cè)人員攜帶便攜式的檢測(cè)儀去現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢測(cè)，缺點(diǎn)是在一些有害氣體含量較高或者一些特殊場(chǎng)合（如管道等密閉的空間）不易到達(dá)的地方，不利于檢測(cè)工作的進(jìn)行并威脅檢測(cè)人員的人身安全。 技術(shù)文獻(xiàn) [1]付淼鑫.危險(xiǎn)氣體泄漏檢測(cè)系統(tǒng)的研究.碩士論文，天津，河北工業(yè)大學(xué)，2006 [2] 袁飛,盧文科,胡頻. 可燃性氣體探測(cè)器的設(shè)計(jì)[J]. 儀表技術(shù), 2009,(11) [3]季漢青.基于uClinux的嵌入式MPEG-4網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D].成都:電子科技大學(xué),2004 [4]胡向東，劉京誠(chéng).傳感技術(shù).重慶大學(xué)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
同類課題研究水平概述
- 目前全世界氣體報(bào)警儀生產(chǎn)的企業(yè)有上百家，規(guī)模較大的有幾十家，市場(chǎng)產(chǎn)品規(guī)格三、四百種，比較有名的外國(guó)企業(yè)由德國(guó)的德?tīng)柛?、日本新宇宙，日本理研、法?guó)奧德姆、英國(guó)DETTROICS、美國(guó)GASTENT、瑞士S+M傳感器和檢測(cè)技術(shù)設(shè)備等公司。 相對(duì)于國(guó)外的有害氣體的檢測(cè)研究，國(guó)內(nèi)的相關(guān)研究起步較晚，各種檢測(cè)方法、技術(shù)和儀器相對(duì)較少，應(yīng)用于實(shí)際中的氣體檢測(cè)儀種類也不多，用途也相對(duì)集中，主要是針對(duì)已知?dú)怏w的檢測(cè)和控制。而且多數(shù)需要人員近距離進(jìn)行有害氣體檢測(cè)，對(duì)于工作人員的人身安全是個(gè)巨大威脅。 針對(duì)國(guó)內(nèi)外的該領(lǐng)域的發(fā)展情況，提出了改進(jìn)理論，對(duì)于國(guó)內(nèi)氣體檢測(cè)領(lǐng)域的發(fā)展能夠起到一定的推動(dòng)作用，也能為將來(lái)該領(lǐng)域的發(fā)展做出技術(shù)積累。
