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此次比賽我們做的項(xiàng)目名稱為“住宅區(qū)氣體檢測報(bào)警網(wǎng)絡(luò)”。它具有如下三個優(yōu)點(diǎn)：一是具有對小區(qū)家庭住戶的環(huán)境參數(shù)監(jiān)測功能，例如：溫度、濕度、光照強(qiáng)度、TVOC（總揮發(fā)性有機(jī)物）以及IAQ（室內(nèi)空氣品質(zhì)）；二是具有監(jiān)測可燃?xì)怏w報(bào)警并向小區(qū)中的上位機(jī)發(fā)送報(bào)警的功能；三是可以在監(jiān)控室對整個住宅小區(qū)內(nèi)住戶的可燃?xì)怏w泄漏警情進(jìn)行監(jiān)控。這些數(shù)據(jù)都會在顯示面板上進(jìn)行顯示，依據(jù)顯示信息的不同，下面分成三類進(jìn)行介紹。

移動控制終端PCB

節(jié)點(diǎn)PCB

1.小區(qū)住戶的環(huán)境監(jiān)測

        溫度、濕度：利用溫濕度傳感器進(jìn)行測量，由STM32F103單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。溫度的顯示以攝氏度為單位，濕度的顯示以相對濕度為單位。

        光照強(qiáng)度：利用光敏電阻，通過ADC計(jì)算出阻值，在算出對應(yīng)的光照強(qiáng)度。光照強(qiáng)度的顯示以Lux為單位。

        TVOC：利用 IDT ZMOD4410氣體傳感器進(jìn)行TVOC的測量。由STM32F103單片機(jī)通過I2C總線讀取 IDT ZMOD4410的數(shù)據(jù)。TVOC的顯示以mg/m3為單位。

        IAQ：同樣由 IDT ZMOD4410氣體傳感器提供，單片機(jī)讀取ZMOD4410的數(shù)據(jù)并進(jìn)行計(jì)算就可以得到。

        以上數(shù)據(jù)由節(jié)點(diǎn)單片機(jī)通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)發(fā)往主控機(jī)，主控機(jī)上的顯示屏實(shí)時(shí)顯示采集到的環(huán)境數(shù)據(jù)。

2．報(bào)警與發(fā)送求救信息

        危險(xiǎn)報(bào)警：通過對易燃和有毒有害氣體的實(shí)時(shí)監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)當(dāng)該類氣體的濃度超過安全濃度時(shí)發(fā)出報(bào)警與求救信息的功能。此時(shí)顯示面板上的報(bào)警信息由安全變?yōu)槲ｋU(xiǎn)，住戶可以看到明顯的危險(xiǎn)標(biāo)志，并且主控機(jī)會自動向上位機(jī)發(fā)送求救信號，這樣小區(qū)工作人員在監(jiān)控室內(nèi)就可以收到求救信號。

        救援電話：實(shí)時(shí)顯示救援電話，時(shí)刻提醒小區(qū)住戶。

3. 對住宅小區(qū)進(jìn)行監(jiān)控

        每臺主控機(jī)都通過GSM模塊與上位機(jī)建立TCP/IP連接，將各個節(jié)點(diǎn)接收到的數(shù)據(jù)發(fā)送給服務(wù)器，這樣WEB端就可以同時(shí)顯示多位住戶家各個節(jié)點(diǎn)的環(huán)境數(shù)據(jù)。小區(qū)工作人員可以在監(jiān)控室內(nèi)依靠收集而來的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對整個小區(qū)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，依據(jù)監(jiān)控所顯示的不同情況做出相應(yīng)的處理，盡量減少危險(xiǎn)發(fā)生的可能性以及危險(xiǎn)造成的損失。

4. 顯示面板的顯示信息

        電量：實(shí)時(shí)顯示剩余的電量，提醒住戶充電或者更換電池。電量的顯示以0~100表示，其中100表示電量充足，0表示無電量。

        時(shí)間：實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前時(shí)間。以24小時(shí)制表示時(shí)間。

        信號強(qiáng)度：實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前主控機(jī)與上位機(jī)的GSM網(wǎng)絡(luò)的信號強(qiáng)度，以阿拉伯?dāng)?shù)字1~5來表示，其中5表示信號強(qiáng)度最高，1表示信號強(qiáng)度最低。

        健康提示：根據(jù)IAQ來對小區(qū)住戶提供相應(yīng)的出行建議，依照IAQ數(shù)值的大小分為優(yōu)、良、不健康、非常不健康和危險(xiǎn)。

        以及第一部分中的各個環(huán)境監(jiān)測量。

整體系統(tǒng)框圖

基于服務(wù)器的上位機(jī)網(wǎng)站效果圖

基于STM32F4的移動控制終端效果圖

基于STM32F1的無線傳感節(jié)點(diǎn)效果圖