基于物联网传感网的生产安全监控报警系统的研究与设计.pdf

毫业研究 基于物联网 ／传感网的生产安至 监控报警系统的研夯与i殳计 王春媚 ／天津轻工职业技术学院 [摘 要]基于物联网／传感网的生产安金监控报警系统的研究与设计旨在通过建立 自组无线传感器网络可以将各种传感器，如温度、 湿度、压力、振动、光照、气体传感器或者振动、声音、磁力、微波等传感设备，通过无线的方式构成网络拓扑，形成区域无线覆盖。 实时监测、感知和采集网络分布区域 内的各种监测对象信息，从而准确判断温度压力过载、有害气体泄漏、入侵者非法闯入等危险信号。 [关键词 ]物联网 传感网 监控报警 物联网又称传感网，是新一代信息技术的重要组成部分。 度、湿度、压力、振动、光照、气体传感器或者振动、声音、 顾名思义，物联网就是 “物物相连的互联网”。物联网是指 磁力、微波等传感设备，通过无线的方式构成网络拓扑，形成 将各种信息传感设备，如射频识别 (RFID)装置、红外感应器、 区域无线覆盖。实时监测、感知和采集网络分布区域内的各种 全球定位系统、激光扫描器等种种装置与互联网结合起来而形 监测对象信息，从而准确判断温度压力过载、有害气体泄漏、 成的一个巨大网络 。其 目的是让所有 的物品都与网络连接在一 入侵者非法闯人等危险信号。 起，方便识别和管理。物联网是一种全新的信息获取和处理技 基于物联 网的生产安全监控报警系统拟实现 以下三个 目 术。它是由具有感知、处理和无限通信能力的微机传感器通过 标 ： 自组织方式形成的网络，其 目的是协作感知、采集和处理网络 一 是通过建立生产危险源有效的动态监控管理系统，做到 覆盖区域中感知对象的信息，并发送给观察者。传感器、感知 实时了解生产过程安全的状态，随时掌握与生产过程相关的安 对象和观察者构成了传感器网络的三个要素。如果说 Internet 全技术工作参数 (包括安全技术参数、安全监督管理要求数据 ) 构成了逻辑上信息世界，改变了人与人之间的沟通方式，那么， 的情况，实施有效的日常生产安全管理，以供安监部门对安全 无限传感网络 (物联网)就是将逻辑上的信息世界与客观世界 生产工作实施有效的监督管理。 融合在一起 ，改变人类与 自然世界的交互方式。人们可 以通过 二是通过对生产过程中潜在的危险和事故的后果预测，以 传感网络直接感知客观世界，从而极大地扩展现有网络的功能 及基于危险源风险管理的基本评价方法 ，对危险指数进行风险 和人类认识世界的能力。 分级评估 ，实现对 目标区域的安全规划。 物联网应该具备三个特征，一是利用RFID、传感器等全 三是在生产过程中发生事故时，可提供包括：事故源及其 面感知、随时随地获取物体的信息；二是通过各种网络融合， 周围环境的基本技术数据，对事故源进行风险评价、定位；事 将物体的信息实时准确地传递出去；三是利用各种智能计算技 故源危及范围要及时启动相应的事故应急处理预案，实现事故 术，对海量数据和信息进行分析和处理，对物体实施智能化的 救援的有效联动，为科学决策实施有效抢救提供技术支持。 控制。在业界，物联网大致被公认为有三个层次，底层是用来 本系统硬件部分拟采用传感器及 RFID读取设备等组成无 感知数据的感知层，第二层是数据传输的网络层，最上面则是 线传输模块，使用主流的短距离无线通信协议 Wj—Fj(IEEE 内容应用层。 802．11)、Zigbee等实现无线传输模块设计。下面对这两个常 在业界，物联网大致被公认为有三个层次，底层是用来感 用的无线通信协议做以介绍： 知数据的感知层 ，第二层是数据传输的网络层 ，最上面则是内 Wi—Fi(IEEE802．11)协议 容应用层。 最早的Wi—Fi规范实在 1997年提出的。作为 目前WLAN 的主要技术标准 ，目的是提供无线局域 网的接入 ，可实现几