设计开发
危险品仓库的复合无线传感器节点设计
夏友国
(南通军分区司令部江苏南通226018)
数字投本开写流用
摘要：对于众多易燃易爆危险品的安全存储问题一直部在围扰中我们,本课题就探讨各种易燃易爆危险品的特性，根据各种特性安装相应的传感器来进行整体设计利用WSN技术设计相应的整体系统对仓库进行每天24小时实时监控来确保易燃易爆危险品存储和运输的安全，从而减小达些危险品发生安全事故的概率，以此来保障广大人民的生命财产安全
关键词：易燃易爆危险品WSN技术储存复含传感器节点设计
中图分类号:TP212
文献标识码：A
文章编号:1007-9416(2013)10-0174-01
危险品库是存储和保管储存易燃、易爆、有毒、有害物资等危险品的场所。根据隶属和使用性质分为甲、乙两类，甲类是商业仓储业、交通运输业、物资管理部门的危险品库，乙类为企业自用的危险品库。其中甲类危险品库储量大、品种多，所以危险性大。根据规模又可分为三类：面积大于9000平方米的为大型危险品库、面积在 550～9000平方米的为中型危险品库，550平方米以下的为小型危险品库。根据危险品库的结构形式分为地上危险品库，地下危险品库、半地下危险品库。
在大量调查数据显示；易燃，易爆等危险品固为运输和储存时保护不当而导致的事故的比例在危险品发生的所有事故中比例最大。在储存和运输中，易燃，易爆危险品都有非常多的安全条件，一且安全条件超过警戒线就极其容易发生事故。易燃，易爆危险品在仓库储存的安全条件包括：环境温度和湿度，室内光线强度，室温气体含量和货架稳定性。目前仅依靠人工监测手段，存在精度低，监
测，监视等困难问题。 1硬件设计
1.1复合传感器节点的结构
复合传感器节点包涵了感测单元、微处理器单元，存储单元、无线收发单元这四个单元。各个单元有相应的功能，但是有相互配合工作。感测单元，主要用于取得各种仓库中知晓的不安全的位置的信息，微处理器主要是对整个复杂的传感器节点的工作进行控制和协调；存储单元是存放自已的数据的单元，还用于存储所收集从其它节点接收的数据，无线收发单元是负责该复合传感器信号中的其他节点，包括控制信息的交换，发送和接收的数据等。
1.2传感单元设计
由光照强度传感器、温湿度传感器、气体传感器、加速度传感器组成了复合传感器的传感单元。并利用这些传感单元度对危险品仓库的安全条件进行综合检测。因为易燃，易爆危险品的性质不同，使得室内气体各种成分的含量的临界点也是不同的，本文以下探过均以CO,传感器为例来测试室内空气中各种气体的含量叫。传感元件分别选择：Toshiba公司的TPS851光照强度传感光照强度传感器连接电路，瑞士Sensirion生产的SHT75温湿度传感器，Telaire公司的 6004型CO，传感器，TI公司的CC2430芯片，用电池供电方式的电路
(其中的低压差线性调压器(LDO)选用LM1117芯片)。 2软件设计
2.1操作系统的选择
选择TinyOS操作系统，结合复合无线传感器节点的特点，运行程序最好采用模块化设计，只是哟个非常小的核心程序。它的核心代码有400余字节的数据)通过传感器能够解决以往存储器因为存储空间小而不能够存储大量数据的问题。TinyOS操作系统可以顺畅的在节点的无线传感器网络上运行，同时执行对相应传感器的的
cc1000collectioe application ce1000
octee
headerheades
data
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CollovtiunPacket
图1
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CC1000Packet
作者简介：夏发国.1983生，本科，装备管理， 174
综合管理工作等
2.2程序设计
传感器与外界的接口通过传感器接口定义文件进行声明。其中接口提供者实现系统的命令函数，而调用接口者则实现程序中的事件函数，利用此种流程来对程序的运行进行分配。传感器接口的配置程序文件着重标出了要实现SHT接口所需要的各种应用组件。传感器接口的实现程序文件中具体缩写了SHT接口程序和传感器的驱动程序[3]
2.3通信设计
复合传感器节点的数据通信协议有分发式，收集式两种。将分发式和收集式相结合，因此如下图结构来定义了所需要的具体结构体来存放需要分发的各条指令和传感器所收集到的各项数据。
2.4工作流程
汇聚节点首先启动来建立网络负并发出信号让他节点纷纷申请加人所建立的网络，在其他节点都加人网络成功之后，各个分节点便将自身所负责的传感器所采集的各项数据情况传送到汇聚节点中。汇聚节点根据各分节点传送来的数据信息进行判断并发送相应的判断结果指令到各个分节点中，从而完成了网络中的数据信号的重传、获取各分节点所负责的传感器的状态、以及根据判断结果
来更改采集周期等。 3节点测试
3.1功耗测试
采用具有电源管理能力TivOS2操作系统。在关闭电源管理的情况下，传感器功耗平均每秒10.13mA；在开启了节点的电源管理功能的情况下，各传感器功耗之和为每秒0.96MA，与未开启电源管理的情况相比，功耗相差近10倍的样子，该数据足以证明系统在开启了电源管理的情况下工作可以延长将近10倍的工作时间，性能大大提高。
3.2网络性能测试
首先，对复合式无线传感器节点进行距离测试随后进行节点组网检测和节点数据传输测试。当以上测试结果均表示通信系统正常。最后进行现场测试。测试结果显示复合无线传感器节点能够在无人看守的情况下能够及时，准确的记录仓库中的各项数据，如有不测，报警
系统反应良好，能够在第一时闻进行反应并发出报警信号。 4结语
复合传感器节点设计中含有大量的传感器装置，建立可靠的网络系统，对各个传感器进行统一管理，然面在未来设计中，还应该对可以预料到一些危险状况进行预防设计，一且事故发生，该结构能够马上通过感应器节点网络传送信息给主网络，发出指令执行紧急
抢教。同时进行人工智能化共同管理，确保危险品万无一失。参考文献
[1]Holg er Karl,Andr eas wi1lig.无线传感器网络协议与体系结构[M].北京：电子工业出版社,2007.
[2]黑继强,王克奇.无线传感器网络在林火监测中应用[]].东北林业大学学报.2013(8)。
[3]张期.陈明.陈亚萍，等.无线传感器网络操作系统关建技术[J.计算机应用研究.2007(10)。