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基于GPRS和ZigBee的液氨罐区无线监测系统
近年来，液氨在农业、化工等领域得到广泛应用，由其带来的生产效益显著，但可能伴随着液氨泄漏等安全隐患。传统液氨罐区的监测方式受限于布线难、监控点位少，使用效果不尽如人意。为此，基于GPRS和ZigBee技术的液氨罐区无线监测系统愈来愈受到重视。
本文详细介绍了液氨罐区无线监测系统的设计、实现交给效果。
一、设计要求
为确保液氨罐区安全，应满足以下监测要求：
（1）实时监测液氨气体浓度，及时发现泄露;
（2）能够监测罐区环境温度、湿度，确保生产场景符合要求;
（3）应具备低功耗、低成本、高可靠性的特性;
（4）系统应能够实现远程监测，及时向管理者发送预警。
基于上述监测要求，考虑到液氨罐区广阔、数量众多等特点，本文采用GPRS和ZigBee技术，以无线形式实时监测液氨罐区的气体浓度、环境温湿度等信息。
二、系统架构设计
（1）硬件平台
本文设计的液氨罐区无线监测系统的硬件平台主要由传感器节点、网关节点和收发器等部分组成。
传感器节点：主要负责液氨罐区的气体浓度、环境温湿度等信息的采集。传感器节点采用MEMS气体传感器和温湿度传感器，能够实时监测液氨罐区的气体浓度、温度、湿度等信息。
网关节点：网关节点采用ARM7处理器，具备处理数据和通信等功能，能够实现对采集的数据进行处理，并与收发器实现无线通信。
收发器：收发器通过ZigBee技术与传感器节点和网关节点通信，能够实现无线通信距离增强、多节点数据通信等功能。
（2）软件平台
软件平台主要由嵌入式操作系统、数据库管理系统、通信协议和应用程序等部分组成。
嵌入式操作系统：本文选择FreeRTOS作为液氨罐区无线监测系统的嵌入式操作系统，更加简单易用。
数据库管理系统：本文选择MySQL作为液氨罐区无线监测系统的数据库管理系统，能够实现多节点数据的采集和查询。
通信协议：采用基于ZigBee协议的无线通信协议，并采用GSM/GPRS建立远程监测系统与末端用户的通信连接。
应用程序：主要实现系统的操作管理界面、传感器节点的控制和采集、网关节点的数据处理和分析、预警和报警等功能。
三、系统实现及贡献
本文的液氨罐区无线监测系统实现了液氨罐区的实时监测和远程管理，主要贡献如下：
（1）无线监测：采用基于GPRS和ZigBee的无线监测方式实现了液氨罐区的实时监测，解决了传统监测方式的布线难、监控点位少等问题，监测效果更加全面。
（2）远程管理：使用GSM/GPRS实现液氨罐区无线监测系统与末端用户的远程连接，实现数据的远程采集和管理，保障了生产安全。
（3）数据处理精度高：采集和处理数据的处理精度达到了0.1℃和0.2%RH，使得监测数据准确性较高。
四、结论
本文介绍了液氨罐区无线监测系统的设计和实现交给效果，该系统采用基于GPRS和ZigBee的无线监测方式，实现了液氨罐区的实时监测和远程管理，解决了传统监测方式的布线难、监控点位少等问题，监测效果更加全面。该系统在实践中运用较多，得到了较大的运用价值。