【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于气体监测领域，更确切具体地说：尤其涉及一种基于物联网的大面积多参数可燃气体实时监测电子鼻系统。
技术介绍
1、近年来，可燃气体在工业生产和日常生活中的应用越来越广泛。可燃气体现在正进入数百万家庭的日常生活中，成为与其生活息息相关的一部分。虽然可燃气体可以给工业生产和人们的日常生活带来巨大的便利，但同时也带来了可燃气体泄露导致的爆炸、中毒等隐患，会给人们造成巨大的生命安全和财产损失。因此，对可燃气体的安全检测和管理具有重要意义。目前，受到高新技术快速发展的影响，可燃气体检测技术也得到了很好的发展。“电子鼻”技术，又被称作机器嗅觉技术，是随着近些年模式识别技术的发展而兴起的计算机辅助传感器阵列的技术，最早由gardner在二十世纪九十年代提出，在包括食品安全，环境监测，医疗领域等诸多个领域发挥着重要作用。它与常规的气相色谱质谱联用分析方法相比快速、简便、成本低，前景广泛。
2、基于“电子鼻”技术以及物联网技术建立长期有效的基层燃气危险源动态防控监测系统，能够做到实时了解社区中相关危险源的工作状态，随时掌握危险源的有关指标参数，实施有效的日常安全管理。当发生危险源气体泄露时，通过对危险源相关数据的管理、分析与应用，及时利用远程系统进行定位分析，并采用算法及时对气体进行分类分级的识别检测，辅以实时温度气压等数据，以便消防部门进行有效应对。还可提供危险源事故危及范围和及时启动相应的事故应急处理预案，实现事故救援的有效联动。当发生由其他事故引起的危险源次生灾害事故时，为其他公共安全应急指挥系统提供相应基础信息，为科
3、目前市面上的燃气监测系统普遍采用单一金属氧化物半导体传感器，无法对气体进行特异性识别，无法对燃气混合气体做出准确预警，也未曾考虑环境因素如温度、湿度对传感器性能的影响，在实际使用情况下存在误报的现象。在这样的背景下采用多参数及计算机识别算法非常重要。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供了一种基于物联网的大面积多参数可燃气体实时监测电子鼻系统。
2、本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于物联网的大面积多参数可燃气体实时监测电子鼻系统，该系统包括监测电路、监测平台和系统标定测试界面；其中，所述监测电路包括：气体检测模块、辅助参数检测模块、mcu模块和物联网模块；
3、所述气体检测模块采用多组不同的气体传感器，以电压跟随电路、差分放大电路为基本采样电路，并使用ad采样芯片将模拟信号转换为数字信号，通过spi协议输送到mcu模块当中；
4、所述辅助参数检测模块以一组温湿度传感器以及一组气压传感器，通过iic协议将数据输送到mcu模块当中；
5、所述物联网模块包括nb-iot天线、gnss定位天线、物联网芯片以及sim卡，所述nb-io t天线用于增强物联网信息传递信号，所述gnss定位天线用于提升gnss搜星信号，所述物联网芯片以及sim卡用以实现物联网通信功能；
6、所述物联网模块与mcu模块通过串口相连，mcu模块使用at指令实现对监测平台以及gn ss定位的控制；物联网模块通过lwm2m物联网协议实现与监测平台之间的数据通信；
7、所述mcu模块为基于stm32的微控制器以及基本外围电路；获取采集的各个传感器参数，基于不同传感器对各种气体的响应特性，结合相应的浓度识别算法，对多种气体中的混合气体进行分类分级识别，降低气体干扰，提升系统的报警效率；。
8、所述系统标定测试界面用于实现多参数数据的实时显示，并且以温度、湿度、气压等数据对传感器特性进行数据标定测试，实现温湿度补偿机制，降低温湿度对传感器的影响，提升系统精准报警效率。
9、进一步地，所述监测电路还包括电源模块，所述电源模块通过usb供电接口提供5v供电电源，并采用降压模块实现5v-3.3v电压转换。
10、进一步地，所述监测电路还包括控制模块，所述按键控制模块用以控制系统工作模式。
11、进一步地，所述监测平台基于onenet平台上消息队列mq将数据接入计算平台中；
12、所述的计算平台通过mq协议接入数据，并能够集成算法对数据进行处理；处理后的数据经rabbitmq接入到数据魔方，完成数据演示及预警；
13、所述的数据魔方为基于data cube开发的可视化大屏界面，查看各传感器节点的实时状态数据。
14、进一步地，所述系统标定测试界面基于qt开发，能够实现对系统采集到的数据集进行本地存储与截图。
15、综上所述，本专利技术具有如下的有益技术效果：
16、1.采用基于nb-iot的无线通信传输，使气体传输稳定，功耗低，且可支持蜂窝网络，能够同时接入大范围数据节点，部署成本低，通过有效的部署，能够实现对大范围内的燃气泄露节点的实时气体监测。
17、2.生活场景中的气体通常是以混合物的形式存在，现有市面上各传感器对单一气体数据具有较高的识别特性，但不具备特异性识别功能。因此，集成多气体传感器阵列，通过对混合气体浓度测试以及相应的识别算法，可极大地提升对混合气体的识别效率。
18、3.环境的温度、湿度会导致气体传感器的精度受到影响，为了提升系统对环境的适应程度，本系统集成了对温度、湿度检测的传感器模组，可在算法中集成温湿度补偿机制，提升系统的监测准确率。
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1.一种基于物联网的大面积多参数可燃气体实时监测电子鼻系统，其特征在于，该系统包括监测电路1)、监测平台(2)和系统标定测试界面(3)；其中，所述监测电路(1)包括：气体检测模块(4)、辅助参数检测模块(5)、MCU模块(6)和物联网模块(9)；
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的大面积多参数可燃气体实时监测电子鼻系统，其特征在于，所述监测电路(1)还包括电源模块(6)，所述电源模块(6)通过USB供电接口提供5V供电电源，并采用降压模块实现5V-3.3V电压转换。
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的大面积多参数可燃气体实时监测电子鼻系统，其特征在于，所述监测电路(1)还包括控制模块(8)，所述按键控制模块(8)用以控制电子鼻系统工作模式。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的大面积多参数可燃气体实时监测电子鼻系统，其特征在于，所述监测平台(2)基于ONENET平台上消息队列MQ将数据接入计算平台(14)中；
5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的大面积多参数可燃气体实时监测电子鼻系统，其特征在于，所述系统标定测试
...【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的大面积多参数可燃气体实时监测电子鼻系统，其特征在于，该系统包括监测电路1)、监测平台(2)和系统标定测试界面(3)；其中，所述监测电路(1)包括：气体检测模块(4)、辅助参数检测模块(5)、mcu模块(6)和物联网模块(9)；
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的大面积多参数可燃气体实时监测电子鼻系统，其特征在于，所述监测电路(1)还包括电源模块(6)，所述电源模块(6)通过usb供电接口提供5v供电电源，并采用降压模块实现5v-3.3v电压转换。
3.根据权利要求1所述的一种基于...
【专利技术属性】
技术研发人员：万浩，向奕，任广庆，黄卓如，王平，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：
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