基于GPRS的糧倉有害氣體監測系統設計

鹽城工業職業技術學院 董榮偉 姚月琴

基于GPRS的糧倉有害氣體監測系統設計

鹽城工業職業技術學院 董榮偉 姚月琴

為檢測糧倉內有毒氣體，論述設計了一種基于GPRS的糧倉有害氣體監測系統，以LM3S6911為主芯片，選用PH3-A1型傳感器設計采集節點檢測有害氣體，MC52i作為GPRS通信模塊實現氣體濃度數據遠程傳輸，利用Visual C++開發上位機監控軟件，實現數據存儲與顯示。

GPRS；有害氣體；遠程傳輸

引言

為了保證儲備糧食的品質，采用藥物熏蒸、通風和倒倉方式進行管理，從而導致糧倉內有害有毒氣體相當多，不僅僅只有熏蒸時殘留的毒氣，還有糧食霉變及霉菌產生的多種有毒氣體[1]。這些有毒氣體有很多是致命的，即使經過長時間的通風，依然會對人體產生較大傷害。因此，本文設計了一種基于GPRS技術的糧倉有害氣體監測系統，為糧庫工作人員提供一個糧倉有害氣體濃度量化指標。

1 系統硬件設計

1.1 LM3S6911主控制電路

系統選用LM3S6911作為控制電路核心芯片[2]，LM3S6911是基于ARMCortex-M3的控制器，集成有256KB的FLASH、64KB的RAM、4個通用定時器、3個完全可編程UART、8通道10位ADC，其非線性可達0.0015%，是高精準度測量應用的理想選擇，控制器及外圍電路如圖1所示。

圖1 控制器及外圍電路

1.2 GPRS通信模塊

本文選用西門子MC52i模塊[3,4]，其是一款MC系列的雙頻模塊（900MHz/1800MHz），模塊自帶TCP/IP協議棧，支持AT命令，且兼容性好，靈活性較高，工作需要穩定3.3V電壓，電源電路如圖2所示。

圖2 MC52i電源電路

1.3傳感器檢測電路

本文主要以檢測磷化氫氣體為主，采用深圳市新世聯科技有限公司的PH3-A1型磷化氫傳感器，該傳感器輸出微弱模擬信號，故設計傳感檢測電路，將傳感器輸出的電信號經過變換和放大，轉換成控制器可以處理的模擬信號，如圖3所示。

圖3 傳感器檢測電路

2 系統軟件設計

傳感器檢測氣體濃度后，由LM3S6911芯片中A/D轉換器完成數據采樣，再按照自定義協議進行打包，通過MC52i將數據遠程傳送到數據監控中心，實現無線數據傳輸，軟件流程如圖4所示。

圖4 軟件流程圖

3 系統調試分析

系統開發上位機用于進行網絡數據傳輸并通過界面完成數據監控，主要完成參數設置、實時數據顯示、歷史查詢及系統維護等功能，通過測試，系統具有較好的傳輸質量，調試結果如圖5施還存在很多的不足。首先，水生生物作為一種植物具有其自身的生長期限和繁殖周期，其吸收作用的發揮在一定程度上受到時間的限制。另外當水生生物的生命周期結束后，其不但再難以發揮凈化功能，還會因自身腐爛，加劇水域的污染程度。就目前來說，利用水生生物進行水域凈化，筆者認為一方面需要選用生命力較強、生命周期較長的水生植物，另一方面還要注重植物的加固，避免植物因水域活動而無法扎根的情況發生。

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[6]張吉鴟.風眼蓮的生物學特性及其對鄱陽湖濕地生態環境的潛在危害[J].中國奶牛,2011(10):60～63.所示。

圖5 調試結果

4 結束語

本文分別介紹基于GPRS的糧倉有害氣體監測系統的硬件部分和軟件部分，通過實驗驗證，系統檢測精度較好，數據傳輸具有一定的可靠性，能滿足當前應用需求。

參考文獻：

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董榮偉，男，1989年出生，江蘇鹽城人，碩士研究生，

研究方向：計算機智能控制及無線傳感網絡。

鹽城工業職業技術學院科研基金項目。