一种基于STM32的隧道安全监测系统技术方案

技术编号:40686553 阅读:23 留言:0更新日期:2024-03-18 20:12
本技术涉及一种基于STM32的隧道安全监测系统。主要包括监测节点控制器模块、主节点控制器模块、温湿度传感器模块、一氧化碳气体传感器模块、危险气体传感器模块、火焰传感器模块、OLED显示模块、语音报警模块、无线发送模块、无线接收模块以及电源模块。针对信号弱的隧道环境,能够有效监测一氧化碳气体浓度、危险气体浓度、火焰情况、温度以及湿度,并将实时数据显示在OLED屏幕以及微信小程序等应用端上。当任意一项指标超过设定阈值时,能够启动声光报警,及时提示工作人员。此外,该系统也允许工作人员通过云平台远距离对系统设定的各项参数阈值进行修改,以更好的符合实际情况。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种安全监测系统,特别涉及一种基于stm32的隧道安全监测系统。


技术介绍

1、隧道是由于工程建设,交通运输等原因而建造的一个通道。由于隧道长、气氛密闭,灾难的发生时常具有突发性、强烈威胁性以及逃生困难等特点,因此,隧道安全问题一直备受关注。在进行隧道安全监测时,传统的监测方法主要依靠人工巡检和现场安装的传感器实现,这些传统监测方法存在监测效果不能满足实际需要、监测覆盖范围受限、数据获取和分析难度大等问题。因此,需要一种分布式的智能隧道监控系统,以解决传统监测方式存在的问题。


技术实现思路

1、为了解决上述技术问题,本技术提供一种新型的分布式智能监测系统。该系统能够有效监测隧道内的各项参数,如温度、湿度、气体成分、火焰等,通过无线网络将采集到的信息上传至云端应用。通过不断监测隧道环境的各项因素,及时提示作业人员当前隧道环境是否正常。同时,该系统通过分布式的部署方式,可以实现对整个隧道内部的实时监测和预警,进一步提升整个隧道系统的安全性和可靠性。

2、本技术解决上述技术问题的技术方案是:一种基于stm32的隧道安全监测系统,主要包括监测节点控制器模块、主节点控制器模块、温湿度传感器模块、一氧化碳气体传感器模块、危险气体传感器模块、火焰传感器模块、oled显示模块、语音报警模块、无线传输发送模块、无线传输接收模块以及给监测系统供电的电源模块;温湿度传感器模块、一氧化碳气体传感器模块、危险气体传感器模块、火焰传感器模块、无线传输发送模块分别与监测节点控制器模块连接,oled显示模块、语音报警模块、无线传输接收模块分别与主节点控制器模块连接。

3、具体地说,所述的监测节点控制器模块为stm32系列基础型arm cortex-m3内核微处理器,内部自带12位ad转换器,具有多路模拟输入端口,型号为stm32f103c8t6。

4、具体地说,所述的主节点控制器模块为esp系列的tensilica l106内核微处理器,内部自带高性能wi-fi芯片,具有多路通用型输入输出端口,型号为esp8266。

5、具体地说,所述的温湿度传感器模块由dht11温湿度传感器及其外围电路构成。

6、具体地说,所述的一氧化碳气体传感器模块由mq-7一氧化碳气体传感器及其外围电路构成。

7、具体地说,所述的危险气体传感器模块由mq-135危险气体传感器及其外围电路构成。

8、具体地说,所述的火焰传感器模块由红外三极管及其外围电路构成。

9、具体地说,所述的oled显示模块为一块0.96寸的oled显示屏,通过工工c通信在oled显示屏上实时显示各参数值。

10、具体地说,所述的语音报警模块由jq8900芯片及其外围电路和喇叭构成。

11、具体地说,所述的无线传输发送模块和无线传输接收模块由sx1268射频芯片及其外围电路构成。

12、本技术采用stm32系列基础型arm cortex-m3内核微处理器作为监测节点控制器,监测节点控制器通过对各个模块采集隧道信息,并通过无线传输模块将信息发送至主节点控制器,主节点控制器对数据进行分析处理,将其显示在显示模块上。同时,主节点控制器通过内置的wi-fi芯片与云平台进行通信,将处理过的信息传输至用户应用端界面上,如微信小程序、mqttx等,并且接收应用端发来的控制指令,对示警阈值等设置进行修改。当任意一项参数超过设定阈值时,该系统便会自动示警,以提醒作业人员异常情况发生。

13、系统能够实时监测温度、湿度、一氧化碳气体浓度、危险气体浓度、火焰光强度等指标,当监测到任意一项及以上指标超过设定阈值时,系统将自动开启语音报警模块进行报警。所述阈值可通过应用端程序,如mqttx等进行手动设置与修改。

14、系统内置高性能wi-fi芯片,能够将实时监测到的数据通过无线网络上传到云平台,从而显示在用户应用端界面上。另外,通过云平台,用户也可以通过应用端实现对系统内部参数的设置与修改,如各项指标报警阈值、语音示警的开启与关闭等。

15、系统包括语音报警模块、液晶显示模块,能够在监测到危害因素超标时语音报警提示,并且显示出相应数据值。

16、本技术的有益效果是:本技术能够不断监测隧道环境的温度、湿度、一氧化碳气体浓度、危险气体浓度、火焰光强度等情况,随之将数值显示在液晶显示屏以及用户应用端界面上,让作业人员全面了解隧道各节点处环境的实时情况。当监测到环境中某一参数超出阈值时能够及时进行相应的语音示警,提醒工作人员当前隧道某一结点可能存在异常问题。此外,还允许工作人员通过用户应用端界面对系统的各项报警阈值等参数设置进行修改,以更好的符合实际情况。

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【技术保护点】

1.一种基于STM32的隧道安全监测系统,主要包括监测节点控制器模块、主节点控制器模块、温湿度传感器模块、一氧化碳气体传感器模块、危险气体传感器模块、火焰传感器模块、OLED显示模块、语音报警模块、无线传输发送模块、无线传输接收模块;其特征在于:温湿度传感器模块、一氧化碳气体传感器模块、危险气体传感器模块、火焰传感器模块、无线传输发送模块分别与监测节点控制器模块连接,OLED显示模块、语音报警模块、无线传输接收模块分别与主节点控制器模块连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于STM32的隧道安全监测系统,其特征在于:所述的监测节点控制器模块为STM32系列基础型ARM Cortex-M3内核微处理器,内部自带12位AD转换器,具有多路模拟输入端口,型号为STM32F103C8T6。

3.根据权利要求1所述的一种基于STM32的隧道安全监测系统,其特征在于:所述的主节点控制器模块为ESP系列的Tensilica L106内核微处理器,内部自带高性能Wi-Fi芯片,具有多路通用型输入输出端口,型号为ESP8266。

4.根据权利要求1所述的一种基于STM32的隧道安全监测系统,其特征在于:所述温湿度传感器模块由DHT11温湿度传感器及其外围电路构成。

5.根据权利要求1所述的一种基于STM32的隧道安全监测系统,其特征在于:所述一氧化碳气体传感器模块由MQ-7一氧化碳气体传感器及其外围电路构成。

6.根据权利要求1所述的一种基于STM32的隧道安全监测系统,其特征在于:所述危险气体传感器模块由MQ-135危险气体传感器及其外围电路构成。

7.根据权利要求1所述的一种基于STM32的隧道安全监测系统,其特征在于:所述火焰传感器模块由红外三极管及其外围电路构成。

8.根据权利要求1所述的一种基于STM32的隧道安全监测系统,其特征在于:所述OLED显示模块为一块0.96寸的OLED显示屏,通过IIC通信在OLED显示屏上实时显示各参数值。

9.根据权利要求1所述的一种基于STM32的隧道安全监测系统,其特征在于:所述语音报警模块由JQ8900芯片及其外围电路和喇叭构成。

10.根据权利要求1所述的一种基于STM32的隧道安全监测系统,其特征在于:所述无线传输发送模块和无线传输接收模块由SX1268射频芯片及其外围电路构成。

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【技术特征摘要】

1.一种基于stm32的隧道安全监测系统,主要包括监测节点控制器模块、主节点控制器模块、温湿度传感器模块、一氧化碳气体传感器模块、危险气体传感器模块、火焰传感器模块、oled显示模块、语音报警模块、无线传输发送模块、无线传输接收模块;其特征在于:温湿度传感器模块、一氧化碳气体传感器模块、危险气体传感器模块、火焰传感器模块、无线传输发送模块分别与监测节点控制器模块连接,oled显示模块、语音报警模块、无线传输接收模块分别与主节点控制器模块连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于stm32的隧道安全监测系统,其特征在于:所述的监测节点控制器模块为stm32系列基础型arm cortex-m3内核微处理器,内部自带12位ad转换器,具有多路模拟输入端口,型号为stm32f103c8t6。

3.根据权利要求1所述的一种基于stm32的隧道安全监测系统,其特征在于:所述的主节点控制器模块为esp系列的tensilica l106内核微处理器,内部自带高性能wi-fi芯片,具有多路通用型输入输出端口,型号为esp8266。

4.根据权利要求1所述的一种基于stm32的隧道安全监测系统,其特...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘晓琼黄传胜李广华晓建李淼涛胡波钟浩楠
申请(专利权)人:东华理工大学
类型:新型
国别省市:

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