此次比賽我們做的項目名稱為“住宅區(qū)氣體檢測報警網(wǎng)絡”。它具有如下三個優(yōu)點：一是具有對小區(qū)家庭住戶的環(huán)境參數(shù)監(jiān)測功能，例如：溫度、濕度、光照強度、TVOC（總揮發(fā)性有機物）以及IAQ（室內(nèi)空氣品質(zhì)）；二是具有監(jiān)測可燃氣體報警并向小區(qū)中的上位機發(fā)送報警的功能；三是可以在監(jiān)控室對整個住宅小區(qū)內(nèi)住戶的可燃氣體泄漏警情進行監(jiān)控。這些數(shù)據(jù)都會在顯示面板上進行顯示，依據(jù)顯示信息的不同，下面分成三類進行介紹。

移動控制終端PCB

節(jié)點PCB

1.小區(qū)住戶的環(huán)境監(jiān)測

        溫度、濕度：利用溫濕度傳感器進行測量，由STM32F103單片機進行數(shù)據(jù)采集。溫度的顯示以攝氏度為單位，濕度的顯示以相對濕度為單位。

        光照強度：利用光敏電阻，通過ADC計算出阻值，在算出對應的光照強度。光照強度的顯示以Lux為單位。

        TVOC：利用 IDT ZMOD4410氣體傳感器進行TVOC的測量。由STM32F103單片機通過I2C總線讀取 IDT ZMOD4410的數(shù)據(jù)。TVOC的顯示以mg/m3為單位。

        IAQ：同樣由 IDT ZMOD4410氣體傳感器提供，單片機讀取ZMOD4410的數(shù)據(jù)并進行計算就可以得到。

        以上數(shù)據(jù)由節(jié)點單片機通過ZigBee網(wǎng)絡發(fā)往主控機，主控機上的顯示屏實時顯示采集到的環(huán)境數(shù)據(jù)。

2．報警與發(fā)送求救信息

        危險報警：通過對易燃和有毒有害氣體的實時監(jiān)測，實現(xiàn)當該類氣體的濃度超過安全濃度時發(fā)出報警與求救信息的功能。此時顯示面板上的報警信息由安全變?yōu)槲ｋU，住戶可以看到明顯的危險標志，并且主控機會自動向上位機發(fā)送求救信號，這樣小區(qū)工作人員在監(jiān)控室內(nèi)就可以收到求救信號。

        救援電話：實時顯示救援電話，時刻提醒小區(qū)住戶。

3. 對住宅小區(qū)進行監(jiān)控

        每臺主控機都通過GSM模塊與上位機建立TCP/IP連接，將各個節(jié)點接收到的數(shù)據(jù)發(fā)送給服務器，這樣WEB端就可以同時顯示多位住戶家各個節(jié)點的環(huán)境數(shù)據(jù)。小區(qū)工作人員可以在監(jiān)控室內(nèi)依靠收集而來的數(shù)據(jù)實現(xiàn)對整個小區(qū)進行實時監(jiān)控，依據(jù)監(jiān)控所顯示的不同情況做出相應的處理，盡量減少危險發(fā)生的可能性以及危險造成的損失。

4. 顯示面板的顯示信息

        電量：實時顯示剩余的電量，提醒住戶充電或者更換電池。電量的顯示以0~100表示，其中100表示電量充足，0表示無電量。

        時間：實時顯示當前時間。以24小時制表示時間。

        信號強度：實時顯示當前主控機與上位機的GSM網(wǎng)絡的信號強度，以阿拉伯數(shù)字1~5來表示，其中5表示信號強度最高，1表示信號強度最低。

        健康提示：根據(jù)IAQ來對小區(qū)住戶提供相應的出行建議，依照IAQ數(shù)值的大小分為優(yōu)、良、不健康、非常不健康和危險。

        以及第一部分中的各個環(huán)境監(jiān)測量。

整體系統(tǒng)框圖

基于服務器的上位機網(wǎng)站效果圖

基于STM32F4的移動控制終端效果圖

基于STM32F1的無線傳感節(jié)點效果圖