基于混杂现场总线技术的化工安全监控系统
专利汇可以提供基于混杂现场总线技术的化工安全监控系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种基于混杂 现场总线 技术的化工安全 监控系统 。本发明包括ZigBee网络和CAN总线协议转换器、CAN总线 传感器 节点 、随身无线传感器节点和便携式无线传感器节点。CAN总线传感器节点与CAN总线相连，通过总线传输至其它节点或者监控中心。随身无线传感器节点实现较大范围内环境参数的监测，便携式无线传感器节点布置于暂时不便铺设CAN总线的地方来监测环境参数。ZigBee网络和CAN总线协议转换器5-4用于转发ZigBee网络和CAN总线间的数据。本发明成本低且运行功耗低。，下面是基于混杂现场总线技术的化工安全监控系统专利的具体信息内容。
1.基于混杂现场总线技术的化工安全监控系统，包括ZigBee网络和CAN总线协议转换器、CAN总线传感器节点、随身无线传感器节点和便携式无线传感器节点，其特征在于：
所述ZigBee网络和CAN总线协议转换器包括第一电源管理模块、第一ZigBee无线通信模块、第一CAN传输模块、第一处理器模块；
所述的第一电源管理模块包括锂电池、5V电压转换电路、3.3V电压转换电路、1.8V电压转换电路；锂电池JS-7.4V-2.2AH连接5V电压转换电路，5V电压转换电路分别连接3.3V电压转换电路和1.8V电压转换电路，为协议转换器上的其他模块供电；
所述的第一ZigBee无线通信模块，型号为HZ2012，用于协议转换器和随身无线传感器节点、便携式无线传感器节点间的通信；
所述的第一CAN传输模块由CAN收发器TJA1040T、高速光耦6N137、电源隔离单元B0505S组成；电源隔离单元的输出供CAN收发器和高速光耦使用；CAN收发器与高速光耦相互连接，作为节点和CAN总线间的传输通道；
所述的第一处理器模块采用LPC2109低功耗处理器，其CAN接口与第一CAN传输模块相连；通用异步收发接口与ZigBee无线通信模块相连，第一处理器模块用于控制CAN总线、ZigBee网络间数据的转发；
所述CAN总线传感器节点包括第二电源管理模块、第一环境参数采集模块、第二CAN传输模块、第二处理器模块；
所述的第二电源管理模块包括锂电池、5V电压转换电路、3.3V电压转换电路、1.8V电压转换电路；锂电池JS-7.4V-2.2AH连接5V电压转换电路，5V电压转换电路分别连接3.3V电压转换电路和1.8V电压转换电路，为CAN总线传感器节点上的其他模块供电；
第一环境参数采集模块由数字式气压传感器MS5607和数字式温湿度传感器SHT21组成，用于完成气压、温度、湿度的数据采集；
第二CAN传输模块由CAN收发器TJA1040T、高速光耦6N137、电源隔离单元B0505S组成；电源隔离单元的输出供CAN收发器和高速光耦使用；CAN收发器和高速光耦相互连接，作为节点和CAN总线间的传输通道；
第二处理器模块采用LPC2109低功耗处理器，其CAN接口与第二CAN传输模块相连；串
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行外设接口与数字式气压传感器相连；IC总线接口与数字式温湿度传感器相连；第二处理器模块用于控制本节点与CAN总线上其他节点间的通信；以及控制环境参数采集模块，并且对采集到的环境参数进行简单的分析和处理；
所述随身无线传感器节点包括第三电源管理模块、参数采集模块、第二ZigBee无线通信模块、GPS定位模块、第三处理器模块；
所述的第三电源管理模块包括锂电池、5V电压转换电路、3.3V电压转换电路、1.8V电压转换电路；锂电池JS-7.4V-2.2AH连接5V电压转换电路，5V电压转换电路分别连接3.3V电压转换电路和1.8V电压转换电路，为随身无线传感器节点上的其他模块供电；
参数采集模块由数字式气压传感器MS5607、数字式温湿度传感器SHT21、生理信息采集仪OEM001组成，用于完成气压、温度、湿度、体温、血氧饱和度、脉搏的数据采集；
第二ZigBee无线通信模块HZ2012，用于节点与ZigBee网络和CAN总线协议转换器、便携式无线传感器间的通信；
GPS定位模块包括SPI/UART转换电路和GPS模块QE-GPS91；SPI/UART转换电路的核心为SC16IS750芯片，用于将第三处理器模块的SPI接口转换为UART接口，SPI/UART转换电路的UART接口和GPS模块相连，通过GPS模块来获取人员位置信息；
第三处理器模块采用LPC2109低功耗处理器，其两个SPI接口分别接GPS定位模块、
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数字式气压传感器；IC接口和温湿度传感器相连；两个UART接口分别与生理信息采集仪、第二ZigBee无线通信模块相连；第三处理器模块用于控制节点ZigBee无线通信模块与ZigBee网络和CAN总线协议转换器、便携式无线传感器节点间的通信，以及控制参数采集模块和GPS定位模块，并对获取的参数作简单的分析和处理；
所述便携式无线传感器节点包括第四电源管理模块、第二环境参数采集模块、第三ZigBee无线通信模块、第四处理器模块；
所述的第四电源管理模块包括锂电池、5V电压转换电路、3.3V电压转换电路、1.8V电压转换电路；锂电池JS-7.4V-2.2AH连接5V电压转换电路，5V电压转换电路分别连接3.3V电压转换电路和1.8V电压转换电路，为便携式无线传感器节点上的其他模块供电；
所述的第二环境参数采集模块由数字式气压传感器MS5607、数字式温湿度传感器SHT21组成，用于完成气压、温度、湿度的数据采集；
所述的第三ZigBee无线通信模块HZ2012，用于节点与ZigBee网络和CAN总线协议转换器、随身无线传感器节点间的通信；
所述的第四处理器模块采用LPC2109低功耗处理器，其CAN接口和CAN传输模块相连；
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SPI接口和数字式气压传感器相连；IC接口和温湿度传感器相连；UART接口和第四ZigBee无线通信模块相连；处理器模块用于控制节点ZigBee无线通信模块与ZigBee网络和CAN总线协议转换器、随身无线传感器节点间的通信，以及控制环境参数采集模块，并对获取的参数作简单的分析和处理。
基于混杂现场总线技术的化工安全监控系统
技术领域
背景技术
发明内容
Integrated Circuit(IC)总线接口与数字式温湿度传感器相连。处理器模块用于控制本节点与CAN总线上其他节点间的通信；以及控制环境参数采集模块，并且对采集到的环境参数进行简单的分析和处理。
数字式气压传感器；IC接口和温湿度传感器相连；两个UART接口分别与生理信息采集仪、ZigBee无线通信模块相连。处理器模块用于控制节点ZigBee无线通信模块与ZigBee网络和CAN总线协议转换器、便携式无线传感器节点间的通信，以及控制参数采集模块和GPS定位模块，并对获取的参数作简单的分析和处理。
口和数字式气压传感器相连；IC接口和温湿度传感器相连；UART接口和ZigBee无线通信模块相连。处理器模块用于控制节点ZigBee无线通信模块与ZigBee网络和CAN总线协议转换器、随身无线传感器节点间的通信，以及控制环境参数采集模块，并对获取的参数作简单的分析和处理。
具体实施方式
2-4的控制下采集环境气压参数；温湿度传感器2-3-2和处理器模块2-4的IC总线接口相连，用于在处理器模块2-4的控制下采集环境温度、湿度参数。
连接，用于控制气压数据采集过程；处理器模块2-4的IC总线接口和数字式温湿度传感器
2-3-2连接，用于控制温度、湿度数据采集过程。
3.3V电压；以电源芯片SPX1117M3-1.8为核心的1.8V电压转换电路3-1-4，为处理器模块
3-5提供1.8V电压。
3-2-2用于在处理器模块3-5的控制下获取人员的位置信息。
器模块3-5的IC总线接口相连，用于在处理器模块3-5的控制下采集环境温度、湿度参数；
生理信息采集仪3-4-3和处理器模块3-5的UART接口相连，用于在处理器模块3-5的控制下采集生理信息参数。
感器3-4-1连接，用于控制气压数据采集过程；处理器模块3-5的IC总线接口和数字式温湿度传感器3-4-2连接，用于控制温度、湿度数据采集过程；控制器模块3-5的UART接口和生理信息采集仪3-4-3连接，用于控制生理参数采集过程；控制器模块3-5的另一个UART接口和ZigBee无线通信模块3-3相连，用于控制节点与协议转换器和随身无线传感器节点、便携式无线传感器节点间的通信。
4-2、处理器模块4-4提供3.3V电压；以电源芯片SPX1117M3-1.8为核心的1.8V电压转换电路4-1-4，为处理器模块4-4提供1.8V电压。
块4-4的控制下采集环境气压参数；温湿度传感器4-3-2和处理器模块4-4的IC总线接口相连，用于在处理器模块4-4的控制下采集环境温度、湿度参数。
连接，用于控制气压数据采集过程；处理器模块4-4的IC总线接口和数字式温湿度传感器
4-3-2连接，用于控制温度、湿度数据采集过程；控制器模块4-4的UART接口和ZigBee无线通信模块4-2相连，用于控制节点与ZigBee网络和CAN总线协议转换器、随身无线传感器节点间的通信。
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