生产车间作业环境状态感知系统设计与实现开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1 研究目的及意义

近些年来，随着国家经济的高速发展，制造业也越来越凸显出它的重要性来，而制造业生产车间的环境监测是安全生产的基础，严格的监测可以及时准确地反映出环境质量的现状以及变化趋势，给作业人员提供一个安全舒适的作业环境，从而减少安全隐患，降低车间生产人员的事故风险。因此，对生产车间的作业环境的状态感知就成为了保障作业人员安全的关键。

生产作业环境的监测是生产监测系统中一项非常重要的内容，而其中监测的方面有很多，主要有以下几个重要的方面：环境温度的监测、环境湿度的监测、环境中颗粒物的监测、以及通过红外线对人员的监测（防止人员接近危险区域）。现如今，环境监测所采用的方法主要有定点巡检监测和连续在线监测两种。虽然定点巡检监测这种方法相对简单，采用的设备也不复杂，但它只能得到监测现场某段时间内的参数值，不能提供实时值，而且人为因素对监测结果造成的影响很大。另外，当监测的环境中有害物质浓度较大时，会对监测人员的身体健康造成损伤，显然这并不是一个很好的监测方法。

2. 研究的基本内容与方案

本文中的生产车间作业环境状态感知系统以生产车间的环境安全监测为背景，采用分布式组网方式构建，每个节点采用温度，湿度，颗粒物，红外线等传感器，实时感知作业环境的温度，湿度，灰尘度，人员等情况，并予以显示和相应预警。

整个系统采用了单片机技术、传感器技术以及无线通信WiFi技术，实现了传感器采集节点在监测区域内构成网络，采集所需的监测数据，并实时将所采集的监测数据通过无线网络传输传送给监测中心，即PC，通过上位机软件进行监测，达到减少安全隐患，降低事故发生率的目的。

整个系统包括三个部分，第一部分是传感器采集模块，由温度传感器，湿度传感器，颗粒物传感器，红外线传感器，以及51单片机系统板组成，任务是进行各项数据的采集。第二部分是无线网络传输模块，通过串口转WiFi数据传输方法，将采集到的监测数据通过路由器传向监测中心。第三部分是监测中心（PC），采用的监测方式是通过上位机软件，在PC上分析接收到的监测数据，若遇到数据异常，则可以迅速采取相应措施。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需理论基础。确定方案，完成开题报告。

第4－5周：熟悉掌握基本理论，完成英文资料的翻译，熟悉开发环境。

第6－9周：编程实现各算法，并进行仿真调试。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 翟阳，姜印平. cortex-m3平台的分布式车间生产环境智能监测系统的设计[j]. 天津理工大学学报. 2014(05)

[2] 田勇，唐祯安，喻言. 基于无线传感器网络的芯片生产环境监测系统[j]. 传感技术学报. 2013(10)

[3] 李晓阳. wifi技术及其应用与发展[j]. 信息技术. 2012(02)