在工业生产过程中有许多领域会涉及到有毒气体的Ⅸ域，国家、行业、企业从各个方面配置了各种类型的监测设备和仪器，为保护在该区域作业的工作人员的安全起到了重要作用，但固定的有线的监测设备仍是当今的主流。本文从另一方面利用无线传感器网络技术提出一种新的监测系统，即基于无线传感器网络的有毒气体监测系统，该系统充分考虑到有毒气体区域的特殊性和无线传感器网络的自身特点。利用无线从传感器网络技术组建的监测网络，具有组网方便、安全、精确并能实现远程控制。

无线传感器网络是一组传感器以Ad hoc方式构成的无线网络，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖的地理区域中的感知对象的信息，并发布给观察者。其应用有着十分广阔的前景，在军事、国防、工农业生产、城市管理、生物医疗、环境监测、抢险救灾、防恐反恐、危险区域远程控制等诸多领域都有潜在的实用价值，被认为足对21世纪产生臣大影响的技术之一。

2 系统设计

2.1 系统网络模型

无线传感器网络体系结构有对等式和层次分布式。本体系采用层次分布式，如图1所示。最低层为分布在监测区域的传感器节点，被分布后将以自组形式构建网络，传感器节点将所采集数据打包后传向簇头，簇头再将其传送至基站，基站与有线网络连接，将整个区域内采集的数据通过Internet传向远程控制端供其集中处理。

2.2 传感器节点设计

系统要求传感器节点内部要具备监测、存储、分析比较等功能。传感器节点由数据采集模块、控制模块、无线通信模块和能源供给模块4部分组成，如图2所示。

数据采集模块 由一组传感器和相应的AC／DC转换装置组成，负责对监测区域的信息采集和相应的数据转换。模块采可用红外气敏传感器，当红外辐射通过被测气体时，气体分子能够吸收光能，通过测量入射光和透射光的强度可以监测出相应气体的浓度。

控制模块 负责存储和处理本传感器节点所采集的数据和其他节点发送来的数据。存储当前节点所采集到的有毒气体浓度值，路由节点具备有转发功能，存储转发该信息。

无线通信模块 负责与其他节点之间通信，通信系统应有信号的发送和接收功能，在多传感器系统中，在传送的信号中加入传感节点的编号，信号格式可以设计如下所示，簇头和基站的存储采用对列结构：

能量供应模块 负责为节点提供所需的电能。对于无线传感器网络，能量问题是关键，各个层次要尽可能地降低能耗，尤其是控制模块和通信模块的各个环节。目前人们提出的节能策略主要有休眠机制、数据融合、冲突避免与纠错以及多跳短距离通信等。

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