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中国是一个农业大国,也是世界上的人口大国,充足的粮食储备是社会稳定发展的根本。不管是百姓日常生活,还是社会发生灾害或危机,例如地震和洪水等自然灾害,国家可以通过粮食储备来调控局势,尤其是在战争等动荡时刻,粮食储备更是关乎到国家的稳定。但储备粮库中存储的粮食大部分是直接入库,很容易出现腐烂、发霉和生虫等问题危害储备粮的安全。为了保证储备粮食的品质,储备粮库采用各种储藏技术,对储备粮库进行科学管理,如进行药物熏蒸、通风和倒仓。再者,粮食本身是生命体,也进行呼吸,导致粮仓内有害有毒气体相当多,不仅仅只有熏蒸时残留的毒气,还有粮食霉变以及霉菌产生的多种有毒气体。这些有毒气体有很多是致命的,即使经过长时间的通风,依然会对人体产生较大伤害。因此建立一套粮仓有害气体检测系统非常必要,可以为粮库工作人员提供一个粮仓有害气体浓度量化指标。传统的粮仓环境检测系统主要用于检测粮仓内部的湿度和温度,针对有害气体检测目前还是空白,而且传统系统使用时存在诸多的不足和限制。本课题将ZigBee无线组网技术、CAN现场总线技术和现代传感检测技术相结合,研究设计了一套具有新结构的立筒仓有害气体检测系统。系统包括:(1)构建了一套两层的分布式智能终端检测节点体系;(2)研究了基于ZigBee组网技术构建有害气体检测系统多节点通信网络的方法,利用ZigBee硬件设备具有低功耗、低成本、高性能的优势,构建ZigBee采集网络,可以延长前端采集网络的工作时间,同时降低了系统成本;(3)基于CAN总线可远距离传输的特点,研究构建了连接控制终端数据接收节点和前端网络协调器节点的整个粮库系统的传输网络,传送协调器节点的数据和控制终端的命令。(4)在控制终端的数据接收节点设定有害气体浓度安全阈值标准。数据接收节点接收到协调器节点发送的数据后,将数据处理结果和有害气体安全域值标准进行比较,为有害气体超标提供一个量化指标。最后对设计的系统进行了仿真验证,系统运行稳定,抗干扰性较强,通讯数据可靠。测试结果表明系统符合设计要求。