基于物联网的智能厨房安全监测系统-总论

CSDN话题挑战赛第2期
参赛话题：学习笔记

学习之路，长路漫漫，写学习笔记的过程就是把知识讲给自己听的过程。这个过程中，我们去记录思考的过程，便于日后复习，梳理自己的思路。学习之乐，独乐乐，不如众乐乐，把知识讲给更多的人听，何乐而不为呢?

博客写作背景----项目中解决的问题

最近遇到一个基于TCP/IP网络的远程智能物联网系统，采用Arduino Uno控制器作为下位机，采用LabVIEW作为远程监控软件，两者通过网络实现通信。初步定为使用labview编写上位机程序进行处理。为啥用labview呢，因为LabVIEW是美国国家仪器公司（NI）的创新软件产品，其全称是实验室虚拟仪器工程平台（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench），是一种基于G语言（Graphics Language，图形化编程语言）的测试系统软件开发平台。LabVIEW并不局限于虚拟仪器的开发，它的作用是为大型复杂测试系统提供通用的软件开发平台。目前，LabVIEW已经成为测试领域应用最广泛和最有前途的软件开发平台之一。

智能物联网是以家为平台，兼备建筑化于一体的高效、舒适、安全、便利的家居环境。它是采用家庭控制总线、互联网、通信、人工智能、单片机、传感器等一系列高新技术将家居设备控制，安防管理生活信息及资讯管理，家居互联网通信等与我们日常生活息息相关的常用生活元素全面并缜密地结合在一起，能够高度地提升我们的日常生活质量、便利性、安全性、舒适性和丰富性，是实现真正意义上的数字化、网络化、信息化和智能化家庭的一种全新的系统。它是依托于住宅这个平台，能够科学统筹管理家居生活的各个方面，让家居生活“智慧”起来。这个管理过程的实现要依赖于计算机技术、网络技术、通信技术和综合布线技术等关键技术。其目的是为了给人们提供一个更加舒适、更加安全、更加便利的环境，从而真正地提高人们的生活品质，让人们感受到现代化时尚便利式的生活。

智能物联网系统是实现对家用电器、数据采集设备和安防设备进行智能化监控的系统，它包含入侵报警、煤气检测、数据采集以及家电控制等功能模块。其中，具有安防功能的煤气检测、入侵报警模块是为家庭提供安全方面的保障；数据采集模块用于对温度湿度等物理量的采集，把数据发送到控制模块，通过控制模块对空调、照明灯具和电动窗帘等设备进行控制，该模块实现的目的是为用户提供舒适、便捷、安全的家居环境。

- 项目中解决的问题

于TCP/IP网络的远程智能物联网系统，采用Arduino Uno控制器作为下位机，采用LabVIEW作为远程监控软件，两者通过网络实现通信。

- 做题思路

提示：传感器及控制部分
为了防止厨房内的煤气发生泄露，引发煤气中毒和火灾等危险的发生，本系统在厨房中安装气体传感器，以检测是否有天然气泄露。
气体传感器选用MQ-X系列气体传感器，此款传感器采用MQ-X型气敏元件，可以很灵敏地检测到空气中的烟雾以及甲烷气体。结合蜂鸣器模块与继电器模块，可以制作烟雾报警器、甲烷泄露报警器、自动烟雾排风机等产品，是使室内的空气达到环保标准的理想传感器。
MQ-2是一种气体电阻控制型的气敏器件，其阻值随被测气体的浓度（成分）而变化。气敏器件是一种“气——电”传感器件，它将被测气体的浓度（成分）信号转变成相应的电信号，而且气敏器件阻值与气体浓度之间一般为非线性关系，但在固定浓度域的气体检测时可近似认为是线性的，在一定的浓度范围内的检测是有效的。
气敏器件一般都是在加热条件下工作，但工作温度不宜太高（一般不要超过35℃），否则会造成性能衰减，降低气敏灵敏度。器件放置一段时间后，再通电使用时，阻值是先下降，然后又上升，通电大约10分钟后（初期稳定时间），才能稳定到与气氛状态相应的阻值。为了避免通电开始时的误报动作，应特别注意要设置十几分钟的延迟时间。器件的响应时间约为10秒，恢复时间约为30～60秒。使用时，要避免油浸或油垢污染，更不要将气敏器件长时间放在腐蚀气体中。长时间使用时，要有防止灰尘堵塞不锈钢网的措施。
MQ-2气体传感器实物图如图，
有的MQ-2气体传感器需要加热才能工作且加热功率较大，因此需要另外提供加热电源，搭配使用的可调电源模块实物图