一種天然氣移動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控領(lǐng)域技術(shù)，具體涉及一種天然氣移動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，也是“信息化”時(shí)代的重要發(fā)展階段。顧名思義，物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連形成的互聯(lián)網(wǎng)，它利用互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)將傳感器、控制器、人和物等通過(guò)一種新的方式聯(lián)系在一起，實(shí)現(xiàn)信息化、遠(yuǎn)程管理控制和智能化的網(wǎng)絡(luò)。
[0003]天然氣，是一種混合氣態(tài)化石燃料，主要成分是烷烴，其中占絕大多數(shù)的是甲烷。它主要存在于油田、氣田、煤層和頁(yè)巖層。天然氣的燃燒產(chǎn)生二氧化碳和水。相比于煤炭石油等能源具有使用安全、熱值高、無(wú)污染等優(yōu)勢(shì)。天然氣無(wú)色無(wú)味，且不具有毒性，但是作為燃料在房屋內(nèi)等密集環(huán)境里聚集的情況下，達(dá)到一定比例時(shí)，就會(huì)觸發(fā)威力巨大的爆炸。
[0004]為了提早發(fā)現(xiàn)，并及時(shí)預(yù)警天然氣的爆炸，就必須要有一種適合天然氣預(yù)警的監(jiān)控系統(tǒng)，以達(dá)到防患于未然的效果。目前的天然氣監(jiān)控系統(tǒng)主要還是應(yīng)用于天然氣站等大型的天然氣管道、鋼瓶聚集地。申請(qǐng)?zhí)枮?01410421544.5的專利公開了一種液化天然氣站的監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過(guò)LNG主站獲取各LNG子站的數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)監(jiān)控并判斷是否超限。與此同時(shí)，直接用于百姓日常生活的天然氣監(jiān)控系統(tǒng)也正在發(fā)展之中，但是種類都是著眼于可燃?xì)怏w的單一報(bào)警和通過(guò)總控制室的統(tǒng)一監(jiān)控。申請(qǐng)?zhí)枮?01410460109.3的專利為一種天然氣漏氣報(bào)警系統(tǒng)，將單一的報(bào)警裝置整合到監(jiān)控中心，這樣監(jiān)控中心可以及時(shí)了解各家的天然氣安全狀態(tài)。申請(qǐng)?zhí)枮?01420132328.4的實(shí)用新型公開了一種天然氣監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)模塊采集天然氣數(shù)據(jù)，再反饋至報(bào)警模塊，可以對(duì)天然氣濃度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
[0005]綜上所述，天然氣監(jiān)控系統(tǒng)一般只將結(jié)果反饋至固定的監(jiān)控地點(diǎn)，很少有將天然氣監(jiān)控系統(tǒng)和移動(dòng)端相結(jié)合，即使有，也只是針對(duì)天然氣濃度這一項(xiàng)數(shù)值進(jìn)行監(jiān)控報(bào)警，且無(wú)法對(duì)風(fēng)機(jī)和閥門進(jìn)行及時(shí)的控制。這種情況忽略了室內(nèi)其他氣體對(duì)爆炸產(chǎn)生的直接或間接的影響且在發(fā)生事故時(shí)如果主人不在現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法在第一時(shí)間做出及時(shí)的響應(yīng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明提出一種天然氣移動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，用戶可以利用手機(jī)上的應(yīng)用對(duì)室內(nèi)、廚房等地的天然氣應(yīng)用場(chǎng)所進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控。由于二氧化碳的濃度會(huì)導(dǎo)致天然氣爆炸上下限的變化。因此，手機(jī)會(huì)根據(jù)實(shí)地采集的二氧化碳數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)的調(diào)整爆炸預(yù)警的閾值。而室內(nèi)粉塵濃度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致靜電的產(chǎn)生，引發(fā)爆炸。所以對(duì)室內(nèi)粉塵濃度也需要實(shí)時(shí)監(jiān)控，當(dāng)粉塵濃度過(guò)高時(shí)，手機(jī)會(huì)通過(guò)推送的方式告訴用戶，用戶可以通過(guò)手機(jī)控制室內(nèi)的風(fēng)機(jī)進(jìn)行通風(fēng)，或者打開門窗，將爆炸的危險(xiǎn)程度降至最低。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下。
[0008]所述天然氣移動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，包括有電源模塊、可燃?xì)怏w探頭、二氧化碳傳感器、溫濕度傳感器、粉塵濃度傳感器、測(cè)控模塊、智能網(wǎng)關(guān)、服務(wù)器和移動(dòng)端。
[0009]其中，二氧化碳傳感器、溫濕度傳感器、粉塵濃度傳感器組成傳感器組，該傳感器組與可燃?xì)怏w探頭連接，測(cè)控模塊與傳感器組連接；測(cè)控模塊與服務(wù)器連接，移動(dòng)端通過(guò)智能網(wǎng)關(guān)與服務(wù)器交互。
[0010]所述電源模塊用于提供電路中測(cè)控模塊與可燃?xì)怏w探頭工作所需的直流電源。電源模塊由開關(guān)電源轉(zhuǎn)換芯片、線性調(diào)壓器以及穩(wěn)壓濾波電路組成。
[0011]所述測(cè)控模塊用于接收可燃?xì)怏w探頭處設(shè)置的傳感器組數(shù)據(jù)，并將其上傳至服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)中；并從網(wǎng)關(guān)處通過(guò)RS-485接口接收其數(shù)字量輸入，轉(zhuǎn)換成開關(guān)量輸出信號(hào)以控制繼電器、開關(guān)。采用標(biāo)準(zhǔn)Modbus — RTU通訊協(xié)議，便于計(jì)算機(jī)編程。與此同時(shí)，該模塊配有8路模擬量輸入，能夠通過(guò)有線與可燃?xì)怏w探頭連接。
[0012]所述智能網(wǎng)關(guān)用于接收和上傳傳感器組數(shù)據(jù)，并接收服務(wù)器傳來(lái)的控制指令，下發(fā)至測(cè)控模塊，進(jìn)而控制測(cè)控模塊內(nèi)的繼電器開關(guān)。
[0013]智能網(wǎng)關(guān)采用英特爾ATOM平臺(tái)處理器，IG系統(tǒng)內(nèi)存，與同類型ARM處理器平臺(tái)網(wǎng)關(guān)相比具有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力。采用fedora的Linux開源操作系統(tǒng)，并提供USB，W1-Fi等接入方式。
[0014]所述移動(dòng)端用于數(shù)據(jù)顯示、報(bào)警，通過(guò)發(fā)出控制指令與測(cè)控模塊進(jìn)行通訊。
[0015]所述服務(wù)器用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和提供接口，并根據(jù)算法確定不同傳感器對(duì)應(yīng)的各自權(quán)重，將數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)平均后獲得比單傳感器精度更高的數(shù)據(jù)估算。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0017]1.本發(fā)明可以通過(guò)加權(quán)融合算法或得精度更高的數(shù)值估算，并根據(jù)二氧化碳濃度與天然氣爆炸上下限的函數(shù)關(guān)系動(dòng)態(tài)的調(diào)整報(bào)警閾值，并對(duì)室內(nèi)的爆炸危險(xiǎn)程度進(jìn)行智能分析。
[0018]2.本發(fā)明通過(guò)手機(jī)使天然氣監(jiān)控系統(tǒng)不拘泥于固定的監(jiān)控室內(nèi)，使監(jiān)控中心移動(dòng)化，能讓用戶隨時(shí)隨地的掌握室內(nèi)情況，并加入了控制功能，減少了用戶在外時(shí)對(duì)于突發(fā)情況的解決時(shí)間，盡早的消滅隱患。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為監(jiān)控系統(tǒng)框圖。
[0020]圖2為服務(wù)器與網(wǎng)關(guān)之間的數(shù)據(jù)傳輸。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0022]如圖1所示，整個(gè)天然氣移動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)大致可分為底層、中間件和上層應(yīng)用三個(gè)大部分。底層包括硬件設(shè)備，測(cè)控模塊和網(wǎng)關(guān)。中間件部分為服務(wù)器，上層應(yīng)用為移動(dòng)端。
[0023]底層部分的功能是能夠?qū)崟r(shí)針對(duì)用氣環(huán)境內(nèi)的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)并上傳，監(jiān)測(cè)過(guò)程具體如下:
[0024]在室內(nèi)不同位置安裝同類型的傳感器4個(gè)于室內(nèi)的不同位置(可燃?xì)怏w探頭除外)，同類型的傳感器連接zigbee子節(jié)點(diǎn)并將數(shù)據(jù)傳至總節(jié)點(diǎn)，總節(jié)點(diǎn)通過(guò)usb與網(wǎng)關(guān)相連，將數(shù)據(jù)傳入網(wǎng)關(guān)。電源模塊給測(cè)控模塊和可燃?xì)怏w探頭供電，可燃?xì)怏w探頭布置在天然氣管道附近，通過(guò)有線與測(cè)控模塊連接，測(cè)控模塊將數(shù)據(jù)通過(guò)rs-485傳遞給網(wǎng)關(guān)。測(cè)控模塊中15、16、17、18接口分別對(duì)應(yīng)內(nèi)置的兩個(gè)繼電器，接口分別連接風(fēng)機(jī)和閥門。
[0025]服務(wù)器與網(wǎng)關(guān)之間的數(shù)據(jù)傳輸如圖2所示，可分為上行和下行兩種，上行時(shí)，網(wǎng)關(guān)將采集的所有數(shù)據(jù)傳輸給服務(wù)器，服務(wù)器將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為JSON格式，并存于數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)。下行時(shí)，服務(wù)器接收手機(jī)發(fā)來(lái)的控制指令，并傳輸將其傳遞至底層