基于gps、gis、gprs管道漏點(diǎn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于GPS、GIS、GPRS管道漏點(diǎn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會的進(jìn)步城市的發(fā)展，天燃?xì)夤艿赖雀黝惞艿冷佋O(shè)縱橫于城市地下，錯綜復(fù)雜。眾所周知，天燃?xì)馐且环N易燃易爆的危險氣體，其儲存和運(yùn)輸都需要很高的安全標(biāo)準(zhǔn)。尤其對于遠(yuǎn)距離傳輸?shù)娜細(xì)夤艿?，其長度多達(dá)上百公里，大部分要經(jīng)過邊遠(yuǎn)及條件復(fù)雜的地區(qū)，且多屬地下隱蔽工程，點(diǎn)多、線長、面廣，一旦發(fā)生泄漏事故后難以及時發(fā)現(xiàn)并且不易確定具體泄漏地點(diǎn)，容易釀成重大事故，造成嚴(yán)重的生命財產(chǎn)損失以及環(huán)境污染。如果能夠及時發(fā)現(xiàn)泄漏并獲得具體位置，就能規(guī)避風(fēng)險，有效避免泄漏事故造成的損失。因此，對燃?xì)夤艿谰W(wǎng)絡(luò)進(jìn)行漏檢和定位勢在必行，其經(jīng)濟(jì)和社會效益不言而喻。隨著管道建設(shè)，泄漏檢測技術(shù)也得到不斷發(fā)展，然而對燃?xì)夤艿佬孤┪恢玫亩ㄎ环较虻难芯枯^少，且大都著眼于對燃?xì)夤艿谰W(wǎng)絡(luò)的風(fēng)險評估，并不能從根本上解決問題。因此，本實(shí)用新型公開了一種基于GPS、GIS和GPRS技術(shù)對天燃?xì)夤艿佬孤饵c(diǎn)的遠(yuǎn)程定位監(jiān)控系統(tǒng)。
[0003]全球定位系統(tǒng)(GPS)是以全球24顆定位人造衛(wèi)星為基礎(chǔ)，向全球各地全天候地提供三維位置、三維速度等信息的一種無線電導(dǎo)航定位系統(tǒng)。它由衛(wèi)星網(wǎng)、GPS地面控制站和GPS接收機(jī)三部分組成。覆蓋全球的24顆GPS衛(wèi)星分布在6個軌道平面上。每臺GPS接收機(jī)無論在任何時候、任何位置都能接收到至少4顆GPS衛(wèi)星發(fā)送的空間軌道信息，以確定接收機(jī)的位置，從而提供高精度的三維定位導(dǎo)航及授時系統(tǒng)。目前，民用GPS的定位精度可達(dá)10米內(nèi)。由于GPS提供了查找位置的最新手段，且速度快、精度高、不受氣候和通訊條件的影響，具有全天候、布點(diǎn)靈活、作業(yè)迅速的特點(diǎn)，現(xiàn)在已廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水利、交通、航空、測繪、城市管理等部門。并且GPS得到的所有數(shù)據(jù)都可以地理信息管理系統(tǒng)(GIS)所用。
[0004]地理信息系統(tǒng)(GIS)是綜合計算機(jī)科學(xué)、地理學(xué)、測繪遙感學(xué)、空間科學(xué)、信息科學(xué)和管理科學(xué)等，在計算機(jī)技術(shù)支持下，將反應(yīng)現(xiàn)實(shí)世界(資源與環(huán)境)的現(xiàn)狀和變迀的各類空間數(shù)據(jù)及描述這些空間數(shù)據(jù)特征的屬性，以一定的格式輸入、存貯、檢索、顯示和綜合分析應(yīng)用的技術(shù)系統(tǒng)。90年代后出現(xiàn)了 APOGIS、APOviewGIS^ Genamap、Mapinfo等許多功能強(qiáng)大的GIS軟件系統(tǒng)。目前GIS的應(yīng)用已擴(kuò)展到地理、地質(zhì)、水文、測繪、交通、城市等領(lǐng)域，它與RS技術(shù)，GPS技術(shù)相結(jié)合，已經(jīng)開始應(yīng)用在環(huán)境監(jiān)測和全球變化等。
[0005]GPRS通用分組無線服務(wù)技術(shù)(General Packet Rad1 Service)的簡稱，它是GSM移動電話用戶可用的一種移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。GPRS和以往連續(xù)在頻道傳輸?shù)姆绞讲煌?，是以封?Packet)式來傳輸，因此使用者所負(fù)擔(dān)的費(fèi)用是以其傳輸資料單位計算，并非使用其整個頻道，較為便宜。GPRS的傳輸速率可提升至56甚至114Kbps。并且GPRS網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣，GPRS已經(jīng)形成了覆蓋全國的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，沒有通信距離的限制，頻率干擾小，傳輸數(shù)據(jù)穩(wěn)定?！緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0006]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種基于GPS、GIS、GPRS技術(shù)的遠(yuǎn)程定位監(jiān)控系統(tǒng)。本實(shí)用新型目的在于建立一種基于GPS、GIS、GPRS的遠(yuǎn)程定位監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用多項(xiàng)創(chuàng)新設(shè)計，通過該系統(tǒng)可以實(shí)時顯示查看各泄漏檢測節(jié)點(diǎn)的地理位置(如經(jīng)度、瑋度、海拔等)，以及檢測裝置的各種環(huán)境參數(shù)(如溫度、濕度、管道厚度等)，可以監(jiān)視管道運(yùn)作狀態(tài)，超出相關(guān)參數(shù)指標(biāo)后會產(chǎn)生相關(guān)的預(yù)警信息，并通過GIS標(biāo)注該位置及相關(guān)位置信息，提示工作人員注意檢修防范。若出現(xiàn)燃?xì)庑孤到y(tǒng)會標(biāo)注泄漏位置及相關(guān)地理參數(shù)信息，并通過GIS技術(shù)計算自動生成一條前往事發(fā)地的最優(yōu)路徑以及導(dǎo)航信息，同時該系統(tǒng)還可以結(jié)合檢測系統(tǒng)以及各種節(jié)點(diǎn)閥門控制系統(tǒng)及時關(guān)閉泄露事故波及范圍內(nèi)的燃?xì)夤艿篱y門以減小損失。
[0007]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型有如下技術(shù)方案:
[0008]本實(shí)用新型的一種基于GPS、GIS、GPRS管道漏點(diǎn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，包括GPS接收機(jī)、基于GIS的上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、GPRS、下位機(jī)控制系統(tǒng)、傳感器網(wǎng)絡(luò)、管道泄漏檢測裝置、控制裝置、供電系統(tǒng)、FLASH存儲器，所述下位機(jī)控制系統(tǒng)分別與GPS接收機(jī)、傳感器網(wǎng)絡(luò)、管道泄漏檢測裝置、控制裝置、FLASH存儲器連接，下位機(jī)控制系統(tǒng)通過GPRS與上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)連通，所述供電系統(tǒng)為上述部件提供電能，傳感器網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)管道周邊環(huán)境數(shù)據(jù)采集，管道泄漏檢測裝置、控制裝置負(fù)責(zé)檢測管道是否有泄漏，GPRS負(fù)責(zé)將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，F(xiàn)LASH存儲器負(fù)責(zé)臨時存儲重要數(shù)據(jù)，掉電不丟失。
[0009]其中，所述上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)包括工控主機(jī)、服務(wù)器、顯示系統(tǒng)、供電系統(tǒng)，工控主機(jī)分別與服務(wù)器、顯示系統(tǒng)連接，供電系統(tǒng)為工控主機(jī)、服務(wù)器、顯示系統(tǒng)提供電能，所述服務(wù)器是嵌入有GIS、數(shù)據(jù)庫資源的服務(wù)器。
[0010]其中，所述傳感器網(wǎng)絡(luò)包括溫濕度傳感器、酸堿度傳感器、壓力傳感器，所述控制裝置包括繼電器控制電路、繼電器、電磁閥，所述繼電器與繼電器控制電路連接，電磁閥與繼電器連接。
[0011]由于采取了以上技術(shù)方案，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型公開了一種基于GPS、GIS, GPRS技術(shù)的遠(yuǎn)程定位監(jiān)控系統(tǒng)，采用GPS系統(tǒng)進(jìn)行定位，目前，GPS三維定位的精度已經(jīng)提高到1m以內(nèi)，定位速度快、精度高、不受氣候和通訊條件的影響，穩(wěn)定性高。GPS得到的位置數(shù)據(jù)可以直接為GIS所用，系統(tǒng)通過GPRS以無線的方式將GPS和傳感器網(wǎng)的數(shù)據(jù)發(fā)送到GIS監(jiān)控中心，將GPS定位數(shù)據(jù)和傳感器數(shù)據(jù)與地理信息融合在一起，標(biāo)記在地圖上進(jìn)行顯示，通過GIS地理信息系統(tǒng)可以進(jìn)行地理環(huán)境的三維展示，直觀實(shí)用高效，便于監(jiān)控中心工作人員管理、規(guī)劃和決策。
【附圖說明】
[0013]圖1為:本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖；
[0014]圖2為:本實(shí)用新型的工作流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下實(shí)施例用于說明本實(shí)用新型及其用途，但不用來限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0016]參見圖1，本實(shí)用新型的本實(shí)用新型的一種基于GPS、GIS、GPRS管道漏點(diǎn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，包括GPS接收機(jī)、基于GIS的上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、GPRS、下位機(jī)控制系統(tǒng)、傳感器網(wǎng)絡(luò)、管道泄漏檢測裝置、控制裝置、供電系統(tǒng)、FLASH存儲器，所述下位機(jī)控制系統(tǒng)分別與GPS接收機(jī)、傳感器網(wǎng)絡(luò)、管道泄漏檢測裝置、控制裝置、FLASH存儲器連接，GPS裝置負(fù)責(zé)獲取空間地理尾椎信息和時間同步功能；下位機(jī)控制系統(tǒng)通過GPRS與上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)連通，所述供電系統(tǒng)為上述部件提供電能，傳感器網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)管道周邊環(huán)境數(shù)據(jù)采集，如溫度、濕度、酸堿度等，管道泄漏檢測裝置、控制裝置負(fù)責(zé)檢測管道是否有泄漏，GPRS負(fù)責(zé)將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，F(xiàn)LASH存儲器負(fù)責(zé)臨時存儲重要數(shù)據(jù)，掉電不丟失。
[0017]所述上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)包括工控主機(jī)、服務(wù)器、顯示系統(tǒng)、供電系統(tǒng)，工控主機(jī)分別與服務(wù)器、顯示系統(tǒng)連接，供電系統(tǒng)為工控主機(jī)、服務(wù)器、顯示系統(tǒng)提供電能，所述服務(wù)器是嵌入有GIS、數(shù)據(jù)庫資源的服務(wù)器。所述數(shù)據(jù)庫資源包括管道地圖數(shù)據(jù)庫，圖像數(shù)據(jù)庫，地圖匹配模塊。
[0018]所述傳感器網(wǎng)絡(luò)包括溫濕度傳感器、酸堿度傳感器、壓力傳感器，所述控制裝置包括繼電器控制電路、繼電器、電磁閥，所述繼電器與繼電器控制電路連接，電磁閥與繼電器連接。
[0019]如圖2所示為本實(shí)用新型的工作流程圖。監(jiān)控系統(tǒng)全天候監(jiān)測所轄范圍內(nèi)各泄漏監(jiān)測節(jié)點(diǎn)附近各種數(shù)據(jù)，把從各節(jié)點(diǎn)下位機(jī)控制系統(tǒng)傳來的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類存儲，并與預(yù)置數(shù)據(jù)安全參數(shù)進(jìn)行對比分析、計算、仿真，以判斷采集到的數(shù)據(jù)是否超出安全參數(shù)范圍。如果沒有參數(shù)數(shù)據(jù)異常則繼續(xù)監(jiān)測，如果檢測到數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常則調(diào)取管道地圖數(shù)據(jù)庫、圖像數(shù)據(jù)庫(工程圖、實(shí)景圖等)和地圖匹配模塊加載到GIS系統(tǒng)，顯示出異常點(diǎn)地圖圖像及管道地圖信息，標(biāo)記出異常點(diǎn)或異常范圍并標(biāo)注異常參數(shù)信息和地理位置，記錄異常詳細(xì)信息到異常報表中，發(fā)出警告以提醒工作人員注意并為工作人員規(guī)劃處到達(dá)事發(fā)地的導(dǎo)航路線，然后等待工作人員處理異常信息并繼續(xù)監(jiān)視。
[0020]顯然，本實(shí)用新型的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本實(shí)用新型所作的舉例，而并非是對本實(shí)用新型的實(shí)施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡是屬于本實(shí)用新型的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之列。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于GPS、GIS、GPRS管道漏點(diǎn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:包括GPS接收機(jī)、基于GIS的上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、GPRS、下位機(jī)控制系統(tǒng)、傳感器網(wǎng)絡(luò)、管道泄漏檢測裝置、控制裝置、供電系統(tǒng)、FLASH存儲器，所述下位機(jī)控制系統(tǒng)分別與GPS接收機(jī)、傳感器網(wǎng)絡(luò)、管道泄漏檢測裝置、控制裝置、FLASH存儲器連接，下位機(jī)控制系統(tǒng)通過GPRS與上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)連通，所述供電系統(tǒng)為上述部件提供電能，傳感器網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)管道周邊環(huán)境數(shù)據(jù)采集，管道泄漏檢測裝置、控制裝置負(fù)責(zé)檢測管道是否有泄漏，GPRS負(fù)責(zé)將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，F(xiàn)LASH存儲器負(fù)責(zé)臨時存儲重要數(shù)據(jù)，掉電不丟失。2.按照權(quán)利要求1所述的一種基于GPS、GIS、GPRS管道漏點(diǎn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)包括工控主機(jī)、服務(wù)器、顯示系統(tǒng)、供電系統(tǒng)，工控主機(jī)分別與服務(wù)器、顯示系統(tǒng)連接，供電系統(tǒng)為工控主機(jī)、服務(wù)器、顯示系統(tǒng)提供電能，所述服務(wù)器是嵌入有GIS、數(shù)據(jù)庫資源的服務(wù)器。3.按照權(quán)利要求1所述的一種基于GPS、GIS、GPRS管道漏點(diǎn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述傳感器網(wǎng)絡(luò)包括溫濕度傳感器、酸堿度傳感器、壓力傳感器，所述控制裝置包括繼電器控制電路、繼電器、電磁閥，所述繼電器與繼電器控制電路連接，電磁閥與繼電器連接。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種基于GPS、GIS、GPRS管道漏點(diǎn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，包括GPS接收機(jī)、基于GIS的上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、GPRS、下位機(jī)控制系統(tǒng)、傳感器網(wǎng)絡(luò)、管道泄漏檢測裝置、控制裝置、供電系統(tǒng)、FLASH存儲器，所述下位機(jī)控制系統(tǒng)分別與GPS接收機(jī)、傳感器網(wǎng)絡(luò)、管道泄漏檢測裝置、控制裝置、FLASH存儲器連接，下位機(jī)控制系統(tǒng)通過GPRS與上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)連通，所述供電系統(tǒng)為上述部件提供電能，傳感器網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)管道周邊環(huán)境數(shù)據(jù)采集。本實(shí)用新型定位速度快、精度高、不受氣候和通訊條件的影響，穩(wěn)定性高。GPS得到的位置數(shù)據(jù)可以直接為GIS所用，直觀實(shí)用高效，便于監(jiān)控中心工作人員管理、規(guī)劃和決策。
【IPC分類】G05B19/418
【公開號】CN204740486
【申請?zhí)枴緾N201520324142
【發(fā)明人】王鋼, 白晶, 山傳文, 馬紅昕, 馬銳, 盧乃辰, 張大可, 劉強(qiáng), 趙軍濤, 周細(xì)紅, 王宇超, 邸紅楊, 佟迪, 姜欣, 吳嘉慧, 陳宥成, 劉昕航, 石梓建, 史德旭
【申請人】北華大學(xué)
【公開日】2015年11月4日
【申請日】2015年5月19日