一種天然氣移動監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控領域技術，具體涉及一種天然氣移動監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術的重要組成部分，也是“信息化”時代的重要發(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)等技術將傳感器、控制器、人和物等通過一種新的方式聯(lián)系在一起，實現(xiàn)信息化、遠程管理控制和智能化的網(wǎng)絡。
[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、無污染等優(yōu)勢。天然氣無色無味，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，達到一定比例時，就會觸發(fā)威力巨大的爆炸。
[0004]為了提早發(fā)現(xiàn)，并及時預警天然氣的爆炸，就必須要有一種適合天然氣預警的監(jiān)控系統(tǒng)，以達到防患于未然的效果。目前的天然氣監(jiān)控系統(tǒng)主要還是應用于天然氣站等大型的天然氣管道、鋼瓶聚集地。申請?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LNG主站獲取各LNG子站的數(shù)據(jù)，實時監(jiān)控并判斷是否超限。與此同時，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氣體的單一報警和通過總控制室的統(tǒng)一監(jiān)控。申請?zhí)枮?01410460109.3的專利為一種天然氣漏氣報警系統(tǒng)，將單一的報警裝置整合到監(jiān)控中心，這樣監(jiān)控中心可以及時了解各家的天然氣安全狀態(tài)。申請?zhí)枮?01420132328.4的實用新型公開了一種天然氣監(jiān)控系統(tǒng)，通過模塊采集天然氣數(shù)據(jù)，再反饋至報警模塊，可以對天然氣濃度實時監(jiān)測。
[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，很少有將天然氣監(jiān)控系統(tǒng)和移動端相結(jié)合，即使有，也只是針對天然氣濃度這一項數(shù)值進行監(jiān)控報警，且無法對風機和閥門進行及時的控制。這種情況忽略了室內(nèi)其他氣體對爆炸產(chǎn)生的直接或間接的影響且在發(fā)生事故時如果主人不在現(xiàn)場無法在第一時間做出及時的響應。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術中存在的上述問題，本發(fā)明提出一種天然氣移動監(jiān)控系統(tǒng)，用戶可以利用手機上的應用對室內(nèi)、廚房等地的天然氣應用場所進行實時的監(jiān)控。由于二氧化碳的濃度會導致天然氣爆炸上下限的變化。因此，手機會根據(jù)實地采集的二氧化碳數(shù)據(jù)動態(tài)的調(diào)整爆炸預警的閾值。而室內(nèi)粉塵濃度過高會導致靜電的產(chǎn)生，引發(fā)爆炸。所以對室內(nèi)粉塵濃度也需要實時監(jiān)控，當粉塵濃度過高時，手機會通過推送的方式告訴用戶，用戶可以通過手機控制室內(nèi)的風機進行通風，或者打開門窗，將爆炸的危險程度降至最低。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案如下。
[0008]所述天然氣移動監(jiān)控系統(tǒng)，包括有電源模塊、可燃氣體探頭、二氧化碳傳感器、溫濕度傳感器、粉塵濃度傳感器、測控模塊、智能網(wǎng)關、服務器和移動端。
[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，該傳感器組與可燃氣體探頭連接，測控模塊與傳感器組連接；測控模塊與服務器連接，移動端通過智能網(wǎng)關與服務器交互。
[0010]所述電源模塊用于提供電路中測控模塊與可燃氣體探頭工作所需的直流電源。電源模塊由開關電源轉(zhuǎn)換芯片、線性調(diào)壓器以及穩(wěn)壓濾波電路組成。
[0011]所述測控模塊用于接收可燃氣體探頭處設置的傳感器組數(shù)據(jù)，并將其上傳至服務器數(shù)據(jù)庫中；并從網(wǎng)關處通過RS-485接口接收其數(shù)字量輸入，轉(zhuǎn)換成開關量輸出信號以控制繼電器、開關。采用標準Modbus — RTU通訊協(xié)議，便于計算機編程。與此同時，該模塊配有8路模擬量輸入，能夠通過有線與可燃氣體探頭連接。
[0012]所述智能網(wǎng)關用于接收和上傳傳感器組數(shù)據(jù)，并接收服務器傳來的控制指令，下發(fā)至測控模塊，進而控制測控模塊內(nèi)的繼電器開關。
[0013]智能網(wǎng)關采用英特爾ATOM平臺處理器，IG系統(tǒng)內(nèi)存，與同類型ARM處理器平臺網(wǎng)關相比具有很強的數(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]所述移動端用于數(shù)據(jù)顯示、報警，通過發(fā)出控制指令與測控模塊進行通訊。
[0015]所述服務器用于存儲數(shù)據(jù)和提供接口，并根據(jù)算法確定不同傳感器對應的各自權重，將數(shù)據(jù)進行加權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)有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
[0017]1.本發(fā)明可以通過加權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)關系動態(tài)的調(diào)整報警閾值，并對室內(nèi)的爆炸危險程度進行智能分析。
[0018]2.本發(fā)明通過手機使天然氣監(jiān)控系統(tǒng)不拘泥于固定的監(jiān)控室內(nèi)，使監(jiān)控中心移動化，能讓用戶隨時隨地的掌握室內(nèi)情況，并加入了控制功能，減少了用戶在外時對于突發(fā)情況的解決時間，盡早的消滅隱患。
【附圖說明】
[0019]圖1為監(jiān)控系統(tǒng)框圖。
[0020]圖2為服務器與網(wǎng)關之間的數(shù)據(jù)傳輸。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0022]如圖1所示，整個天然氣移動監(jiān)控系統(tǒng)大致可分為底層、中間件和上層應用三個大部分。底層包括硬件設備，測控模塊和網(wǎng)關。中間件部分為服務器，上層應用為移動端。
[0023]底層部分的功能是能夠?qū)崟r針對用氣環(huán)境內(nèi)的相關參數(shù)進行監(jiān)測并上傳，監(jiān)測過程具體如下:
[0024]在室內(nèi)不同位置安裝同類型的傳感器4個于室內(nèi)的不同位置(可燃氣體探頭除外)，同類型的傳感器連接zigbee子節(jié)點并將數(shù)據(jù)傳至總節(jié)點，總節(jié)點通過usb與網(wǎng)關相連，將數(shù)據(jù)傳入網(wǎng)關。電源模塊給測控模塊和可燃氣體探頭供電，可燃氣體探頭布置在天然氣管道附近，通過有線與測控模塊連接，測控模塊將數(shù)據(jù)通過rs-485傳遞給網(wǎng)關。測控模塊中15、16、17、18接口分別對應內(nèi)置的兩個繼電器，接口分別連接風機和閥門。
[0025]服務器與網(wǎng)關之間的數(shù)據(jù)傳輸如圖2所示，可分為上行和下行兩種，上行時，網(wǎng)關將采集的所有數(shù)據(jù)傳輸給服務器，服務器將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為JSON格式，并存于數(shù)據(jù)庫內(nèi)。下行時，服務器接收手機發(fā)來的控制指令，并傳輸將其傳遞至底層