基于物聯(lián)網(wǎng)的燃?xì)獗O(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】基于物聯(lián)網(wǎng)的燃?xì)獗O(jiān)控系統(tǒng)涉及數(shù)據(jù)監(jiān)控【技術(shù)領(lǐng)域】，包括：STM32處理器、電源模塊、EEPROM模塊、GPRS通訊基站、人機(jī)界面、報(bào)警指示燈、通信接口電路以及安裝在傳感器節(jié)點(diǎn)模塊中的zigbee無(wú)線通信模塊，zigbee無(wú)線通信模塊將傳感器節(jié)點(diǎn)采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)zigbee無(wú)線傳輸給GPRS通訊基站，再通過(guò)GPRS通訊基站傳給STM32處理器，STM32處理器連接有電源模塊、EEPROM模塊、人機(jī)界面、報(bào)警指示燈、通信接口電路，STM32處理器將現(xiàn)場(chǎng)采集到的數(shù)據(jù)處理后通過(guò)人機(jī)界面顯示，STM32處理器通過(guò)輸出控制信號(hào)對(duì)燃?xì)忾y門進(jìn)行開(kāi)/關(guān)控制。本實(shí)用新型測(cè)量準(zhǔn)確、靈敏度高、性能穩(wěn)定、定點(diǎn)顯示實(shí)時(shí)監(jiān)控。
【專利說(shuō)明】基于物聯(lián)網(wǎng)的燃?xì)獗O(jiān)控系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及數(shù)據(jù)監(jiān)控【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)的燃?xì)獗O(jiān)控系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]物聯(lián)網(wǎng)(The Internet of Things)是當(dāng)前發(fā)展迅猛的信息技術(shù)產(chǎn)業(yè),世界各國(guó)都非常重視物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用，制定相關(guān)政策來(lái)促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)是以互聯(lián)網(wǎng)為載體，采取約定的協(xié)議，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)終端實(shí)現(xiàn)物與物的連接。物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)包括射頻識(shí)別(RFID)、信息服務(wù)系統(tǒng)、激光掃描技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)層通信技術(shù)、全球定位系統(tǒng)(GPS)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)各種終端設(shè)備的智能識(shí)別、定位、監(jiān)控以及管理。在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，我國(guó)起步較早，是物聯(lián)網(wǎng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定的主導(dǎo)國(guó)之一，同時(shí)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)和寬帶覆蓋率高，物聯(lián)網(wǎng)在我國(guó)迅速崛起，目前物聯(lián)網(wǎng)已是國(guó)家新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展迅速，但是在天然氣管網(wǎng)領(lǐng)域應(yīng)用還不是很成熟。近年來(lái)，我國(guó)燃?xì)夤芫W(wǎng)的規(guī)模逐步擴(kuò)大，燃?xì)庥脩舻姆N類、數(shù)量不斷增加，人們生活質(zhì)量也隨之提高。以合肥為例，幾年來(lái)合肥城建的發(fā)展迅速，城市人口從160萬(wàn)迅速增加到360萬(wàn)，城區(qū)面積擴(kuò)大幾倍，城市的發(fā)展對(duì)天然氣的需求也迅速增大。隨著燃?xì)獾钠占?，也帶?lái)了一些問(wèn)題，如忘記關(guān)閉燃?xì)忾_(kāi)關(guān)、燃?xì)庑孤?dǎo)致火災(zāi)爆炸，這些嚴(yán)重危害人們?nèi)松戆踩?，為了解決這些因燃?xì)馐褂貌划?dāng)而產(chǎn)生的傷亡事故，需要對(duì)燃?xì)獗O(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，提高燃?xì)獗O(jiān)控效率。
[0003]將GPRS通訊、zigbee無(wú)線通信、互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用到燃?xì)庾詣?dòng)監(jiān)控系統(tǒng)中，能夠真正地實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的檢測(cè)、監(jiān)控和跟蹤，有效地自動(dòng)開(kāi)關(guān)燃?xì)忾y門和控制燃源，在發(fā)生泄漏事故時(shí)能自動(dòng)及時(shí)切斷燃?xì)庠床?bào)警，杜絕災(zāi)害事故發(fā)生。
[0004]因此對(duì)于燃?xì)猬F(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)檢測(cè)、監(jiān)控顯得尤為重要。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、控制，運(yùn)行穩(wěn)定安全的基于物聯(lián)網(wǎng)的燃?xì)獗O(jiān)控系統(tǒng)。
[0006]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0007]基于物聯(lián)網(wǎng)的燃?xì)獗O(jiān)控系統(tǒng)，包括:STM32處理器、電源模塊、EEPROM模塊、GPRS通訊基站、人機(jī)界面、報(bào)警指示燈、通信接口電路，還包括安裝于監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的傳感器節(jié)點(diǎn)模塊，所述的STM32處理器連接有電源模塊、人機(jī)界面、通信接口電路、EEPROM模塊、報(bào)警指示燈、GPRS通訊基站，所述的STM32處理器將現(xiàn)場(chǎng)傳感器節(jié)點(diǎn)模塊采集到的數(shù)據(jù)處理后通過(guò)人機(jī)界面顯示，并轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào)輸出，用以驅(qū)動(dòng)報(bào)警指示燈，所述的STM32處理器與GPRS通訊基站無(wú)線雙向通訊，所述的STM32處理器通過(guò)輸出控制信號(hào)對(duì)燃?xì)忾y門進(jìn)行開(kāi)/關(guān)控制。還包括安裝在傳感器節(jié)點(diǎn)模塊中的zigbee無(wú)線通信模塊,所述的zigbee無(wú)線通信模塊將傳感器節(jié)點(diǎn)采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)zigbee無(wú)線傳輸給GPRS通訊基站,再通過(guò)所述的GPRS通訊基站傳給STM32處理器。
[0008]所述的傳感器節(jié)點(diǎn)模塊至少設(shè)有一組傳感器節(jié)點(diǎn)。
[0009]所述的傳感器節(jié)點(diǎn)采用MQ-2氣體傳感器。
[0010]所述的通信接口電路包括RS485、RS232、USB工業(yè)通信標(biāo)準(zhǔn)接口的一種或幾種通?目。
[0011]所述的人機(jī)界面采用TFT顯示屏。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型克服傳統(tǒng)監(jiān)控的不足，具有維護(hù)費(fèi)用低、維護(hù)簡(jiǎn)單，通過(guò)對(duì)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)布置傳感器節(jié)點(diǎn)，能夠真正地實(shí)現(xiàn)測(cè)量準(zhǔn)確、靈敏度高、性能穩(wěn)定、實(shí)時(shí)的檢測(cè)、監(jiān)控和跟蹤，并在燃?xì)鉂舛瘸瑯?biāo)(可設(shè)定報(bào)警值)時(shí)有明顯的聲音警報(bào)和警示信號(hào)，在發(fā)生泄漏事故時(shí)能自動(dòng)及時(shí)切斷燃?xì)庠矗瑥亩行У刈詣?dòng)開(kāi)/關(guān)燃?xì)忾y門和控制燃源，杜絕災(zāi)害事故發(fā)生，因此燃?xì)獗O(jiān)控本系統(tǒng)具有較好的通用性和擴(kuò)展性，適合各種場(chǎng)所天然氣監(jiān)控，有很好的應(yīng)用前景。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型原理框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014]為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
[0015]如圖1所示，基于物聯(lián)網(wǎng)的燃?xì)獗O(jiān)控系統(tǒng)，包括:STM32處理器、電源模塊、EEPROM模塊、GPRS通訊基站、人機(jī)界面、報(bào)警指示燈、通信接口電路，還包括安裝于監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的傳感器節(jié)點(diǎn)模塊，所述的STM32處理器連接有電源模塊、人機(jī)界面、通信接口電路、EEPROM模塊、報(bào)警指示燈、GPRS通訊基站，所述的STM32處理器將現(xiàn)場(chǎng)傳感器節(jié)點(diǎn)模塊采集到的數(shù)據(jù)處理后通過(guò)人機(jī)界面顯示，并轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào)輸出，用以驅(qū)動(dòng)報(bào)警指示燈，所述的STM32處理器與GPRS通訊基站無(wú)線雙向通訊，所述的STM32處理器通過(guò)輸出控制信號(hào)對(duì)燃?xì)忾y門進(jìn)行開(kāi)/關(guān)控制。還包括安裝在傳感器節(jié)點(diǎn)模塊中的zigbee無(wú)線通信模塊,所述的zigbee無(wú)線通信模塊將傳感器節(jié)點(diǎn)采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)zigbee無(wú)線傳輸給GPRS通訊基站，再通過(guò)所述的GPRS通訊基站傳給STM32處理器。傳感器節(jié)點(diǎn)模塊至少設(shè)有一組傳感器節(jié)點(diǎn)，傳感器節(jié)點(diǎn)采用MQ-2氣體傳感器。通信接口電路包括RS485、RS232、USB工業(yè)通信標(biāo)準(zhǔn)接口的一種或幾種通信，人機(jī)界面采用TFT顯示屏。
[0016]基于物聯(lián)網(wǎng)的燃?xì)獗O(jiān)控系統(tǒng)核心處理器選用ST公司的STM32F103VBT6作為主控芯片，該款芯片功能豐富，具有許多的1接口、定時(shí)器和串口通信等資源，基于該款芯片設(shè)計(jì)的系統(tǒng)可以大大簡(jiǎn)化外圍電路設(shè)計(jì)。由于STM32豐富的內(nèi)部資源和較高的處理速度，大大簡(jiǎn)化了系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)，為燃?xì)獗O(jiān)控系統(tǒng)安全使用提供了可靠保障。
[0017]利用傳感器實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)中MQ-2氣體傳感器進(jìn)行信息采集，經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，通過(guò)zigbee無(wú)線通信模塊、GPRS通訊模塊完成與STM32處理器數(shù)據(jù)傳輸和接收，當(dāng)STM32處理器接收到的數(shù)據(jù)超過(guò)某一定設(shè)定數(shù)值就輸出控制信號(hào)，控制燃?xì)忾y門的開(kāi)啟或關(guān)閉。與此同時(shí)燃?xì)忾y門的所有狀態(tài)均通過(guò)相應(yīng)的開(kāi)關(guān)信號(hào)和數(shù)字信號(hào)反饋給STM32微處理器，STM32微處理器對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理判斷，并給出控制信號(hào)，同時(shí)通過(guò)GPRS通訊模塊把處理運(yùn)行結(jié)果反饋給人機(jī)界面。人機(jī)界面可以通過(guò)GPRS通訊模塊，間接對(duì)STM32微處理器發(fā)出控制信號(hào)。
[0018]STM32處理器燃?xì)鈾z測(cè)閥門開(kāi)關(guān)狀態(tài)信息，并經(jīng)過(guò)GPRS通訊模塊傳輸?shù)浇K端。比如，某節(jié)點(diǎn)的傳感器檢測(cè)到燃?xì)庑孤?，通過(guò)報(bào)警指示燈發(fā)出報(bào)警聲，同時(shí)將檢測(cè)到的信息無(wú)線發(fā)給STM32處理器并在人機(jī)界面顯示，作為改進(jìn)也可以直接發(fā)給用戶手機(jī)終端上，監(jiān)控人員可以通過(guò)人機(jī)界面迅速關(guān)斷燃?xì)忾y門，防止燃?xì)馐鹿实陌l(fā)生。
[0019]監(jiān)控人員在人機(jī)界面監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)中輸入相應(yīng)的信息后，STM32處理器通過(guò)GPRS通訊模塊接收信息，在人機(jī)界面可以設(shè)置燃?xì)忾y門開(kāi)關(guān)時(shí)間。
[0020]傳感器節(jié)點(diǎn)中具有zigbee無(wú)線通信模塊，可以實(shí)現(xiàn)與GPRS無(wú)線通訊模塊之間雙向通訊。傳感器節(jié)點(diǎn)采用星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，當(dāng)單個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)不影響整個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)防止傳感器節(jié)點(diǎn)之間相互干擾，傳感器節(jié)點(diǎn)之間通信是不允許的。利用GPRS在數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的承載和支持上明顯優(yōu)勢(shì)，不同的用戶共享同一組GPRS信道，只有當(dāng)某一個(gè)用戶需要發(fā)送或接收數(shù)據(jù)時(shí)才會(huì)占用信道資源。GPRS無(wú)線通訊模塊與STM32微處理器之間是通過(guò)串行口進(jìn)行通信的。
[0021]GPRS無(wú)線通訊能夠?qū)鞲衅鞴?jié)點(diǎn)采集到的數(shù)據(jù)傳至互聯(lián)網(wǎng)，監(jiān)控人員通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)可以獲得實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)可進(jìn)行存儲(chǔ)。
[0022]本實(shí)用新型通過(guò)各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)傳感器節(jié)點(diǎn)獲取燃?xì)夤艿肋\(yùn)行的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)zigbee無(wú)線通信、GPRS通訊實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的傳遞和交換，再通過(guò)STM32處理器和人機(jī)界面對(duì)燃?xì)忾y門控制以及EEPROM模塊對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)燃?xì)夤艿缹?shí)時(shí)監(jiān)控和采集。因此通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，無(wú)論身在什么地方，都可以根據(jù)傳感器節(jié)點(diǎn)采集到的信息，對(duì)燃?xì)忾y門開(kāi)關(guān)操作，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。
[0023]以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書中描述的只是說(shuō)明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.基于物聯(lián)網(wǎng)的燃?xì)獗O(jiān)控系統(tǒng)，包括:STM32處理器、電源模塊、EEPROM模塊、GPRS通訊基站、人機(jī)界面、報(bào)警指示燈、通信接口電路，其特征在于:還包括安裝于監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的傳感器節(jié)點(diǎn)模塊，所述的STM32處理器連接有電源模塊、人機(jī)界面、通信接口電路、EEPROM模塊、報(bào)警指示燈、GPRS通訊基站，所述的STM32處理器將現(xiàn)場(chǎng)傳感器節(jié)點(diǎn)模塊采集到的數(shù)據(jù)處理后通過(guò)人機(jī)界面顯示，并轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào)輸出，用以驅(qū)動(dòng)報(bào)警指示燈，所述的STM32處理器與GPRS通訊基站無(wú)線雙向通訊，所述的STM32處理器通過(guò)輸出控制信號(hào)對(duì)燃?xì)忾y門進(jìn)行開(kāi)/關(guān)控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的燃?xì)獗O(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:還包括安裝在傳感器節(jié)點(diǎn)模塊中的zigbee無(wú)線通信模塊,所述的zigbee無(wú)線通信模塊將傳感器節(jié)點(diǎn)采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)zigbee無(wú)線傳輸給GPRS通訊基站,再通過(guò)所述的GPRS通訊基站傳給STM32處理器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的燃?xì)獗O(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述的傳感器節(jié)點(diǎn)模塊至少設(shè)有一組傳感器節(jié)點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的燃?xì)獗O(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述的傳感器節(jié)點(diǎn)采用MQ-2氣體傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的燃?xì)獗O(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述的通信接口電路包括RS485、RS232、USB工業(yè)通信標(biāo)準(zhǔn)接口的一種或幾種通信。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的燃?xì)獗O(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述的人機(jī)界面采用TFT顯示屏。
【文檔編號(hào)】G05B19/418GK204129516SQ201420605926
【公開(kāi)日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年10月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月20日
【發(fā)明者】鄧金偉, 段吉忠, 曹荀 申請(qǐng)人:合肥燃?xì)饧瘓F(tuán)有限公司