基于物聯(lián)網(wǎng)與云計算的油氣生產(chǎn)機器人全方位監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于物聯(lián)網(wǎng)與云計算的油氣生產(chǎn)機器人全方位監(jiān)控系統(tǒng)，它是由多個油氣生產(chǎn)機器人監(jiān)控器和油氣生產(chǎn)機器人監(jiān)控中心組成，所述的油氣生產(chǎn)機器人監(jiān)控器包括無線通信模塊、微處理器模塊、溫濕度傳感器、人體感應(yīng)傳感器、雷達避障傳感器、CO檢測器、CH4檢測器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、信號調(diào)理電路、攝像頭和智能機器人。該基于物聯(lián)網(wǎng)與云計算的油氣生產(chǎn)機器人全方位監(jiān)控系統(tǒng)，具有結(jié)構(gòu)簡單、覆蓋范圍廣、智能化、人性化、全面化等優(yōu)點，能對油氣生產(chǎn)機器人進行全方位智能監(jiān)控，具有云存儲與計算特點，使監(jiān)控信息存儲和處理更加高效安全，當發(fā)生意外事故時，系統(tǒng)可以自動報警，保證了石油與天然氣的安全生產(chǎn)。
【專利說明】
基于物聯(lián)網(wǎng)與云計算的油氣生產(chǎn)機器人全方位監(jiān)控系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種油氣生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)，尤其涉及基于物聯(lián)網(wǎng)與云計算的油氣生產(chǎn)機器人全方位監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]石油的勘探與開發(fā)為石油化工和石油煉制提供主要原料，是我國的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)和能源產(chǎn)業(yè)，為國民經(jīng)濟做出了巨大貢獻。在石油的勘探和開發(fā)過程中，產(chǎn)生的危險化學成分主要包括液化石油氣、天然氣(甲焼)和穩(wěn)定輕烴等，這些均屬于易燃易爆的有毒氣體。由于石油的勘探和開發(fā)過程中所處環(huán)境的危險性及特殊性，對現(xiàn)場生產(chǎn)設(shè)備的安全運行、作業(yè)人員的身體健康與安全以及國家的財產(chǎn)構(gòu)成了巨大的威脅，因此，實時掌握石油勘探與開發(fā)過程中周圍環(huán)境的各項參數(shù)，對保證石油和天然氣的安全生產(chǎn)具有十分重要的意義。
[0003]物聯(lián)網(wǎng)是通過一系列傳感設(shè)備，利用相關(guān)數(shù)據(jù)采集與傳輸協(xié)議，把所有物體與互聯(lián)網(wǎng)相連，進行數(shù)據(jù)通信和交互，以實現(xiàn)物與物、物與人、人與人等所有實體間信息交互與共享，方便系統(tǒng)管理、實體識別和控制。在石油行業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在整個產(chǎn)業(yè)鏈中，物聯(lián)網(wǎng)是石油行業(yè)數(shù)字化和智能化的基礎(chǔ)。通過對國外石油企業(yè)的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，世界各大石油公司都已經(jīng)開始了物聯(lián)網(wǎng)在油田中的應(yīng)用實踐，并取得了良好的效果。由此可見，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)快速且持續(xù)的發(fā)展，將其應(yīng)用在石油工業(yè)，提高了石油工業(yè)中油氣開采的智能化和安全性。
[0004]世界上許多國家在掃雷機器人、消防機器人、軍用機器人和排爆機器人等危險環(huán)境下作業(yè)機器人都有所研究。用于危險環(huán)境下工作的機器人是機器人研究的一個新興領(lǐng)域。
[0005]在石油勘探與開發(fā)過程中，存在較多火災(zāi)、爆炸等不安全的隱患，一旦災(zāi)害事故發(fā)生，將會使設(shè)備損毀嚴重、維修周期長、對工作人員的身體健康造成巨大傷害。隨著科技的發(fā)展，將物聯(lián)網(wǎng)和智能機器人技術(shù)應(yīng)用到石油工業(yè)領(lǐng)域，將使我們實時、穩(wěn)定、準確、完整的獲取多種環(huán)境信息，在信息手段的輔助下提供更加科學而有效的依據(jù)，以確保石油勘探與開發(fā)環(huán)境中的安全。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的就是要提供一種具有結(jié)構(gòu)簡單、覆蓋范圍廣、智能化、人性化、全面化等優(yōu)點的基于物聯(lián)網(wǎng)與云計算的油氣生產(chǎn)機器人全方位監(jiān)控系統(tǒng)，使其能對油氣生產(chǎn)機器人進行全方位智能監(jiān)控，具有云存儲與計算特點，使監(jiān)控信息存儲和處理更加高效安全，當發(fā)生意外事故時，系統(tǒng)可以自動報警，保證石油與天然氣的安全生產(chǎn)。
[0007]為了解決【背景技術(shù)】所存在的問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
基于物聯(lián)網(wǎng)與云計算的油氣生產(chǎn)機器人全方位監(jiān)控系統(tǒng)，它是由多個油氣生產(chǎn)機器人監(jiān)控器和油氣生產(chǎn)機器人監(jiān)控中心組成，所述的油氣生產(chǎn)機器人監(jiān)控器包括無線通信模塊、微處理器模塊、溫濕度傳感器、人體感應(yīng)傳感器、雷達避障傳感器、CO檢測器、CH4檢測器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、信號調(diào)理電路、攝像頭和智能機器人;所述的微處理器模塊包括信號輸入端口、微處理器、存儲器、電源接口和信號輸出端口；所述的油氣生產(chǎn)機器人監(jiān)控中心包括無線網(wǎng)關(guān)、云服務(wù)器、中央監(jiān)控器和報警器。油氣生產(chǎn)機器人監(jiān)控器中的溫濕度傳感器、人體感應(yīng)傳感器、雷達避障傳感器、CO檢測器、CH4檢測器與模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端連接信號調(diào)理電路的輸入端，信號調(diào)理電路的輸出端、攝像頭、智能機器人信號輸出端連接到微處理器模塊的信號輸入端口，電源連接到微處理器模塊的電源接口，微處理器模塊的信號輸出端口與無線通信模塊和智能機器人的信號輸入端連接;油氣生產(chǎn)機器人監(jiān)控中心中的無線網(wǎng)關(guān)與云服務(wù)器連接，云服務(wù)器與中央監(jiān)控器連接，中央監(jiān)控器與報警器連接，油氣生產(chǎn)機器人監(jiān)控中心中的無線網(wǎng)關(guān)與油氣生產(chǎn)機器人監(jiān)控器中的無線通信模塊通過無線連接，實現(xiàn)一對多的雙向無線通信。
[0008]為了進一步提高基于物聯(lián)網(wǎng)與云計算的油氣生產(chǎn)機器人全方位監(jiān)控系統(tǒng)的性能，所述的油氣生產(chǎn)機器人監(jiān)控器中的微處理器模塊中微處理器采用的是STM32F103VTE6型號的增強型微處理器，所述的油氣生產(chǎn)機器人監(jiān)控器中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器采用的是AD9283型號的高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述的油氣生產(chǎn)機器人監(jiān)控器中的無線通信模塊采用的是CC2530型號的高性能通信模塊，所述的油氣生產(chǎn)機器人監(jiān)控器中的無線通信模塊與油氣生產(chǎn)機器人監(jiān)控中心中的無線網(wǎng)關(guān)通過Zigbee協(xié)議進行無線通信。
[0009]為了進一步提高基于物聯(lián)網(wǎng)與云計算的油氣生產(chǎn)機器人全方位監(jiān)控系統(tǒng)的性能，所述的油氣生產(chǎn)機器人監(jiān)控器中的溫濕度傳感器采用的是DHTll型號的高性能溫濕度傳感器。所述的油氣生產(chǎn)機器人監(jiān)控器中的人體感應(yīng)傳感器采用的是AMG88型號的可以實現(xiàn)二維區(qū)域內(nèi)溫度檢測的人體感應(yīng)傳感器。油氣生產(chǎn)機器人監(jiān)控器中的雷達避障傳感器采用的是KR644型號的可有效檢測光強變化的高性能雷達避障傳感器。
[0010]本發(fā)明的有益效果在于:該基于物聯(lián)網(wǎng)與云計算的油氣生產(chǎn)機器人全方位監(jiān)控系統(tǒng)，具有結(jié)構(gòu)簡單、覆蓋范圍廣、智能化、人性化、全面化等優(yōu)點，能對油氣生產(chǎn)機器人進行全方位智能監(jiān)控，具有云存儲與計算特點，使監(jiān)控信息存儲和處理更加高效安全，當發(fā)生意外事故時，系統(tǒng)可以自動報警，保證了石油與天然氣的安全生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明基于物聯(lián)網(wǎng)與云計算的油氣生產(chǎn)全方位監(jiān)控系統(tǒng)實施例的原理框圖。
【具體實施方式】
[0012]如圖1所示，基于物聯(lián)網(wǎng)與云計算的油氣生產(chǎn)機器人全方位監(jiān)控系統(tǒng)，它是由多個油氣生產(chǎn)機器人監(jiān)控器和油氣生產(chǎn)機器人監(jiān)控中心組成，所述的油氣生產(chǎn)機器人監(jiān)控器包括無線通信模塊、微處理器模塊、溫濕度傳感器、人體感應(yīng)傳感器、雷達避障傳感器、CO檢測器、CH4檢測器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、信號調(diào)理電路、攝像頭和智能機器人;所述的微處理器模塊包括信號輸入端口、微處理器、存儲器、電源接口和信號輸出端口；所述的油氣生產(chǎn)機器人監(jiān)控中心包括無線網(wǎng)關(guān)、云服務(wù)器、中央監(jiān)控器和報警器。油氣生產(chǎn)機器人監(jiān)控器中的溫濕度傳感器、人體感應(yīng)傳感器、雷達避障傳感器、CO檢測器、CH4檢測器與模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端連接信號調(diào)理電路的輸入端，信號調(diào)理電路的輸出端、攝像頭、智能機器人信號輸出端連接到微處理器模塊的信號輸入端口，電源連接到微處理器模塊的電源接口，微處理器模塊的信號輸出端口與無線通信模塊和智能機器人的信號輸入端連接；油氣生產(chǎn)機器人監(jiān)控中心中的無線網(wǎng)關(guān)與云服務(wù)器連接，云服務(wù)器與中央監(jiān)控器連接，中央監(jiān)控器與報警器連接，油氣生產(chǎn)機器人監(jiān)控中心中的無線網(wǎng)關(guān)與油氣生產(chǎn)機器人監(jiān)控器中的無線通信模塊通過無線連接，實現(xiàn)一對多的雙向無線通信。
[0013]為了進一步提高基于物聯(lián)網(wǎng)與云計算的油氣生產(chǎn)機器人全方位監(jiān)控系統(tǒng)的性能，所述的油氣生產(chǎn)機器人監(jiān)控器中的微處理器模塊中微處理器采用的是STM32F103VTE6型號的增強型微處理器，所述的油氣生產(chǎn)機器人監(jiān)控器中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器采用的是AD9283型號的高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述的油氣生產(chǎn)機器人監(jiān)控器中的無線通信模塊采用的是CC2530型號的高性能通信模塊，所述的油氣生產(chǎn)機器人監(jiān)控器中的無線通信模塊與油氣生產(chǎn)機器人監(jiān)控中心中的無線網(wǎng)關(guān)通過Zigbee協(xié)議進行無線通信。
[0014]為了進一步提高基于物聯(lián)網(wǎng)與云計算的油氣生產(chǎn)機器人全方位監(jiān)控系統(tǒng)的性能，所述的油氣生產(chǎn)機器人監(jiān)控器中的溫濕度傳感器采用的是DHTll型號的高性能溫濕度傳感器。所述的油氣生產(chǎn)機器人監(jiān)控器中的人體感應(yīng)傳感器采用的是AMG88型號的可以進行二維區(qū)域內(nèi)溫度檢測的人體感應(yīng)傳感器。油氣生產(chǎn)機器人監(jiān)控器中的雷達避障傳感器采用的是KR644型號，可有效檢測光強變化的高性能雷達避障傳感器。
[0015]基于物聯(lián)網(wǎng)與云計算的油氣生產(chǎn)機器人全方位監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)κ秃吞烊粴馍a(chǎn)機器人進行實時、準確、全方位的監(jiān)控與管理，及時發(fā)現(xiàn)和處理不安全隱患。油氣生產(chǎn)機器人監(jiān)控器通過機器人所配有的攝像頭，實現(xiàn)視頻圖像信息的實時采集功能，所采集視頻信息經(jīng)微處理器模塊中STM32F103VTE6型號的增強型微處理器處理后通過CC2530型號的高性能無線通信模塊經(jīng)過Zigbee協(xié)議發(fā)送到油氣生產(chǎn)機器人監(jiān)控中心，操控人員能夠通過控制終端觀看機器人傳回來的視頻圖像，實現(xiàn)可移動的無線視頻監(jiān)控的目的。
[0016]溫濕度傳感器采用DHTll型號的高性能溫濕度傳感器，感應(yīng)智能機器人周圍的溫濕度變化;人體感應(yīng)傳感器AMG88型號的可以進行二維區(qū)域內(nèi)溫度檢測的人體感應(yīng)傳感器，能在3?7米范圍內(nèi)進行生命跡象的探測，實現(xiàn)對靜止人體、移動方向的檢測，并測量區(qū)域內(nèi)的溫度分布;雷達避障傳感器采用的是可有效檢測光強變化的KR644型號的高性能雷達避障傳感器，使智能機器人在完全脫離操控人員控制的情況下實現(xiàn)自主避障功能；各傳感器通過AD9283型號的高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器將采集的模擬信號轉(zhuǎn)為數(shù)字信號，再經(jīng)過信號調(diào)理電路輸送給微處理器模塊中STM32F103VTE6型號的增強型微處理器至微處理器模塊，經(jīng)微處理器模塊處理后，通過CC2530型號的高性能無線通信模塊經(jīng)過Zigbee協(xié)議將危險信息發(fā)送至油氣生產(chǎn)機器人監(jiān)控中心。
[0017]CO檢測器、CH4檢測器探測周圍環(huán)境CO以及CH4可燃氣體的濃度，當檢測到可燃氣體濃度超標時，通過AD9283型號的高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器將采集的模擬信號轉(zhuǎn)為數(shù)字信號，再經(jīng)過信號調(diào)理電路輸送給微處理器模塊中STM32F103VTE6型號的增強型微處理器，微處理器通過CC2530型號的高性能無線通信模塊經(jīng)過Zigbee協(xié)議將危險信息發(fā)送至中央監(jiān)控器，中央監(jiān)控器啟動報警器報警，并遠程操控智能機器人及時采取應(yīng)對措施。
[0018]中央監(jiān)控器接收信息后，由云服務(wù)器進一步匯總、分析和儲存，將分析結(jié)果發(fā)送至中央監(jiān)控器，中央監(jiān)控器能夠?qū)崟r、準確地了解油氣生產(chǎn)機器人的工作狀況、石油和天然氣的生產(chǎn)情況，并可以對機器人實施遠程操控。通過對多個油氣生產(chǎn)機器人監(jiān)控器的統(tǒng)一管理，實現(xiàn)對油氣生產(chǎn)的全方位監(jiān)控，使石油、天然氣的生產(chǎn)更加可視化、智能化、人性化。
[0019]該基于物聯(lián)網(wǎng)與云計算的油氣生產(chǎn)機器人全方位監(jiān)控系統(tǒng)，具有結(jié)構(gòu)簡單、覆蓋范圍廣、智能化、人性化、全面化等優(yōu)點，能對油氣生產(chǎn)機器人進行全方位智能監(jiān)控，具有云存儲與計算特點，使監(jiān)控信息存儲和處理更加高效安全，當發(fā)生意外事故時，系統(tǒng)可以自動報警，保證了石油與天然氣的安全生產(chǎn)。
[0020]本發(fā)明保護范圍涉及上面所述的所有變化形式。
【主權(quán)項】
1.基于物聯(lián)網(wǎng)與云計算的油氣生產(chǎn)機器人全方位監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:它是由多個油氣生產(chǎn)機器人監(jiān)控器和油氣生產(chǎn)機器人監(jiān)控中心組成，所述的油氣生產(chǎn)機器人監(jiān)控器包括無線通信模塊、微處理器模塊、溫濕度傳感器、人體感應(yīng)傳感器、雷達避障傳感器、CO檢測器、CH4檢測器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、信號調(diào)理電路、攝像頭和智能機器人;所述的微處理器模塊包括信號輸入端口、微處理器、存儲器、電源接口和信號輸出端口；所述的油氣生產(chǎn)機器人監(jiān)控中心包括無線網(wǎng)關(guān)、云服務(wù)器、中央監(jiān)控器和報警器;油氣生產(chǎn)機器人監(jiān)控器中的溫濕度傳感器、人體感應(yīng)傳感器、雷達避障傳感器、CO檢測器、CH4檢測器與模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端連接信號調(diào)理電路的輸入端，信號調(diào)理電路的輸出端、攝像頭、智能機器人信號輸出端連接到微處理器模塊的信號輸入端口，電源連接到微處理器模塊的電源接口，微處理器模塊的信號輸出端口與無線通信模塊和智能機器人的信號輸入端連接；油氣生產(chǎn)機器人監(jiān)控中心中的無線網(wǎng)關(guān)與云服務(wù)器連接，云服務(wù)器與中央監(jiān)控器連接，中央監(jiān)控器與報警器連接，油氣生產(chǎn)機器人監(jiān)控中心中的無線網(wǎng)關(guān)與油氣生產(chǎn)機器人監(jiān)控器中的無線通信模塊通過無線連接，實現(xiàn)一對多的雙向無線通信。2.根據(jù)權(quán)利I所述的物聯(lián)網(wǎng)與云計算的油氣生產(chǎn)機器人全方位監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述的油氣生產(chǎn)機器人監(jiān)控器中的微處理器模塊中微處理器采用的是STM32F103VTE6型號的增強型微處理器，所述的油氣生產(chǎn)機器人監(jiān)控器中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器采用的是AD9283型號的高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述的油氣生產(chǎn)機器人監(jiān)控器中的無線通信模塊采用的是CC2530型號的高性能通信模塊，所述的油氣生產(chǎn)機器人監(jiān)控器中的無線通信模塊與油氣生產(chǎn)機器人監(jiān)控中心中的無線網(wǎng)關(guān)通過Zigbee協(xié)議進行無線通信。3.根據(jù)權(quán)利I所述的基于物聯(lián)網(wǎng)與云計算的油氣生產(chǎn)機器人全方位監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述的油氣生產(chǎn)機器人監(jiān)控器中的溫濕度傳感器采用的是DHTll型號的高性能溫濕度傳感器，所述的油氣生產(chǎn)機器人監(jiān)控器中的人體感應(yīng)傳感器采用的是AMG88型號的可以實現(xiàn)二維區(qū)域內(nèi)溫度檢測的人體感應(yīng)傳感器，油氣生產(chǎn)機器人監(jiān)控器中的雷達避障傳感器采用的是KR644型號的可有效檢測光強變化的高性能雷達避障傳感器。
【文檔編號】G05B19/418GK106054848SQ201610616836
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月30日
【發(fā)明人】蔣雪峰
【申請人】重慶峰創(chuàng)科技有限公司