一種傳感網(wǎng)絡二氧化碳及有害揮發(fā)有機物的在線監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及傳感網(wǎng)絡技術領域，具體涉及一種傳感網(wǎng)絡二氧化碳及有害揮發(fā)有機物的在線監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]20世紀70年代開始，發(fā)達國家相繼建立了連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)，在地區(qū)分布網(wǎng)點或在重點污染源布設監(jiān)測點。80年代初，發(fā)達國家相繼建立了自動連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)和宏觀生態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，并借助地理信息系統(tǒng)技術(GIS)、遙感技術(RS)和全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)技術(GPS)，連續(xù)觀察空氣、水體污染狀況變化及生態(tài)環(huán)境變化，預測預報未來環(huán)境質量，有力擴大了環(huán)境監(jiān)測范圍以及監(jiān)測數(shù)據(jù)的獲取、處理、傳輸、應用的能力，為環(huán)境監(jiān)測動態(tài)監(jiān)控區(qū)域環(huán)境質量乃至全球生態(tài)環(huán)境質量提供了強有力的技術保障，極大促進了環(huán)境監(jiān)測的現(xiàn)代化發(fā)展，實現(xiàn)了監(jiān)測的實時性、連續(xù)性和完整性。整體上看，國外空氣污染檢測起步較早，技術種類豐富，但系統(tǒng)開發(fā)和運行成本較高。
[0003]國內(nèi)空氣質量監(jiān)測工作從上世紀70年代起步逐漸發(fā)展。空氣質量監(jiān)測是環(huán)境保護的基礎，更是石化生產(chǎn)的重要裝備空分裝置平穩(wěn)運行提供高質量潔凈空氣的安全保障。目前我國對污染氣體的監(jiān)測除了直接采用國外進口的自動化污染氣體監(jiān)測進行在線監(jiān)測的方法外，還使用傳統(tǒng)人工取樣實驗室分析的方法。這2種方法都有監(jiān)測成本過高，移動不便的不足之處。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]針對現(xiàn)有技術存在的不足，本實用新型提供一種傳感網(wǎng)絡二氧化碳及有害揮發(fā)有機物的在線監(jiān)控系統(tǒng)，取上述2種監(jiān)測方法的長處，切實地滿足了環(huán)境監(jiān)測部門的需要，監(jiān)測人員只需在易發(fā)大氣污染事件的現(xiàn)場布置傳感器節(jié)點，就可以實時的監(jiān)測污染突發(fā)現(xiàn)場的各種污染氣體濃度，為及時處置大氣污染突發(fā)事件提供有力的技術保證。
[0005]為達到上述目的，本實用新型的技術方案如下:
[0006]—種傳感網(wǎng)絡二氧化碳及有害揮發(fā)有機物的在線監(jiān)控系統(tǒng)，包括監(jiān)控調度模塊，節(jié)點支架和安裝在節(jié)點支架上的能源模塊、控制傳輸模塊、存儲模塊、通信模塊一、二氧化碳傳感器、溫濕度傳感器、風向傳感器、風速傳感器、氣壓傳感器和VOC傳感器；所述控制傳輸模塊、存儲模塊、通信模塊一、二氧化碳傳感器、溫濕度傳感器、風向傳感器、風速傳感器、氣壓傳感器和VOC傳感器均與能源模塊電性連接；
[0007]所述各傳感器的信號輸出端均連接至控制傳輸模塊的輸入端；所述控制傳輸模塊的輸出端連接存儲模塊的輸入端；所述存儲模塊與通信模塊一相連；所述通信模塊一連接監(jiān)控調度模塊；
[0008]所述節(jié)點支架固定在工業(yè)區(qū)需監(jiān)控的作業(yè)環(huán)境內(nèi)。
[0009]前述的控制傳輸模塊包括控制模塊和通信模塊二；所述控制模塊采用型號為ATMEGA48/88/168的單片機，各傳感器的信號輸出端連接至單片機通用端口 ；所述通信模塊二采用TD-LTE模塊，通信模塊二的輸入端連至單片機通用端口。
[0010]前述的溫濕度傳感器選用的型號為DTH11，氣壓傳感器采用LC-QAl型，二氧化碳傳感器型號為7NE/C02-1000，VOC傳感器采用NE-PID-1000。
[0011]前述的節(jié)點支架采用的型號為YS3040。
[0012]前述的監(jiān)控調度模塊中設電子地圖。
[0013]有益效果:
[0014]本實用新型能同時采集工業(yè)環(huán)境的溫度、濕度、氣壓，并實時采集有害揮發(fā)性有機物氣體濃度，并由監(jiān)控終端智能顯示，通過TCP/IP協(xié)議，利用WIF1、WCDMA, CDMA2000、TD-LTE, FDD-LTE等多種方式將數(shù)據(jù)傳輸至無線終端，解決了傳輸距離遠，多種氣體在線監(jiān)控成本高等問題，當環(huán)境參數(shù)處于不安全狀態(tài)時，能及時進行警示。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的一種傳感網(wǎng)絡二氧化碳及有害揮發(fā)有機物的在線監(jiān)控系統(tǒng)結構框圖。
【具體實施方式】
[0016]下面對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0017]如圖1所示，本實用新型的傳感網(wǎng)絡二氧化碳及有害揮發(fā)有機物的在線監(jiān)控系統(tǒng)，包括監(jiān)控調度模塊，節(jié)點支架，存儲模塊，控制傳輸模塊，通信模塊一，二氧化碳傳感器、溫濕度傳感器、風向傳感器、風速傳感器、氣壓傳感器、VOC(有害揮發(fā)性有機物)傳感器。
[0018]節(jié)點支架采用的型號為YS3040。節(jié)點支架上安裝了能源模塊和與之電性連接的控制傳輸模塊、存儲模塊、通信模塊一、二氧化碳傳感器、溫濕度傳感器、風向傳感器、風速傳感器、氣壓傳感器和voc(有害揮發(fā)性有機物)傳感器，提供電力支持。
[0019]本實用新型中溫濕度傳感器選用的型號為DTH11，氣壓傳感器采用LC-QAl型，二氧化碳傳感器型號為7NE/C02-1000，V0C (有害揮發(fā)性有機物)傳感器采用NE-PID-1000。各傳感器的信號輸出端均連接至控制傳輸模塊的輸入端。控制傳輸模塊的輸出端連接存儲模塊的輸入端，作用是與各傳感器數(shù)據(jù)建立通信通道、接收和傳輸數(shù)據(jù)。存儲模塊與通信模塊一相連，用于存儲各傳感器數(shù)據(jù)并與通信模塊一進行數(shù)據(jù)交互。通信模塊一連接監(jiān)控調度模塊，進行數(shù)據(jù)交互。
[0020]節(jié)點支架群分別固定在工業(yè)區(qū)需監(jiān)控的作業(yè)環(huán)境內(nèi)。
[0021]本實用新型的控制傳輸模塊分控制和通信兩部分，控制部分采用型號為ATMEGA48/88/168的單片機，各傳感器的信號輸出端連接至單片機通用端口，通信部分采用TD-LTE模塊，其輸入端連至單片機通用端口。且通信部分采用TCP/IP協(xié)議，符合WIFI/WCDMA/CDMA2000/TD-LTE/FDD-LTE 無線傳輸制式規(guī)范。
[0022]控制傳輸模塊將各傳感器的實時監(jiān)控結果經(jīng)通信模塊一傳輸至監(jiān)控調度模塊。監(jiān)控調度模塊設定作業(yè)環(huán)境溫度安全范圍，濕度安全范圍，作業(yè)環(huán)境氣壓安全范圍，并將超出作業(yè)環(huán)境溫度安全范圍、濕度安全范圍、環(huán)境氣壓安全范圍的數(shù)據(jù)進行顯示同時發(fā)出警報消息；同時監(jiān)控調度模塊使用電子地圖功能標注氣體濃度。
[0023]本實用新型進行在線監(jiān)控包括以下步驟:
[0024]I) 二氧化碳傳感器實時采集工業(yè)環(huán)境二氧化碳濃度，溫濕度傳感器實時采集工業(yè)環(huán)境溫度和濕度；氣壓傳感器實時采集工業(yè)環(huán)境氣壓；風速傳感器和風向傳感器實時采集工業(yè)環(huán)境風速和風向，VOC (有害揮發(fā)性有機物)傳感器實時采集工業(yè)環(huán)境VOC氣體濃度；
[0025]2)上述傳感器采集到的工業(yè)環(huán)境數(shù)據(jù)經(jīng)處理后傳輸至控制傳輸模塊，控制傳輸模塊的控制部分將數(shù)據(jù)實時壓縮處理，并通過通信部分傳輸至存儲模塊；
[0026]3)存儲模塊對接收到的數(shù)據(jù)進行存儲后，發(fā)送至通信模塊一，由通信模塊一向監(jiān)控調度模塊發(fā)送數(shù)據(jù)；
[0027]4)當二氧化碳傳感器采集的工業(yè)環(huán)境二氧化碳氣體濃度超出設定的環(huán)境濃度，或者溫濕度傳感器采集的工業(yè)環(huán)境溫度和濕度超出設定的溫度安全范圍和濕度安全范圍，或者氣壓傳感器采集的工業(yè)環(huán)境氣壓超出設定的環(huán)境氣壓安全范圍，或者VOC傳感器采集的工業(yè)環(huán)境VOC氣體濃度超出設定的環(huán)境濃度，由監(jiān)控調度模塊發(fā)出警報消息，并將超出作業(yè)環(huán)境溫度安全范圍、濕度安全范圍、環(huán)境氣壓安全范圍的數(shù)據(jù)由監(jiān)控調度模塊顯示；同時監(jiān)控調度模塊使用電子地圖功能標注氣體濃度。
[0028]本實用新型中設定作業(yè)環(huán)境溫度安全范圍是-10°C?50°C。濕度安全范圍是20%?60% RH。作業(yè)環(huán)境氣壓安全范圍是±1.5倍標準大氣壓。
[0029]本實用新型符合《石油化工可燃氣體和有毒氣體檢測報警設計規(guī)范》(GB50493-2009)，《環(huán)境空氣質量手工監(jiān)測技術規(guī)范》(HJ/T194-2005)，《環(huán)境空氣質量自動監(jiān)測技術規(guī)范》(HJ/T193-2005)，《電氣裝置安裝工程蓄電池施工及驗收規(guī)范》(GB50172-92)，《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規(guī)程》(GB50169-2006)，《電氣裝置安裝工程低壓電器施工及驗收規(guī)范》(GB50254-96)，《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》(GB50150-2006)工業(yè)安全標準。
【主權項】
1.一種傳感網(wǎng)絡二氧化碳及有害揮發(fā)有機物的在線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括監(jiān)控調度模塊，節(jié)點支架和安裝在節(jié)點支架上的能源模塊、控制傳輸模塊、存儲模塊、通信模塊一、二氧化碳傳感器、溫濕度傳感器、風向傳感器、風速傳感器、氣壓傳感器和VOC傳感器；所述控制傳輸模塊、存儲模塊、通信模塊一、二氧化碳傳感器、溫濕度傳感器、風向傳感器、風速傳感器、氣壓傳感器和VOC傳感器均與能源模塊電性連接； 所述各傳感器的信號輸出端均連接至控制傳輸模塊的輸入端；所述控制傳輸模塊的輸出端連接存儲模塊的輸入端；所述存儲模塊與通信模塊一相連；所述通信模塊一連接監(jiān)控調度模塊； 所述節(jié)點支架固定在工業(yè)區(qū)需監(jiān)控的作業(yè)環(huán)境內(nèi)。2.根據(jù)權利要求1所述的一種傳感網(wǎng)絡二氧化碳及有害揮發(fā)有機物的在線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述控制傳輸模塊包括控制模塊和通信模塊二 ；所述控制模塊采用型號為ATMEGA48/88/168的單片機，各傳感器的信號輸出端連接至單片機通用端口 ；所述通信模塊二采用TD-LTE模塊，通信模塊二的輸入端連至單片機通用端口。3.根據(jù)權利要求1所述的一種傳感網(wǎng)絡二氧化碳及有害揮發(fā)有機物的在線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述溫濕度傳感器選用的型號為DTH11，氣壓傳感器采用LC-QAl型，二氧化碳傳感器型號為7NE/C02-1000，VOC傳感器采用NE-PID-1000。4.根據(jù)權利要求1所述的一種傳感網(wǎng)絡二氧化碳及有害揮發(fā)有機物的在線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述節(jié)點支架采用的型號為YS3040。5.根據(jù)權利要求1所述的一種傳感網(wǎng)絡二氧化碳及有害揮發(fā)有機物的在線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控調度模塊中設電子地圖。
【專利摘要】本實用新型公開了一種傳感網(wǎng)絡二氧化碳及有害揮發(fā)有機物的在線監(jiān)控系統(tǒng)，包括監(jiān)控調度模塊，節(jié)點支架和安裝在節(jié)點支架上的二氧化碳傳感器、溫濕度傳感器、風向傳感器、風速傳感器、氣壓傳感器、VOC傳感器、控制傳輸模塊、能源模塊、存儲模塊、通信模塊。各傳感器將采集到的工業(yè)環(huán)境數(shù)據(jù)經(jīng)處理后傳輸至控制傳輸模塊，控制傳輸模塊將數(shù)據(jù)實時壓縮處理，并通過傳輸至存儲模塊，再由存儲模塊發(fā)送至監(jiān)控調度模塊，監(jiān)控調度模塊顯示超出作業(yè)環(huán)境溫度安全范圍、濕度安全范圍、環(huán)境氣壓安全范圍的數(shù)據(jù)并進行警示，同時使用電子地圖標注氣體濃度。本實用新型具有自組織程度高、能耗低、實時性強等特點，用戶可實時、高效的監(jiān)控工業(yè)區(qū)的大氣關鍵指標。
【IPC分類】G08C17/00, G08B21/12
【公開號】CN204833615
【申請?zhí)枴緾N201520538968
【發(fā)明人】舒磊, 吳憲君, 李凱亮, 曾俊林
【申請人】廣東石油化工學院
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年7月23日