一种基于无线传感器网络的危险品源监测装置

1.一种基于无线传感器网络的危险品源监测装置，其特征在于：装置包括监测中心(1)、公共通信网络(2)、监测基站(3)以及监测节点(4)，监测节点(4)布设在危险品源的周围，并通过无线方式与监测基站(3)组成微传感器网络，监测基站(3)通过无线通信方式或有线通信方式与公共通信网络(2)连接，将微传感器网络的监测信息传送至监测中心(1)。
2.根据权利要求1所述的一种基于无线传感器网络的危险品源监测装置，其特征在于：所述监测节点包括中央处理器(35)，在中央处理器(35)周围布设存储器(36)、无线通信模块(32)及危险品传感器(41)，中央处理器(35)，存储器(36)和无线通信模块分别接在电源模块(31)上，无线通信模块(32)外部连接定位模块(33)。
3.根据权利要求2所述的一种基于无线传感器网络的危险品源监测装置，其特征在于：所述危险品传感器(41)包括温度、湿度、震动、压力、红外、倾角、电磁、生化制剂、辐射、易燃易爆品传感器，根据现场所要监测的对象选择对应的传感器。
4.根据权利要求1所述的一种基于无线传感器网络的危险品源监测装置，其特征在于：所述监测基站(3)包括中央处理器(35)、中央处理器(35)周围布设存储器(36)、无线通信模块(32)及远程通信接口模块(34)，中央处理器(35)，存储器(36)和无线通信模块(34)分别接在电源模块(31)上，无线通信模块(32)外部连接定位模块(33)。
5.根据权利要求4所述的一种基于无线传感器网络的危险品源监测装置，其特征在于：所述远程通信接口模块(34)提供有线通信接口和无线通信接口，有线通信接口包括一切可与外部通信网络或计算机设备进行有线通信的接口；无线通信接口包括一切可与外部通信网络或计算机设备进行无线通信的接口。
6.根据权利要求1所述的一种基于无线传感器网络的危险品源监测装置，其特征在于：所述监测中心(1)包括远程通信接口(12)，监测计算机(11)，监测信息数据库(13)。

一种基于无线传感器网络的危险品源监测装置\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及危险品源监测技术领域，特别是一种基于无线传感器网络的危险品源监测装置。\n背景技术\n[0002] 安全生产是一个国家、一个民族文明进步的重要标志，也是一个国家、一个民族经济社会发展的综合反映和基础性保障，当前，我国正处于工业化中期，也是事故多发期，安全生产基础薄弱、安全事故多发与经济社会全面、协调、可持续发展的矛盾越来越突出。从根本上解决我国的安全生产问题，是一项长期而艰巨的任务。新一轮重大隐患调查工作表明：企业的安全生产形势是十分严峻的，这对安全生产的管理工作提出了更新、更高的要求。针对安全生产现状，重要对策之一就是重视对重大危险源和重大事故隐患进行自动化安全监测，即采用高新技术手段对企业的各类重大隐患或重大危险源进行跟踪监视，变事故处理为事故预防，随时发现隐患，随时排除，把事故消灭在萌芽状态，掌握企业安全管理的主动权，实现保障安全的目的。\n[0003] 目前的生化核爆等危险品泄漏监测手段已经比较成熟：从普通的气体浓度、液体泄漏检测仪器到专用的管道、储罐检测设备。普通气体泄漏浓度检测仪可以检测气体浓度并定位漏点；随着管道建设规模的扩大，泄漏检测技术也得到发展，目前已有的检漏方法，从最简单的人工分段沿管段巡视发展到较为复杂的计算机软硬件结合方法，从陆上检测发展到海底检测，甚至利用飞机进行空中对地下管线的检测。但是，上述检测技术都是保存在本地或者基于有线传输方式或人工记录的方式将监测结果上报至监测中心，在实际应用过程中各种监测设备还是孤立存在，只是在一个点上、一段时间内发挥作用，缺乏一个手段将它们捏合成一个整体，从而使得各种监测设备在整个危险品生产、储运、监测过程中发挥更大的作用，传统的监测方法和监测手段，缺点是监测设备各自独立，无法形成整体，无法形成信息交换的网络。\n[0004] 危险品生产企业存在规模巨大，部门人员众多，作业点分散，设备多，价值高，各种管线、阀门较多，其中一部分设备工作在户外的特点。企业对于各种设备和管线运行状态的监测要求严格，因此，对各种设备的运行状态、温度、压力、流量、泄漏等指标要做到实时监测，一旦出现情况能及时进行报警并可以在远程进行指挥调度和调整。因此要求监控系统跨越地域较大，监测点数量多，要求通讯系统速率要高，轮询响应时间要快；同时，一些作业点分散于野外，环境恶劣，需要无人值守远程监控。\n实用新型内容\n[0005] 本实用新型所要解决的问题就是提供一种基于无线传感器网络的危险品源监测装置，结合无线通信方式与有线通信方式，实时监测危险品源周围环境中的危险品浓度、危险品容器的状况，而且能够确定危险品泄露或者事故隐患的位置，为及时处理事故提供信息。\n[0006] 为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种基于无线传感器网络的危险品源监测装置，包括监测中心、公共通信网络、监测基站以及监测节点组成，监测节点布设在危险品源的周围，并通过无线方式与监测基站组成微传感器网络，监测基站通过无线通信方式或有线通信方式与公共通信网络连接，将微传感器网络的监测信息传送至监测中心。\n[0007] 监测节点包括：中央处理器，在中央处理器周围布设有存储器、危险品传感器及无线通信模块，中央处理器、存储器和无线通信模块分别接在电源模块上，无线通信模块外部连接定位模块，所述的危险品传感器包括温度、湿度、震动、压力、红外、倾角、电磁、生化制剂、辐射、易燃易爆品等传感器，根据现场所要监测的对象选择对应的传感器。\n[0008] 监测基站包括：中央处理器，在中央处理器周围布设有存储器、远程通信接口模块及无线通信模块，中央处理器、存储器和无线通信模块分别接在电源模块上，无线通信模块外部连接定位模块，远程通信接口模块提供有线通信接口和无线通信接口，有线通信接口包括inter网接口、USB接口、串行通用接口、并行接口、卫星通信接口、电话调制解调器接口等一切可与外部通信网络或计算机设备进行有线通信的接口；无线通信接口包括红外接口、蓝牙接口、GPRS接口、CDMA 1X接口、WLAN接口等一切可与外部通信网络或计算机设备进行无线通信的接口。远程通信接口模块在调试监测基站时可直接与计算机进行连接。\n[0009] 监测中心包括远程通信接口，监测计算机，监测信息数据库。\n[0010] 本实用新型采用上述技术方案后的有益效果：相比现有的监测装置，本实用新型监测节点支持无线自组织多跳的通信方式，节点可以大范围随机布设；支持定位功能，通过节点的位置信息可以迅速确定危险品源泄露的位置，布设位置灵活，根据危险品源的不同，可以布设在危险品运输车辆、危险品储罐区、危险品生产现场等任何需要监测的场合；可进行远程监测，监测现场不需要人员值守。本实用新型通过配置其它类型的传感器，还可应用在环保、精细农业、森林火灾监测、洪涝灾害监测等领域。\n附图说明\n[0011] 图1为本实用新型监测系统结构框图；\n[0012] 图2为本实用新型监测基站结构框图；\n[0013] 图3为本实用新型监测节点结构框图；\n具体实施方式\n[0014] 下面结合附图对本实用新型做进一步说明：\n[0015] 如图1为本实用新型监测系统结构框图，包括监测中心1、公共通信网络2、监测基站3以及监测节点4组成，监测节点4与监测基站3布设在危险品生产现场、危险品储罐、危险品运输车辆等监测场所，监测节点4与各个监测基站3之间采用无线通信方式，组成自组织、多跳的微传感器网络，监测基站3与监测中心1之间通过公共通信网络2连接。监测节点4内包括包括温度、湿度、震动、压力、红外、倾角、电磁、生化制剂、辐射、易燃易爆品等危险品传感器41，危险品传感器41根据后端处理的需要，对采集的传感信号举行放大、滤波、采样等处理，危险品传感器41连续采集危险品源周围的相关参数以监测危险品源是否处于安全状态，一旦所测数据超过预设值则触发监测节点以声音或闪光的形式报警。监测节点4内的定位模块33确定监测节点4的地理位置。中央处理器将节点ID、传感数据、报警信息和地理位置封装成数据包发送至微传感器网络监测基站，监测基站3通过公共通信网络将此数据包发送至监测中心1，在监测节点4判断传感数据为正常情况时，数据包内的报警信息为空。\n[0016] 如图2所示为本实用新型监测基站结构框图，包括中央处理器35、中央处理器35周围布设存储器36、无线通信模块32及远程通信接口模块34，中央处理器35，存储器36和无线通信模块36分别接在电源模块31上，无线通信模块32外部连接定位模块33，中央处理器35控制、管理各模块的功能，定位模块33获取监测基站3的地理位置，无线通信模块\n32与各监测节点4的无线通信模块32进行数据通信，组成微传感器网络并接收监测节点的传感数据；电源模块31给各模块供电。远程通信接口模块34提供有线通信接口和无线通信接口，有线通信接口包括以太网接口、USB接口、串行通用接口、并行接口、卫星通信接口、电话调制解调器接口等一切可与外部公共通信网络或计算机设备进行有线通信的接口；无线通信接口包括红外接口、蓝牙接口、GPRS接口、CDMA 1X接口、WLAN接口等一切可与外部公共通信网络或计算机设备进行无线通信的接口。远程通信接口模块34以有线通信方式或无线通信方式与公共通信网络2连接，通过公共通信网络2将包含节点工D、传感数据、报警信息和地理位置的数据包发送至监测中心1；在调试监测基站3时，远程通信接口模块\n34可直接与计算机进行连接，利用便携式计算机可在现场调试监测基站3的功能、端口是否正常工作。\n[0017] 如图3所示为本实用新型监测节点结构框图，包括中央处理器35，在中央处理器\n35周围布设存储器36、无线通信模块32及危险品传感器41，中央处理器35，存储器36和无线通信模块分别接在电源模块31上，无线通信模块32外部连接定位模块33，所述的危险品传感器41包括温度、湿度、震动、压力、红外、倾角、电磁、生化制剂、辐射、易燃易爆品等传感器，根据现场所要监测的对象选择对应的传感器。中央处理器35处理危险品传感器获取的传感数据；存储器36存储程序、数据；定位模块33获取监测节点4的地理位置；无线通信模块32与监测基站3组成微无线传感网并将监测数据发送至监测基站3；电源模块\n31给监测节点4中各模块供电。危险品传感器41根据设定的时间连续采集危险品源周围的参数，传感数据由中央处理器35进行处理，存储在存储器36中，并通过无线通信模块32发送至监测基站3，如果危险品传感器41所测数据超过预设值，监测节点4以声音、闪光的形式报警，提示现场人员有异常情况发生，同时将传感数据、报警信息和地理位置发送至监测基站3。