[实用新型]一种基于物联网的危险品爆炸气体远程监测系统

说明书

技术领域

本实用新型属于物联网中的自动控制技术领域，尤其涉及一种基于物联网的危险品爆炸气体远程监测系统。

背景技术

近年来，随着中国工业经济迅猛发展，化工产业得到了蓬勃发展，同时化工产业中的危险源也成倍增加，各种由于不按规定程序操作和存放的具有易燃、易爆、腐蚀、毒害和放射性等危险特性的危险品而发生的火灾、爆炸事故重复而频繁上演。例如：1993年8月5日下午，广东深圳市清水河仓库区安贸危险品储运公司仓库爆炸起火；2006年6月16日15时09分，位于马鞍山市当涂县城关附近白纻山下的安徽省盾安化工集团有限公司粉状乳化车间粉乳前工序发生爆炸；2015年8月12日，天津港国际物流中心区域内瑞海公司所属危险品仓库发生爆炸；由于缺乏有效设备和方法对化学品成分进行监测和分析，爆炸事故的现场产生的大量的有毒气体和烟雾以及粉尘而造成的次生灾害，均造成了惨重的人员伤亡和财产损失。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种基于物联网的危险品爆炸气体远程监测系统，该气体远监测系统克服了现有技术的不足，体积小，成本低，可靠性高，能够及时采集事故现场中有毒有害气体的浓度和位置信息，并进行无线远距离传输，无需人工进行现场采集，减少了次生灾害的发生，减少了人员伤亡和财产损失。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：一种基于物联网的危险品爆炸气体远程监测系统，其特征在于：该气体远程监测系统包括：

信息管理层；所述信息管理层是爆炸气体环境信息监控单元，用于接收气体数据信息并进行存储分析；

信息传输层；所述信息传输层包括无线数据采集模块和无线通讯单元；所述无线数据采集模块是CC23530芯片，用于对检测到的各种数据信号进行采集并向信息管理层通过无线通讯单元进行无线传输；

和监测设备管理层；所述监测设备管理层包括用于检测危险品爆炸气体的气体检测传感器和单片机处理单元；所述气体检测传感器用于对气体数据信号进行采集，并将采集到的信号传输给单片机处理单元进行处理；所述单片机处理单元用于对接收到的气体信息进行判定并根据判定结果给出控制指令，该单片机处理单元包括主控芯片MSP430F5438A、带通滤波电路、增益放大电路、A/D采样模块、电源管理模块、存储模块、看门狗电路、RS232串口通信模块和I/O扩展；所述主控芯片MSP430F5438A是对检测到的气体信号进行处理，并发出控制指令；所述带通滤波电路是对检测到的气体信号进行滤波；所述增益放大电路是对滤波后的气体信号进行放大；所述A/D采样模块采用芯片型号为LTC2209的A/D采样模块，用于对放大后的气体信号进行A/D采样；所述电源管理模块用于向主控芯片MSP430F5438A、A/D采样模块和无线数据采集模块提供电源；所述存储模块用于将待传输的气体浓度数据和气体的位置信息分别进行存储；所述看门狗电路用于监控单片机主程序的运行,用于防止程序无限制的运行，在接收和发送数据时对数据和电路起保护作用；所述RS232串口通信模块用于从PC机串行口接收数据；所述I/O扩展是在所用单片机的并行I/O数据接口不够使用时，用于简单的输入口扩展和输出口扩展；

所述气体检测传感器对周围空气中的气体进行采集，采集到的模拟信号送到带通滤波电路和增益放大电路进行滤波和信号放大处理，再将放大后的信号送到LTC2209A/D采样模块进行A/D采样，将采样后的信号输入到MSP430F5438A主控制芯片进行信号处理，经过单片机处理单元处理后的信号经无线数据采集模块CC2530进行信号采集后，通过无线通讯单元将气体浓度信息以及位置信息传输出去，最后气体数据信息由爆炸气体环境信息监控单元接收并进行存储分析。

所述无线通讯单元是WiFi或者是ZigBee。

所述气体检测传感器包括苯类有机物检测器、一氧化碳检测器、三氯甲烷检测器和PM2.5检测器，用于对危险品爆炸气体信息进行监测；所述苯类有机物检测器是采用旁热式结构的半导体式毒性气体敏感元件MQ138传感器；所述一氧化碳气体检测传感器是采用费加罗公司生产的TGS2442半导体气体传感器；所述三氯甲烷检测器采用Membrapor公司的CHCL3/C-1000传感器。