一种远程控制系统的制作方法

本发明涉及气体检测领域，具体而言，涉及一种远程控制系统。

背景技术：

有限空间作业(其中，有限空间作业又称为受限空间作业，密闭空间作业)存在的主要风险包括中毒，缺氧窒息，燃爆以及淹溺，高处坠落，触电，物体打击，机械伤害，坍塌，掩埋，高温高湿等，在某些环境下，上述风险可能并存，并具有隐蔽性和突发性。

有限空间内存在和集聚有毒气体，作业人员吸入后会引起化学性中毒，甚至死亡。有限空间中中毒气体可能的来源包括：有限空间内存储的有毒物质的挥发，有机物分解产生的有毒气体，进行焊接，涂装等作业时产生的有毒气体，相连或相近设备、管道中有毒物质的泄露等。引发有限空间作业中毒风险的点型物质有：硫化氢，一氧化碳，苯和苯系物，氰化氢，磷化氢等。

相关技术中，受限空间内作业，由于所处环境限制，将导致工人携带的传统便携式气体检测仪，不能将危险信号第一时间传递给外部人员，受限空间外的监管人员，很难知晓受限空间内作业人员的实时状态极易导致发生事故后错过最佳施救时间。同时，传统便携式气体检测仪通过蓝牙或者wifi进行信号传输，蓝牙和wifi通信距离短，蓝牙通信还只支持点对点通信，再者传统便携式气体检测仪功耗大，采用4g网络的同时没有公网信号，还需要进行布线，布线繁杂的同时还需要维护。

因此，从技术角度来讲，受限空间内的危险信息，是很难外传的。他们往往都是因为受限空间气体环境变化信息不能及时传递给外部的监护人员，导致错过最佳施救时间。许多研究已经表明，受限空间内发生的大部分伤害事故都是由有害气体造成的，比重约占报道事故的90％。因此，气体检测成了所有受限闭空间安全作业程序和标准的重中之重。

针对相关技术中存在的上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种远程控制系统，以解决了相关技术中在有限空间内检测到的气体数据无法可靠外传的技术问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种远程控制系统。该控制系统包括：至少一个前端检测设备，用于检测至少一个作业点的气体浓度并将检测到的气体浓度通过信号发送出去；至少一个中继传输设备，通过lora无线技术与至少一个前端检测设备通信连接，用于接收至少一个前端检测设备发送的信号并放大信号；终端采集设备，通过lora无线技术与至少一个中继传输设备通信连接，用于接收至少一个中继传输设备发送的信号。

进一步地，远程控制系统还包括：公网基站，与终端采集设备通信连接，用于接收终端采集设备接收到的信号。

进一步地，公网基站接收到信号后将信号发送至云服务器。

进一步地，前端检测设备包括传感器，传感器用于采集作业点的气体浓度。

进一步地，前端检测设备内的微控制单元为msp430f78187。

进一步地，前端检测设备包括报警输出模块，当前端检测设备检测到气体浓度大于或者等于预设气体浓度时，报警输出模块输出报警信号。

进一步地，前端检测设备内设置有马达，当前端检测设备检测到的气体浓度大于或者等于预设气体浓度时，马达动作以输出振动信号。

进一步地，前端检测设备包括：数据存储模块，数据存储模块用于存储前端检测设备检测到的数据；记录打印输出模块，记录打印输出模块在接收到预设指令时，将存储模块存储的数据打印并输出。

进一步地，前端检测设备包括：gps模块，用于定位前端检测设备的位置；蓝牙通讯模块，用于为前端检测设备提供无线通信环境。

进一步地，前端检测设备包括lcd显示屏，用于显示前端检测设备检测到的数据。

通过本发明，包括：至少一个前端检测设备，用于检测至少一个作业点的气体浓度并将检测到的气体浓度通过信号发送出去；至少一个中继传输设备，通过lora无线技术与至少一个前端检测设备通信连接，用于接收至少一个前端检测设备发送的信号并放大信号；终端采集设备，通过lora无线技术与至少一个中继传输设备通信连接，用于接收至少一个中继传输设备发送的信号，解决了相关技术中在有限空间内检测到的气体数据无法可靠外传的技术问题，进而达到了降低受限空间作业事故率的技术效果。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例提供的一种远程控制系统的示意图；

图2为本实施例提供的一种远程控制系统布局在实际应用场景中的示意图；以及

图3为本实施例提供的前端检测设备的示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、远程控制系统、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、远程控制系统、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，以下对本发明实施例涉及的部分名词或术语进行说明：

lora无线技术：(longrangeradio)远距离无线电，包括以下几点特性：

1、传输距离：城镇可达2-5km，郊区可达15km；

2、工作频率：ims频段，包括433、868、915mh等；

3、标准：ieee802.15.4g；

4、调制方式：基于扩频技术，线性调制扩频(css)的一个变种，具有前向纠错(fec)能力；

5、容量：一个lora网关可以连接上千上万个lora节点；

6、电池寿命：长达10年；

7、安全：aes128加密；

8、传输速率：几百到几十kbps，速率越低传输距离越长。

无线中继：即是无线ap在网络连接中起到中继的作用，能实现信号的中继和放大，从而延伸无线网络的覆盖范围。无线中继模式组网方法的用途极其广泛，在无线网络已经开始广泛使用的今天，很多地方会因为场地比较大或者有障碍物，而无线设备的覆盖范围就达不到我们所需要的距离或中途受到阻碍，这时候我们采用无线中继模式来连接无线网络，就能满足组网的要求。

根据本发明的实施例，提供了一种远程控制系统。

图1是根据本发明实施例提供的一种远程控制系统的示意图。如图1所示，该远程控制系统包括以下部分：

至少一个前端检测设备，用于检测至少一个作业点的气体浓度并将检测到的气体浓度通过信号发送出去；

至少一个中继传输设备，通过lora无线技术与至少一个前端检测设备通信连接，用于接收至少一个前端检测设备发送的信号并放大信号；

终端采集设备，通过lora无线技术与至少一个中继传输设备通信连接，用于接收至少一个中继传输设备发送的信号。

具体地，图2为本实施例提供的一种远程控制系统布局在实际应用场景中的示意图，如图2所示，在有限作业空间内可以包括一个作业点还可以包括多个作业点，每个作业点至少部署一个前端检测设备，用于检测作业点的气体浓度。

中继传输设备与前端检测设备通过lora无线技术通信连接，用于接收前端检测设备发来的信号并对接收到的信号进行中继个放大，由于有限空间内部署的金属器件较多，前端检测设备发送的信号会发生较大程度的衰减，因此，中继传输设备可以削弱信号的衰减程度，以起到信号保真的作用，其中，中继传输设备前端检测设备是一一对应的关系。

上述地，如图2所示，终端采集设备为外部作业人员接收前端采集器发送来的信号所用的采集器，外部作业人员通过终端采集器接收到的信号和数据来判断有限空间内作业点的情况。例如，通过接收到的数据来随时了解作业点的气体浓度，在作业点的气体浓度大于等于预设浓度时，采取救援措施对作业点的作业人员进行施救。

需要说明的是，使用lora技术，解决有限空间气体检测数据传输的问题，既有的常规技术方案很难实施，无线传输距离短，布线不方便等，导致数据无法可靠外传。

本发明实施例提供的一种远程控制系统，通过至少一个前端检测设备，用于检测至少一个作业点的气体浓度并将检测到的气体浓度通过信号发送出去；至少一个中继传输设备，通过lora无线技术与至少一个前端检测设备通信连接，用于接收至少一个前端检测设备发送的信号并放大信号；终端采集设备，通过lora无线技术与至少一个中继传输设备通信连接，用于接收至少一个中继传输设备发送的信号，解决了相关技术中在有限空间内检测到的气体数据无法可靠外传的技术问题，进而达到了降低受限空间作业事故率的技术效果。

可选地，远程控制系统还包括：公网基站，与终端采集设备通信连接，用于接收终端采集设备接收到的信号。

可选地，公网基站接收到信号后将信号发送至云服务器。

上述地，如图2所示，本实施例提供的远程控制系统还包括公网基站，公网基站可以接收终端采集设备采集到的数据上传至云服务器以供远程操作人员进行作业点工作的监控。

可选地，前端检测设备包括传感器，传感器用于采集作业点的气体浓度。

可选地，前端检测设备内的微控制单元为msp430f78187。

可选地，前端检测设备包括报警输出模块，当前端检测设备检测到气体浓度大于或者等于预设气体浓度时，报警输出模块输出报警信号。

可选地，前端检测设备内设置有马达，当前端检测设备检测到的气体浓度大于或者等于预设气体浓度时，马达动作以输出振动信号。

可选地，前端检测设备包括：数据存储模块，数据存储模块用于存储前端检测设备检测到的数据；记录打印输出模块，记录打印输出模块在接收到预设指令时，将存储模块存储的数据打印并输出。

可选地，前端检测设备包括：gps模块，用于定位前端检测设备的位置；蓝牙通讯模块，用于为前端检测设备提供无线通信环境。

可选地，前端检测设备包括lcd显示屏，用于显示前端检测设备检测到的数据。

具体地，如图3所示，图3为本实施例提供的前端检测设备的示意图，前端检测设备(也称前端检测仪)采用锂电池供电，国外高精度传感器技术，高清液晶显示屏显示，最多可以同时检测6种气体，并实现无线数据远距离传输。

上述地，前端检测仪以msp430f78187低功耗器件为mcu，内置高精度ad转换模块，高性能集成运放芯片，结合高精度传感器设计而成，设置有数据存储模块，具有数据记录存储，人性化图形操作界面，气体浓度测量，仪器校准，无线传输等功能。

进一步地，前端检测仪还设置有报警输出模块，报警输出模块在前端检测仪检测到作业点的气体浓度大于或者等于预设浓度时输出报警信号以通知地面监控人员对作业点的作业人员实施救援。同时，前端检测设备还设置有马达，在前端检测设备检测到气体浓度大于或者等于预设浓度时，控制马达震动通过振动感知来提醒作业点的作业人员该作业点的气体浓度超标。

在本发明提供的另一个实施例中，当多个作业点之间的任何一个作业点的前端检测设备检测到该作业点气体浓度超标时，除了该作业点的前端检测设备输出报警提醒，其他作业点的前端检测设备也同时可以收到报警信号以提醒其他作业点的作业人员有作业点的气体浓度超标。

上述地，在一个可选的实施例中，中继传输设备可以与前端检测设备一一对应，在另一个可选的实施例中，多个前端检测设备与一个中继传输设备对应，在另一个可选的实施例中，一个前端检测设备与多个中继传输设备对应。

上述地，本申请提供的前端检测设备还包括有记录打印输出模块，用于将前端检测设备记录的数据打印出来。同时，前端检测仪内部还配置了蓝牙，lora，gprs等模块，用户可根据自身需要进行无线功能选择，实现远距离无线数据传输，与后台综合管理平台对接，实现科学，智能，扁平化管理，提高安全应急管理效率。

如图3所示，图3为本发明实施例提供的前端检测设备的示意图，前端检测设备设置有usb充电/通讯模块和锂电池管理模块，可以为前端检测设备提供续航保障，提高了设备的待机时间，功能满配时，仪器待机功能可以达48小时，满足了绝大部分客户的使用需求。

通过上述远程控制系统，解决了有限空间作业的实际需求，施工人员，协助人员及管理人员全方位获取作业区域环境安全状况，浓度超标时，及时发出预警提示，并有历史记录。

通过中级设备进行无线信号中继，可以延长通讯距离，保障适应各种场合应用，保障产品的实际应用价值。出现危险时，报警联动，地理位置追踪，陪同人员及管理人员第一时间进行紧急抢救，获取宝贵时间，挽救损失。智能化监测，减少人力物力的投入，提高安全作业系数，对企业具有较大的经济利益。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、远程控制系统、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、远程控制系统、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、远程控制系统、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员应明白，本发明的实施例可提供为远程控制系统、系统或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。