一种化学品仓库危险监控系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于仓储管理技术领域，涉及一种化学品仓库危险监控系统。
【背景技术】
[0002]无线传感器网络是一种分布式传感网络，它的末梢是可以感知和检查外部世界的传感器。无线传感器网络中的传感器通过无线方式通信，因此网络设置灵活，设备位置可以随时更改，还可以跟互联网进行有线或无线方式的连接，通过无线通信方式形成的一个多跳自组织网络，能广泛地应用于工业、农业、医疗和日常生活中。
[0003]在工业方面，随着经济的发展，物资的生产越来越多，各个生产企业对仓库的要求越来越多。仓库作为一个安全性要求较高，人员值守需求众多的行业，具有监控点数量众多、地点分散，现场环境复杂的问题，这已成为日常维护工作的主要障碍。其中化学品仓库对于安全性和自动化的要求相当高。据中国仓储协会不完全调查统计，2014年全国危化品仓库面积达到7731万平方米，同比增加了 5.1%，然而与高速增长的化学品仓库面积不协调的却是化学品仓库安全性问题的凸显。由于仓储环境不善、工作人员操作失误等原因，化学品仓库爆炸起火事故常见于新闻中，如春节期间常见的烟花爆竹仓库爆炸、2013年的广州白云区仓库爆燃事故、2015年的天津港“8.12”爆炸事故等，给人民的生命安全和财产安全造成了极大损失，对企业形象和信誉造成了很大影响。因此，有必要设计一种监控系统对化学品仓库可能存在的危险进行预警和监控。
[0004]然而，现有的化学品仓库监控系统，结构单一，基本上采用管线连接各个设备的方式，传输范围有限，布线繁琐，可扩展性不足，传输方式单一，实用效果不好，而且无法做到报警与自动控制的同步执行。
【发明内容】
[0005]本实用新型要解决的技术问题是提供一种化学品仓库危险监控系统，该系统采用无线方式对化学品仓库进行监控，能够同时完成报警与自动控制操作。
[0006]为了解决上述技术问题，本实用新型化学品仓库危险监控系统包括监测终端节点，协调器，网关模块，服务器，自动控制器;所述监测终端节点布置在化学品仓库内，将实时采集的仓库监测区域内的环境监测数据通过无线传感器网络发送给布置在化学品仓库外的协调器;协调器通过串口将环境监测数据通过串口数据线发送到网关模块；网关模块将帧格式转换和协议转换后的环境监测数据通过WiFi或4G网络实时传送到服务器进行存储；同时，网关模块将接收到的环境监测数据通过无线传输方式发送给自动控制器，自动控制器将报警信息或安全信息发回到网关模块，网关模块将环境监测数据、报警信息或安全信息显示在显示屏上。
[0007]管理人员可以很方便地在化学品仓库外(如值班室等区域)通过网关处的显示屏了解化学品仓库环境监测数据和报警信息，以便及时对监测区域内的环境进行改善和突发状况进行处理。
[0008]进一步，本实用新型还包括自动控制装置；自动控制器将报警信息发回到网关模块的同时向自动控制装置发送控制命令，以对仓库环境参数进行调节控制。
[0009]自动控制器可以根据环境监测数据的异常判断化学品仓库环境是否处于安全状态;若处于安全状态，则将安全信息发回到网关模块，网关模块将环境监测数据与安全信息显示在显示屏上;否则将警报信息发回到网关模块，并将控制命令发送给自动控制装置，以对仓库环境参数进行调节控制，及时地解决出现火情、气体泄漏、温湿度不合适等问题，免去了人工奔走的劳累。
[0010]所述自动控制装置包括通风机、制冷机和灭火器；自动控制器的控制端分别与通风机、制冷机和灭火器连接。
[0011]所述监测终端节点包括传感器组和ZigBee通信模块;传感器组通过ZigBee通信模块将采集的仓库监测区域内的环境监测数据发送给协调器。
[0012]所述传感器组包括温湿度一体式传感器，烟雾传感器，危险气体传感器;温湿度一体式传感器通过ZigBee通信模块将采集的仓库监测区域内的温度与湿度数据发送给协调器;烟雾传感器、危险气体传感器通过ZigBee通信模块分别将采集的仓库监测区域内的烟雾浓度、危险气体浓度数据发送给协调器。
[0013]有益效果:
[0014](I)克服了传统有线化学品仓库监控系统布线麻烦，成本高，功耗高，可扩展性和移植性差的不足。
[0015](2)传统化学品仓库监控系统的传输范围有限，实时了解不便，实用性并不强，本实用新型提供了化学品仓库环境状况的实时监测、传送并保存，通过速度快、发展成熟的WiFi网络和4G网络延长了传输范围。
[0016](3)传统化学品仓库监控系统数据传输方式单一，容易受到干扰而出现故障，本实用新型采用WiFi通信技术和4G通信技术则可以极大地拓展系统的传输范围，增加了系统的抗毁性与安全性。
[0017](4)传统化学品仓库监控系统即使监测到了环境数据异常，无法自动的进行安全操作，需要人为地根据不同危险情况进行相应操作，人力浪费严重。本实用新型设计自动控制器，若出现环境参数异常，在发出报警信息的同时进行自动控制操作，如打开干粉灭火器、打开制冷机、打开通风机等，能够及时地解决出现火情、气体泄漏、温湿度不合适等问题。
【附图说明】
[0018]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细说明。
[0019]图1是本实用新型化学品仓库危险监控系统的总体结构图。
[0020]图2是监测终端节点结构图。
[0021]图3是协调器的结构图。
[0022]图4是网关模块结构图。
[0023]图5是自动控制器结构图。
[0024]图6是协调器流程图。
[0025]图7是自动控制器流程。
【具体实施方式】
[0026]如图1所示，本实用新型的化学品仓库危险监控系统包括监测终端节点，协调器，网关模块，服务器，自动控制器。监测终端节点(包括温湿度一体式传感器、烟雾传感器、危险气体传感器以及与各传感器对应的ZigBee通信模块)负责周期性地定时采集仓库监测区域的环境监测数据，并将数据发送至协调器;协调器负责完成无线传感网络的建立，将监测终端节点采集的环境监测数据汇总并发送到网关模块；网关模块进行Zigbee信号与WiFi或4G信号的协议转换，将数据传送到服务器中存储，并接受自动控制器的报警信息或安全信息，在显示屏上显示环境监测数据及报警信息或安全信息；自动控制器，判断化学品仓库环境状况，当环境监测数据异常时，发送控制命令，自动完成开启自动控制装置中灭火器、制冷机和通风机，并将报警信息发送到网关模块。
[0027]本实用新型设计的一种化学品仓库危险监控系统在实际应用的过程中，布置在化学品仓库内的监测终端节点，通过各种传感器对仓库监测区域内的环境参数准确地进行实时监测，并通过采用ZigBee通信协议的无线传感器网络将采集到的环境监测数据发送给布置在化学品仓库外(如值班室等区域)的协调器;协调器通过串口将环境监测数据通过串口数据线发送到网关模块；网关模块将接收到的数据进行数据帧格式转换和协议转换，并通过WiFi或4G网络将处理过的数据实时传送到服务器进行存储，同时网关模块将接收到的数据通过无线传输方式发送给布置在化学品仓库内的自动控制器，并接收自动控制器返回的报警信息或安全信息，网关模块还将监测的环境监测数据与报警信息或安全信息显示在显示屏上；自动控制器对环境监测数据进行判断是否超过安全范围，针对不同数据异常情况自动执行相应操作，并向网关模块发送报警信息或安全信息；当环境监测数据超过安全范围时向自动控制装置发送相应的控制命令。管理人员可以很方便地在化学品仓库外(如值班室等区域)通过网关模块处的显示屏了解化学品仓库环境监测数据与报警信息或安全信息，以便及时对监测区域内的环境进行改善和突发状况进行处理;而且自动控制器会自动判断各类监测数据是否异常，对出现监测数据异常的地方自动进行调节控制，及时地解决出现火情、气体泄漏、温湿度不合适等问题，免去了人工奔走的劳累。
[0028]如图2所示，监测终端节点主要由传感器组和ZigBee通信模块组成；传感器组和ZigBee通信模块由电源提供工作电压。
[0029]化学品仓库的存储条件对温度、相对湿度要求较为严格，一般在化学品仓库中容易出现泄漏的易燃易爆气体主要是氨气和硫化氢气体，出现火情时烟雾浓度会迅速上升，因此将温度、相对湿度、氨气浓度、硫化氢浓度