用于安全生产事故隐患监控的液氨泄露报警系统的制作方法

本实用新型属于有毒、易燃、有刺激性气体储存技术领域，更具体地说，涉及一种用于安全生产事故隐患监控的液氨泄露报警系统。

背景技术：

液氨是一种无色但带有刺激性气味的气体，易燃、易溶于水，一旦发生泄漏事故，将对人体和周围设施产生极大的影响，轻者造成人员伤害和设备损害，重者造成人员伤亡及生产停产事故，后果不堪设想。关于液氨的监控，目前主要采用的是人工监控的方式，通过人员巡视液氨存储桶来发觉事故隐患。然后，通过人工巡视，很难保证对液氨存储桶的连续长时间监控；同时在发生事故隐患后，很难实时了解实时的现场情况，要了解现场情况时，需要派遣人员至现场查看，人员生命存在较大安全威胁。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术中人工巡视，很难保证对液氨存储桶的连续长时间监控；同时在发生事故隐患后，很难实时了解实时的现场情况，要了解现场情况时，需要派遣人员至现场查看，人员生命存在较大安全威胁缺陷，提供用于安全生产事故隐患监控的液氨泄露报警系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种用于安全生产事故隐患监控的液氨泄露报警系统，包括在每个液氨储蓄桶处同时布置的浓度传感器以及视频监控设备，以分别对液氨储蓄桶进行氨气浓度数据采集和视频监控，浓度传感器以及视频监控设备均通过网关连接至云服务器，以向云服务器提供氨气浓度数据和视频监控数据，云服务器无线连接有各个便携式通信终端，以向便携式通信终端发送判断结果；云服务器与网关和便携式通信终端之间分别连接有硬件防火墙。

优选地，在本实用新型的用于安全生产事故隐患监控的液氨泄露报警系统中，浓度传感器以及视频监控设备与网关之间通过有线方式进行连接，网关与云服务器之间通过因特网连接。

优选地，在本实用新型的用于安全生产事故隐患监控的液氨泄露报警系统中，所述便携式通信终端为手机。

优选地，在本实用新型的用于安全生产事故隐患监控的液氨泄露报警系统中，所述氨气浓度传感器包括：通气箱体、底座、氨敏材料、进气阀门、出气阀门、光源、光电管、入射光通道、反射光通道；其中，所述底座固定在通气箱体底部，氨敏材料搁置在底座上，进气阀门和出气阀门分别固定在通气箱体左右两侧。

优选地，在本实用新型的用于安全生产事故隐患监控的液氨泄露报警系统中，所述视频监控设备全部或者部分为云台摄像机，云台摄像机的拍摄角度受控于所述便携式通信终端。

实施本实用新型的用于安全生产事故隐患监控的液氨泄露报警系统，具有以下有益效果：本实用新型能够自动对公司的液氨设备进行监控，并将监控结果反馈至便携式通信终端，有利于监控人员及时发现事故隐患以及对现场的安全实时视频查看。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型的一种用于安全生产事故隐患监控的液氨泄露报警系统一实施例的示意图；

图2是氨气浓度传感器的结构图；

图3是本实用新型的第一量化值的得出流程图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

参考图1，一种用于安全生产事故隐患监控的液氨泄露报警系统，在本实施例中，该系统对n个液氨储蓄桶进行监控报警，液氨储蓄桶分别为液氨储蓄桶1、液氨储蓄桶2、…、液氨储蓄桶n,其中n≥1。在每个液氨储蓄桶处分别安装由一个氨气浓度传感器，分别为浓度传感器1、浓度传感器2、…、浓度传感器2，以分别对各个液氨储蓄桶处(在液氨储蓄桶外)的氨气浓度进行检测。同时，在每个液氨储蓄桶处分别安装一个图像采集设备，分别为图像采集设备1、图像采集设备2、…、图像采集设备n，以分别对各个液氨储蓄桶进行图像拍摄，图像采集设备可以通过摄像机实现。视频监控设备全部或者部分为云台摄像机，云台摄像机的拍摄角度受控于下述的便携式通信终端。

氨气浓度传感器以及视频监控设备均通过网关连接至云服务器，以向云服务器提供用于判断是否发生安全事故隐患的氨气浓度数据和视频监控数据，云服务器无线连接有各个便携式通信终端，以向便携式通信终端发送判断结果；云服务器与网关和便携式通信终端之间分别连接有硬件防火墙，以防止他人对系统网络的入侵。

各个浓度传感器以及各个图像采集设备分别连接一网关，连接时可以采用有线或者无线的方式。云服务器通过因特网连接网关，以获取浓度传感器和图像采集设备采集的浓度数据和图像数据，判断该液氨储蓄桶是否发生泄漏，并在液氨储蓄桶发生泄漏时，根据预设的液氨储蓄桶与对应的紧急联系人的对应关系，通过便携式通信终端通知对应的紧急联系人，便携式通信终端可以为手机。

通过便携式通信终端通知对应的紧急联系人具体是指：发送文字消息至便携式通信终端通知紧急联系人和/或建立语音会话通知紧急联系人。发送文字消息可以是发送短信、微信消息、QQ消息等其中的任意一种，建立语音会话是指通过打电话、微信电话、QQ电话等中的任意一种，其实现方式例如：拨通对应的紧急联系人的电话，电话接通后，通过后台预先存储的语音模板，发送语音通知“xxx处的液氨储蓄桶发生泄漏，请迅速安排处理”。上述的对应关系例如可以是是公司责任人或者有关部门的检查人员通过便携式通信终端或者固定端访问云服务器，并进行登记存储得到。在本实施例中，每个液氨储蓄桶对应有一个紧急联系人(即图中的便携式通信终端1)，但是在本实用新型的其他实施例中可以是多个液氨储蓄桶对应有一个紧急联系人，或者是每个液氨储蓄桶对应有多个紧急联系人。

参考图2，氨气浓度传感器包括：通气箱体1、底座2、氨敏材料3、进气阀门4、出气阀门5、光源6、光电管7、入射光通道9、反射光通道10；其中，所述底座2固定在通气箱体1底部，氨敏材料3搁置在底座2上，进气阀门4和出气阀门5分别固定在通气箱体1左右两侧，光电管7和计算机8通过数据线相连。

光源6发出的可见光经入射光通道9照射在氨敏材料3上，氨敏材料3上的反射光经反射光通道10进入光电管7，光电管7向计算机8输出电信号；氨敏材料3是由一种多孔的高反射性的材料，由上述方法制备得到。

光源6发出的光(为可见及红外光，波长300nm-1100nm)照射到置于通气箱体1内的氨敏材料3表面，光在氨敏材料3(具有周期性孔道的高反射性多孔材料)内产生反射干涉现象，当氨气进入通气箱体1后，负载于高反射性多孔材料表面的敏感染料发生吸收光谱的变化。结合氨气后的敏感染料吸收光谱区域与高反射性多孔材料的反射光谱重叠，氨敏材料3的反射强度降低，其降低程度与氨气浓度在一定范围内(1～500mg/m3)呈正比。光电管7将反射光经过光电转换后，得到的电信号输入计算机8，计算机8的显示器上即显示空气中氨气浓度随时间变化的曲线。

优选地，在本实用新型的用于安全生产事故隐患监控的液氨泄露报警系统中，所述视频监控设备全部或者部分为云台摄像机，云台摄像机的拍摄角度受控于所述便携式通信终端。

云服务器判断该液氨储蓄桶是否发生泄漏，本实用新型提供下述两种实现方式，但是本实用新型不限于此。

第一种具体实现方式具体包括如下步骤：

S31、判断浓度传感器采集的实时浓度是否大于浓度预设值；若是，则转入步骤S32，否则认定液氨储蓄桶未发生泄漏。

S32、将图像采集设备采集的实时图像数据与预设的标准图像数据进行相减，得到差值图像；所述标准图像为预先在液氨未发生泄漏时，获取的人工控制监控设备拍摄的液氨储蓄桶处的图像；其中，所述图像采集设备一直保持固定角度进行图像拍摄。

S33、将差值图像与预设的液氨泄漏状态图像进行比对，根据二者的相似度，判断液氨储蓄桶是否发生泄漏；液氨储蓄桶发生泄漏的判断标准是所述相似度大于预设值。液氨泄漏状态图像是液氨泄漏时的图像，如液氨雾化图像，其可以事先根据之前发生的液氨泄漏时的图像进行提取。若二者相似度超过预设值，则判定位液氨发生泄漏，否则未发生泄漏。

第二种具体实现方式具体包括如下步骤：

对图像采集设备采集的图像进行图像分析，判断可能发生液氨泄漏的可能性，并进行量化，得出第一量化值，对浓度传感器采集的数据进行数据分析判断可能发生液氨泄漏的可能性，并进行量化，得出第二量化值，然后根据第一量化值和第二量化值判断液氨是否发生泄漏，判断规则为综合量化值是否达到阈值；

其中，综合量化值＝K1*第一量化值+K2*第二量化值,K1、K2为预设值，K1+K2＝1，且K1与K2均大于0。在本实用新型中，K1/K2∈[0.4,0.6]，以保证两个量化值的影响相当，在本实施例中，K1＝0.5，K2＝0.5，阈值＝50。

参考图3，图3是本实用新型的第一量化值的得出流程图。其中，所述监控设备一直保持固定角度进行图像拍摄；第一量化值的得出步骤具体包括：

(1)预先在液氨未发生泄漏时，获取人工控制监控设备拍摄的图像，并存储为标准图像；

(2)实时获取监控设备自动拍摄的实时图像，将实时图像与标准图像做差，得出差值图像；

(3)将差值图像与预设的液氨泄漏状态图像进行比对，判断二者的相似度；液氨泄漏状态图像是液氨泄漏时的图像，如液氨雾化图像，其可以事先根据之前发生的液氨泄漏时的图像进行提取；

(4)根据所述相似度得出量化值。如将第一量化值量化为0至100，量化值的大小与相似度相等，并进行取整。

第二量化值的得出步骤具体包括：

(1)获取浓度传感器实时检测到的存放位置处实时氨气浓度值；

(2)根据实时氨气浓度值得出第二量化值。实时氨气浓度值越大，第二量化值越大，实时氨气浓度值可采用阶梯量化方式，如在本实施例中将第二量化值分为十一个数值：0、10、20、30、40、…、100，每个数值对应一个氨气浓度范围，如此可以得出第二量化值。

在本实用新型的再一实施例中，液氨储蓄桶处安装有定位装置，定位装置也连接至所述网关，以将定位信息发送至云服务器，在液氨储蓄桶发生泄漏时，云服务器还将向所述便携式通信终端发送导航控制指令；所述导航控制指令内包含发生泄漏的液氨储蓄桶的定位信息，所述便携式通信终端预装有APP，所述APP用于在接收到所述导航控制指令后，识别出定位信息，并根据识别出的定位信息建立所述便携式通信终端处至定位信息对应位置处的导航路径并进行导航。所述APP内具有视频开关，用于在视频开关被触发时，向云服务器发送视频请求指令，云服务器在收到所述视频请求指令后，将发生泄漏的液氨储蓄桶处的图像采集设备采集的视频图像同步传送至所述APP，以在所述APP上进行显示，此时云服务器通过便携式通信终端通知对应的紧急联系人在本实施例中也可以是通过该APP进行提醒。如此，在云服务器通过便携式通信终端通知对应的紧急联系人后，紧急联系人打开APP上的视频开关，然后就可以立马看到泄漏现场的实施视频。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。