一种城市燃气场站监控系统及其监控方法与流程

本发明涉及燃气场站安全监控技术领域，特别涉及一种城市燃气场站监控系统及其监控方法。

背景技术：

随着天然气在城市用量的进一步扩大，城市燃气工程的建设规模也日益扩大，燃气场站作为储存、分配并向周边居民输送燃气的站点，若发生燃气泄漏，泄露的燃气遇火源会发生爆炸，给周边居民的正常生活和生命财产都带来极大危害。

目前，对燃气场站的监控一般采用两个系统，一个系统采集环境温度等数据，另一个系统采集音视频数据，并分别通过不同的通信通道上传到远程监控平台，两个系统是独立系统，在数据传输时由于采用不同通信通道，会造成资源浪费，因此，需要提供一种方法将两个系统进行融合，以降低燃气场站的监控成本。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种城市燃气场站监控系统及其监控方法，以将两个系统进行融合，降低燃气场站的监控成本。

第一方面，本发明实施例提供了一种城市燃气场站监控系统，包括：远程监控平台和布置在燃气场站的监控设备；其中，所述监控设备包括：处理芯片、分别与所述处理芯片电气连接的视频采集单元、数据采集单元和4g/5g通信单元；

所述远程监控平台，用于通过所述4g/5g通信单元与所述处理芯片建立数据连接；

所述数据采集单元，用于实时采集所述燃气场站的模拟量数据，将所述模拟量数据发送给所述处理芯片；

所述视频采集单元，对应休眠状态和工作状态，在工作状态下用于实时采集监控覆盖区域的音视频数据，并将所述音视频数据发送给所述处理芯片；

所述处理芯片，用于将所述数据采集单元发送的所述模拟量数据通过所述4g/5g通信单元发送给所述远程监控平台，并根据接收到的数据分析是否达到视频发送条件，若达到，将所述视频采集单元发送的所述音视频数据通过所述4g/5g通信单元发送给所述远程监控平台。

优选地，在所述视频采集单元处于休眠状态时，所述接收到的数据包括所述数据采集单元采集的所述模拟量数据，所述处理芯片，具体用于根据所述模拟量数据，在确定所述模拟量数据处于非正常范围时，则确定达到所述视频发送条件，并生成唤醒指令发送给所述视频采集单元，以将处于休眠状态的所述视频采集单元切换到工作状态。

优选地，在所述视频采集单元处于工作状态时，所述接收到的数据包括所述数据采集单元采集的所述模拟量数据和所述视频采集单元采集的所述音视频数据，所述处理芯片，具体用于根据所述模拟量数据和所述音视频数据，在确定所述模拟量数据处于非正常范围和/或所述音视频数据显示非正常侵入时，则确定达到所述视频发送条件。

优选地，

所述远程监控平台，还用于向所述处理芯片发送视频获取指令，所述视频获取指令用于获取所述视频采集单元采集的所述音视频数据；

所述处理芯片，还用于在接收到所述视频获取指令时，则确定达到所述视频发送条件，若所述视频采集单元处于休眠状态，则生成唤醒指令发送给所述视频采集单元，以将处于休眠状态的所述视频采集单元切换到工作状态，并在所述视频采集单元处于工作状态时，将所述视频采集单元发送的所述音视频数据通过所述4g/5g通信单元发送给所述远程监控平台。

优选地，所述处理芯片，还用于在所述模拟量数据处于正常范围和所述音视频数据显示未发生非正常侵入时，或，在接收到所述远程监控平台发送的视频关闭指令时，生成休眠指令并发送给所述视频采集单元，以将处于工作状态的所述视频采集单元切换到休眠状态。

第二方面，本发明实施例基于上述任一所述城市燃气场站监控系统，提供了一种监控方法，包括：

步骤01，所述数据采集单元实时采集所述燃气场站的模拟量数据，将所述模拟量数据发送给所述处理芯片，所述处理芯片将所述模拟量数据通过所述4g/5g通信单元发送给所述远程监控平台，并执行步骤03；

步骤02，所述视频采集单元在工作状态下实时采集监控覆盖区域的音视频数据，并将所述音视频数据发送给所述处理芯片，并执行步骤03；

步骤03，所述处理芯片根据接收到的数据分析是否达到视频发送条件，若达到，执行步骤04；

步骤04，将所述视频采集单元发送的所述音视频数据通过所述4g/5g通信单元发送给所述远程监控平台。

优选地，在所述视频采集单元处于休眠状态时，所述接收到的数据包括所述数据采集单元采集的所述模拟量数据，步骤03，包括：根据所述模拟量数据，在确定所述模拟量数据处于非正常范围时，则确定达到所述视频发送条件，并生成唤醒指令发送给所述视频采集单元，以将处于休眠状态的所述视频采集单元切换到工作状态，并执行步骤04。

优选地，在所述视频采集单元处于工作状态时，所述接收到的数据包括所述数据采集单元采集的所述模拟量数据和所述视频采集单元采集的所述音视频数据，步骤03，包括：根据所述模拟量数据和所述音视频数据，在确定所述模拟量数据处于非正常范围和/或所述音视频数据显示非正常侵入时，则确定达到所述视频发送条件，并执行步骤04。

优选地，

进一步包括：所述远程监控平台向所述处理芯片发送视频获取指令，所述视频获取指令用于获取所述视频采集单元采集的所述音视频数据；

所述接收到的数据还包括所述视频获取指令，步骤03，包括：在接收到所述视频获取指令时，则确定达到所述视频发送条件，若所述视频采集单元处于休眠状态，则生成唤醒指令发送给所述视频采集单元，以将处于休眠状态的所述视频采集单元切换到工作状态，并执行步骤04，若所述视频采集单元处于工作状态，则直接执行步骤04。

优选地，进一步包括：所述处理芯片在确定所述模拟量数据处于正常范围和所述音视频数据显示未发生非正常侵入时，或，在接收到所述远程监控平台发送的视频关闭指令时，生成休眠指令并发送给所述视频采集单元，以将处于工作状态的所述视频采集单元切换到休眠状态。

本发明实施例提供了一种城市燃气场站监控系统及其监控方法，将音视频数据采集和模拟量数据采集融合到一个系统中，不仅可以采集燃气场站更多类型的数据，而且均采用同一个通信信道进行数据传输，通信信道为4g/5g通信单元，可以提高数据传输速率，且可进行数据的实时上传，由于4g/5g流量成本较高，数据采集单元采集的模拟量数据所使用流量较少，可实时传输给远程监控平台，只有在处理芯片分析确定达到视频发送条件时，从将视频采集单元采集的音视频数据传输给远程监控平台，从而进一步降低了燃气场站的监控成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一个实施例提供的一种城市燃气场站监控系统结构图；

图2是本发明一个实施例提供的一种城市燃气场站监控方法流程图；

图3是本发明一个实施例提供的另一种城市燃气场站监控方法流程图；

图4是本发明一个实施例提供的又一种城市燃气场站监控方法流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例提供了一种城市燃气场站监控系统，包括：远程监控平台10和布置在燃气场站的监控设备20；其中，所述监控设备20包括：处理芯片201、分别与所述处理芯片201电气连接的视频采集单元202、数据采集单元203和4g/5g通信单元204；

所述远程监控平台10，用于通过所述4g/5g通信单元204与所述处理芯片201建立数据连接；

所述数据采集单元202，用于实时采集所述燃气场站的温度、湿度和燃气浓度中的至少一种模拟量数据，将所述模拟量数据发送给所述处理芯片201；

所述视频采集单元203，对应休眠状态和工作状态，在工作状态下用于实时采集监控覆盖区域的音视频数据，并将所述音视频数据发送给所述处理芯片201；

所述处理芯片201，用于将所述数据采集单元202发送的所述模拟量数据通过所述4g/5g通信单元204发送给所述远程监控平台10，并根据接收到的数据分析是否达到视频发送条件，若达到，将所述视频采集单元203发送的所述音视频数据通过所述4g/5g通信单元204发送给所述远程监控平台10。

本发明实施例中，将音视频数据采集和模拟量数据采集融合到一个系统中，不仅可以采集燃气场站更多类型的数据，而且均采用同一个通信信道进行数据传输，通信信道为4g/5g通信单元，可以提高数据传输速率，且可进行数据的实时上传，由于4g/5g流量成本较高，数据采集单元采集的模拟量数据所使用流量较少，可实时传输给远程监控平台，只有在处理芯片分析确定达到视频发送条件时，从将视频采集单元采集的音视频数据传输给远程监控平台，从而进一步降低了燃气场站的监控成本。

在本实施例中，数据采集单元采集的模拟量数据可以是现有技术中燃气scada(supervisorycontrolanddataacquisition，数据采集与监视控制)系统中可以采集到的所有除音视频数据以外的数据，例如，温度、湿度、燃气浓度、管道压力、燃气流量(本实施例不做详细列举，现有技术中scada系统可以采集到的所有除音视频数据以外的数据均属于本发明实施例中模拟量数据的保护范围)等，那么该数据采集单元可以包括温度传感器、湿度传感器、燃气浓度采集器和压力传感器中的至少一种，其中，温度传感器用于采集燃气场站的温度，湿度传感器用于采集燃气场站的湿度，燃气浓度采集器可以采集燃气场站的燃气浓度，压力传感器可以设置在燃气管道、燃气储存罐上，以采集燃气管道、燃气储存罐的压力。

其中，燃气浓度超过正常值，则表明燃气发生了泄露，若温度超过正常温度范围、湿度低于正常湿度范围和/或压力大于正常压力范围，那么则表明此时燃气厂站可能发生了爆炸，此时，处理芯片不仅要将音视频数据传输给远程监控平台，还需要向远程监控平台进行告警，以及时通知监控人员。

由于数据采集单元采集的模拟量数据占用字符数较少，所需流量较少，因此可以通过4g/5g通信单元进行实时传输，从而保证了对燃气场站的实时监控。

在本实施例中，由于音视频数据量较大，若将实时音视频数据传输给远程监控平台，需要耗费大量4g/5g流量，成本高，且音视频数据，因此，只有在达到视频发送条件时，才会将音视频数据传输给远程监控平台。

其中，视频采集单元可以对应两种工作状态，一种是休眠状态，一种是工作状态。

在视频采集单元处于休眠状态时，视频采集单元不工作，此时仅靠数据采集单元采集的模拟量数据对燃气场站进行监控，若处理芯片确定模拟量数据处于非正常范围，则确定达到视频发送条件，处理芯片生成唤醒指令发送给视频采集单元，以将处于休眠状态的所述视频采集单元切换到工作状态，此时，视频采集单元将实时采集到的音视频数据发送给处理芯片，处理芯片将该音视频数据发送给远程监控平台，以供监控人员根据音视频数据对燃气场站的情况进行进一步监控。

在视频采集单元处于工作状态时，视频采集单元与数据采集单元同时工作，处理芯片接收到的数据为数据采集单元采集的模拟量数据和视频采集单元采集的音视频数据，若处理芯片确定模拟量数据处于非正常范围和/或所述音视频数据显示非正常侵入，则确定达到视频发送条件，此时，处理芯片可以直接将视频采集单元采集的音视频数据发送给远程监控平台，以供监控人员利用模拟量数据和音视频数据对燃气场站的情况进行监控。

优选地，视频采集单元可以是红外摄像头，在监控覆盖区域处于黑暗环境中时，依然可以采集音视频数据，以保证全天候的视频监控，满足高分辨现场的要求。

由于在燃气场站，一旦发生燃气泄露，遇明火发生爆炸，为了能够及时将现场信息传输给远程监控平台，摄像头需要具有防爆功能，因此，在本实施例中，该视频采集单元可以是防爆摄像头，或者，对红外摄像头进行防爆保护处理。

所述视频采集单元可以通过csi接口与处理芯片连接，以进一步提高数据传输效率。

在本发明一个实施例中，在处理芯片将模拟量数据发送给远程监控平台，监控人员根据当前模拟量数据需要获知音视频数据时，可以通过远程监控平台向处理芯片发送视频获取指令，所述视频获取指令用于获取所述视频采集单元采集的所述音视频数据；

所述处理芯片，还用于在接收到所述视频获取指令时，则确定达到所述视频发送条件，若所述视频采集单元处于休眠状态，则生成唤醒指令发送给所述视频采集单元，以将处于休眠状态的所述视频采集单元切换到工作状态，并在所述视频采集单元处于工作状态时，将所述视频采集单元发送的所述音视频数据通过所述4g/5g通信单元发送给所述远程监控平台。

本实施例通过远程监控平台与处理芯片的数据交互，可以主动且随时获知燃气场站的音视频数据，从而可以对燃气场站现场各参数情况的获知。

在本发明一个实施例中，由于燃气场站在正常情况下，可以不需对音视频数据进行实时监控，也为了进一步降低监控成本，所述处理芯片，还用于在所述模拟量数据处于正常范围和所述音视频数据显示未发生非正常侵入时，或，在接收到所述远程监控平台发送的视频关闭指令时，生成休眠指令并发送给所述视频采集单元，以将处于工作状态的所述视频采集单元切换到休眠状态。

进一步地，监控设备还可以包括电源，用于对处理芯片、数据采集单元、视频采集单元、4g/5g通信单元进行供电，保证监控设备的正常运行。

以上监控设备可以包括多个视频采集单元和多个数据采集单元，将多个视频采集单元和多个数据采集单元分别设置在燃气场站的不同位置，例如，燃气计量站、调压站、阀室等各个关键站点，从而保证燃气场站的全方位监控。

请参考图2，本发明实施例基于上述城市燃气场站监控系统还提供了一种监控方法，包括：

步骤01，所述数据采集单元实时采集所述燃气场站的模拟量数据，将所述模拟量数据发送给所述处理芯片，所述处理芯片将所述模拟量数据通过所述4g/5g通信单元发送给所述远程监控平台，并执行步骤03；

步骤02，所述视频采集单元在工作状态下实时采集监控覆盖区域的音视频数据，并将所述音视频数据发送给所述处理芯片，并执行步骤03；

步骤03，所述处理芯片根据接收到的数据分析是否达到视频发送条件，若达到，执行步骤04；

步骤04，将所述视频采集单元发送的所述音视频数据通过所述4g/5g通信单元发送给所述远程监控平台。

在本发明一个实施例中，视频采集单元可以对应两种工作状态，一种是休眠状态，一种是工作状态。

在所述视频采集单元处于休眠状态时，此时仅靠数据采集单元采集的模拟量数据对燃气场站进行监控，所述接收到的数据包括所述数据采集单元采集的所述模拟量数据，步骤03，包括：根据所述模拟量数据，在确定所述模拟量数据处于非正常范围时，则确定达到所述视频发送条件，并生成唤醒指令发送给所述视频采集单元，以将处于休眠状态的所述视频采集单元切换到工作状态，并执行步骤04，以供监控人员根据音视频数据对燃气场站的情况进行进一步监控。

在所述视频采集单元处于工作状态时，视频采集单元与数据采集单元同时工作，所述接收到的数据包括所述数据采集单元采集的所述模拟量数据和所述视频采集单元采集的所述音视频数据，步骤03，包括：根据所述模拟量数据和所述音视频数据，在确定所述模拟量数据处于非正常范围和/或所述音视频数据显示非正常侵入时，则确定达到所述视频发送条件，并执行步骤04，以供监控人员利用模拟量数据和音视频数据对燃气场站的情况进行监控。

在本发明一个实施例中，在处理芯片将模拟量数据发送给远程监控平台，监控人员根据当前模拟量数据需要获知音视频数据时，可以进一步包括：所述远程监控平台向所述处理芯片发送视频获取指令，所述视频获取指令用于获取所述视频采集单元采集的所述音视频数据；

所述接收到的数据还包括所述视频获取指令，步骤03，包括：在接收到所述视频获取指令时，则确定达到所述视频发送条件，若所述视频采集单元处于休眠状态，则生成唤醒指令发送给所述视频采集单元，以将处于休眠状态的所述视频采集单元切换到工作状态，并执行步骤04，若所述视频采集单元处于工作状态，则直接执行步骤04。

本实施例通过远程监控平台与处理芯片的数据交互，可以主动且随时获知燃气场站的音视频数据，从而可以对燃气场站现场各参数情况的获知。

在本发明一个实施例中，由于燃气场站在正常情况下，可以不需对音视频数据进行实时监控，也为了进一步降低监控成本，可以进一步包括：所述处理芯片在确定所述模拟量数据处于正常范围和所述音视频数据显示未发生非正常侵入时，或，在接收到所述远程监控平台发送的视频关闭指令时，生成休眠指令并发送给所述视频采集单元，以将处于工作状态的所述视频采集单元切换到休眠状态。

为对上述城市燃气场站监控系统的监控方法进一步说明，下面以如下两种情况分别对监控方法的流程进行描述。

第一种情况：燃气场站正常情况下，视频采集单元处于休眠状态，在达到视频发送条件时，视频采集单元才处于工作状态。

第二种情况：视频采集单元一直处于工作状态。

在第一种情况时，请参考图3，该监控方法可以包括：

步骤301，监控设备上电。

步骤302，数据采集单元实时采集燃气场站的模拟量数据，将模拟量数据发送给处理芯片。

步骤303，处理芯片将模拟量数据通过4g/5g通信单元发送给远程监控平台。

步骤304，处理芯片确定模拟量数据是否处于非正常范围，若是，执行步骤305，否则，继续执行步骤303。

步骤305，处理芯片生成唤醒指令发送给视频采集单元以将处于休眠状态的所述视频采集单元切换到工作状态。

步骤306，视频采集单元实时采集监控覆盖区域的音视频数据，将音视频数据发送给处理芯片。

步骤307，处理芯片将音视频数据通过4g/5g通信单元发送给远程监控平台。

步骤308，在远程监控平台向处理芯片发送了视频获取指令时，则执行步骤305。

步骤309，处理芯片在确定所述模拟量数据处于正常范围和所述音视频数据显示未发生非正常侵入时，或，在接收到所述远程监控平台发送的视频关闭指令时，生成休眠指令并发送给所述视频采集单元，以将处于工作状态的所述视频采集单元切换到休眠状态，并执行步骤302。

在第二种情况时，请参考图4，该监控方法可以包括：

步骤401，监控设备上电。

步骤402，数据采集单元实时采集燃气场站的模拟量数据，将模拟量数据发送给处理芯片。

步骤403，处理芯片将模拟量数据通过4g/5g通信单元发送给远程监控平台。

步骤404，视频采集单元实时采集监控覆盖区域的音视频数据，并将所述音视频数据发送给所述处理芯片。

步骤405，处理芯片在确定所述模拟量数据处于非正常范围和/或所述音视频数据显示非正常侵入时，执行步骤406，否则继续执行步骤403。

步骤406，处理芯片将音视频数据通过4g/5g通信单元发送给远程监控平台。

步骤407，在远程监控平台向处理芯片发送了视频获取指令时，则执行步骤406。

步骤408，远程监控平台向处理芯片发送了视频关闭指令，处理芯片停止将音视频数据向远程监控平台传输，并执行步骤402和步骤404。

综上，本发明各个实施例至少可以实现如下有益效果：

1、在本发明实施例中，将音视频数据采集和模拟量数据采集融合到一个系统中，不仅可以采集燃气场站更多类型的数据，而且均采用同一个通信信道进行数据传输，通信信道为4g/5g通信单元，可以提高数据传输速率，且可进行数据的实时上传，由于4g/5g流量成本较高，数据采集单元采集的模拟量数据所使用流量较少，可实时传输给远程监控平台，只有在处理芯片分析确定达到视频发送条件时，从将视频采集单元采集的音视频数据传输给远程监控平台，从而进一步降低了燃气场站的监控成本。

2、在本发明实施例中，由于数据采集单元采集的模拟量数据占用字符数较少，所需流量较少，因此可以通过4g/5g通信单元进行实时传输，从而保证了对燃气场站的实时监控。

3、在本发明实施例中，视频采集单元可以是红外摄像头，在监控覆盖区域处于黑暗环境中时，依然可以采集音视频数据，以保证全天候的视频监控，满足高分辨现场的要求。

4、在本发明实施例中，监控设备可以包括多个视频采集单元和多个数据采集单元，将多个视频采集单元和多个数据采集单元分别设置在燃气场站的不同位置，例如，燃气计量站、调压站、阀室等各个关键站点，从而保证燃气场站的全方位监控。

上述装置内的各单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本发明方法实施例基于同一构思，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、方法、物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、方法、物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，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储在计算机可读取的存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质中。

最后需要说明的是：以上所述仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技术方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。