一种基于互联网的危化品智能管控系统及方法与流程

本发明属于危化品管控技术领域，尤其涉及一种基于互联网的危化品智能管控系统及方法。

背景技术：

危化品即危险的化学品，通常指的是具有易燃、易爆、有毒、有害和放射性等特性，且在运输装卸和储存保管过程中易造成人员伤亡和财产损毁而需要特别保护的化学物品。然而，现有危化品检测信息单一，数据不完善，存在检测缺陷，无法全面的对危化品综合管控；同时一线人员知识水平有限，缺乏理论知识，更为棘手的是，发生事故时候，无法采取及时有效的应急预案。

危化品的泄露是第一危害，对泄露危害的危化品检测是避免事故发生的第一步，但现在的检测方法检测数据不准确。

综上所述，现有技术存在的问题是：现有危化品预警信息单一，检测数据不完善，检测方法缺陷，无法全面的对危化品进行综合管控；同时一线人员知识水平有限，缺乏理论知识，更为棘手的是，发生事故时候，无法采取及时有效的应急预案。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于互联网的危化品智能管控系统及方法。

本发明是这样实现的，一种基于互联网的危化品智能管控系统包括：

危化品信息检测模块，与数据采集模块连接，通过传感器矩阵监测危化品是否泄漏；

所述传感器矩阵采集现场危化品气体的浓度值，并将采集的现场危化品气体浓度的模拟量转化为危化品气体浓度的数字量；

将所获取的现场危化品气体的浓度值与预设的气体浓度警示值作比较，以判断现场危化品气体浓度是否超标；

当现场危化品气体浓度超标时，将警示信号传输给数据采集模块。

进一步，所述传感器矩阵将采集的现场危化品气体浓度的模拟量转化为危化品气体浓度的数字量的转化方法包括：

首先在时间上进行离散化处理，每隔一定的时间间隔，抽取信号的一个瞬间幅度值，在时间上将模拟信号离散化；

所述传感器矩阵采样后得出一系列在时间上离散的样值序列；进行离散化处理后，转换为有限个离散值，最终用数码来表示幅值，实现连续信号幅度离散化处理并进行量化；

量化后的信号变成幅度分级的数字编码脉冲信号；用二进制码来表示已经量化了的样值，每个二进制数对应一个量化电平，然后进行排列，得到由二值脉冲组成的数字信息流，以进行传输；

所述离散化处理具体包括：

(1)、将输入信号序列的信号样点x(n)减去M个采样间隔之前的信号样点x(n-M)，得到差值信号d(n)，即：

d(n)＝x(n)-x(n-M)；

其中，M是DFT变换点数，n信号样点的时域索引；

(2)、然后进行修正后的UVT变换：

其中，k为DFT变换的频域索引值，WM为复旋转因子并且WM＝e^j2π/M；

(3)、将信号样点x(n)乘以调制序列将频点k的DFT变换移到k＝0处，根据n-L时刻的DFT变换结果Xn-L(0)计算n时刻的DFT变换输出：

其中，m为调制序列的索引值，每个采样时刻增加1，初始值为0，增加到M-1时，下一采样时刻恢复到初始值0，作为迭代的n-L时刻的DFT变换结果Xn-L(0)，其初始值采用DFT变换方法得到；

所述的调制序列采用一个传感器矩阵的复数振荡器来实现，形式为：

调制序列是以M为周期的，每M个样点就自动从开始；

所述的变换表示为：

其中，

L点信号序列d(n)被分成两个长度为L/2的子序列，分别对应d(n)中奇数索引和偶数索引的子序列，根据抽取得到的这两个子序列的DFT变换直接合成得到；

(4)、通过相位修正得到n时刻频点k的DFT变换结果即信号第k个频点的频谱信息：

进一步，基于互联网的危化品智能管控系统进一步包括：

视频监控模块、数据采集模块、中央控制模块、无线通信模块、数据存储模块、实时定位模块、无线基站、远程服务器、智能移动端、报警模块、专家模块；

视频监控模块，与数据采集模块连接，用于通过安装的摄像头对危化品进行实时监控；

危化品信息检测模块，还用于监测容器内压力大小、液位高低、浓度高低、温度高低、湿度数值、流量数值、惯性数值、箱体是否打开等参数；

数据采集模块，与视频监控模块、危化品信息检测模块、中央控制模块连接，用于将视频监控模块、危化品信息检测模块获取的模拟量电信号转换为数字量信号，并发送给中央控制模块。

中央控制模块，与数据采集模块、无线通信模块、数据存储模块、实时定位模块、报警模块、专家模块连接，用于对数据采集模块采集的数据进行分析，同时调度各个模块进行正常工作；

无线通信模块，与中央控制模块连接，与无线基站无线连接，用于将中央控制模块的操作控制信息通过无线形式发送给无线基站，无线基站将信息发送给远程服务器和智能移动端；实现远程管控操作；

数据存储模块，与中央控制模块连接，用于存储危化品检测数据信息；

实时定位模块，与中央控制模块连接，用于定位危化品运输位置信息；

报警模块，与中央控制模块连接，用于对危化品检测数据异常进行及时报警；

专家模块，与中央控制模块连接，用于接入专家评估单元，显示专家建议或历史处理经验，并根据分析对比结果做出专业危化品管控工作。

进一步，所述基于互联网的危化品智能管控系统进一步包括排风处理模块；与中央控制模块连接，用于对泄漏的的危化品进行排放，降低到小于危险浓度临界值。

本发明另一目的在于提供一种基于互联网的危化品智能管控方法包括以下步骤：

步骤一，视频监控模块、危化品信息检测模块将检测的危化品信息数据通过数据采集模块转换为数字量信号，并发送给中央控制模块；

步骤二，中央控制模块对数据采集模块采集的数据进行分析，同时调度各个模块进行正常工作；中央控制模块将检测数据及专家评断数据存储到数据存储模块中；

步骤三，危化品运输时通过实时定位模块定位危化品运输位置信息；如果危化品检测数据异常通过报警模块进行及时报警；

步骤四，通过无线通信模块将中央控制模块的操作控制信息通过无线形式发送给无线基站，无线基站将信息发送给远程服务器和智能移动端，实现远程操作控制。

本发明的优点及积极效果为：本发明通过危化品信息检测模块可以监测危化品是否泄漏、容器内压力大小、液位高低、浓度高低、温度高低、湿度数值、流量数值、惯性数值、箱体是否打开等参数；检测数据全面完善，更加全面的危化品进行管控；提高管控安全性；同时通过专家模块综合专家经验知识，做出科学准确的管控策略，提高管控危化品的专业水平。

本发明通过危化品信息检测模块的检测方法，数据获得准确性高，而且反应速度快，为避免事故的发生提供了充分的保证。本发明的排风处理模块可对泄漏的的危化品进行排放，降低到小于危险浓度临界值。

附图说明

图1是本发明实施例提供的基于互联网的危化品智能管控系统结构图。

图2是本发明实施例提供的基于互联网的危化品智能管控方法流程图。

图中：1、视频监控模块；2、危化品信息检测模块；3、数据采集模块；4、中央控制模块；5、无线通信模块；6、数据存储模块；7、实时定位模块；8、无线基站；9、远程服务器；10、智能移动端；11、报警模块；12、专家模块；13、排风处理模块。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。

下面结合附图对本发明的结构作详细的描述。

如图1所示，本发明提供的基于互联网的危化品智能管控系统包括：视频监控模块1、危化品信息检测模块2、数据采集模块3、中央控制模块4、无线通信模块5、数据存储模块6、实时定位模块7、无线基站8、远程服务器9、智能移动端10、报警模块11、专家模块12。

视频监控模块1、危化品信息检测模块2分别通过电路线连接数据采集模块3；数据采集模块3通过电路线连接中央控制模块4；中央控制模块4通过电路线分别连接无线通信模块5、数据存储模块6、实时定位模块7、报警模块11、专家模块12。

视频监控模块1，与数据采集模块3连接，用于通过安装的摄像头对危化品进行实时监控；

危化品信息检测模块2，与数据采集模块3连接，通过传感器矩阵用于监测危化品是否泄漏、容器内压力大小、液位高低、浓度高低、温度高低、湿度数值、流量数值、惯性数值、箱体是否打开等参数；

所述传感器矩阵采集现场危化品气体的浓度值，并将采集的现场危化品气体浓度的模拟量转化为危化品气体浓度的数字量；

将所获取的现场危化品气体的浓度值与预设的气体浓度警示值作比较，以判断现场危化品气体浓度是否超标；

当现场危化品气体浓度超标时，将警示信号传输给数据采集模块。

所述传感器矩阵将采集的现场危化品气体浓度的模拟量转化为危化品气体浓度的数字量的转化方法包括：

首先在时间上进行离散化处理，每隔一定的时间间隔，抽取信号的一个瞬间幅度值，在时间上将模拟信号离散化；

所述传感器矩阵采样后得出一系列在时间上离散的样值序列；进行离散化处理后，转换为有限个离散值，最终用数码来表示幅值，实现连续信号幅度离散化处理并进行量化；

量化后的信号变成幅度分级的数字编码脉冲信号；用二进制码来表示已经量化了的样值，每个二进制数对应一个量化电平，然后进行排列，得到由二值脉冲组成的数字信息流，以进行传输；

所述离散化处理具体包括：

(1)、将输入信号序列的信号样点x(n)减去M个采样间隔之前的信号样点x(n-M)，得到差值信号d(n)，即：

d(n)＝x(n)-x(n-M)；

其中，M是DFT变换点数，n信号样点的时域索引；

(2)、然后进行修正后的UVT变换：

其中，k为DFT变换的频域索引值，WM为复旋转因子并且WM＝e^j2π/M；

(3)、将信号样点x(n)乘以调制序列将频点k的DFT变换移到k＝0处，根据n-L时刻的DFT变换结果Xn-L(0)计算n时刻的DFT变换输出：

其中，m为调制序列的索引值，每个采样时刻增加1，初始值为0，增加到M-1时，下一采样时刻恢复到初始值0，作为迭代的n-L时刻的DFT变换结果Xn-L(0)，其初始值采用DFT变换方法得到；

所述的调制序列采用一个传感器矩阵的复数振荡器来实现，形式为：

调制序列是以M为周期的，每M个样点就自动从开始；

所述的变换表示为：

其中，

L点信号序列d(n)被分成两个长度为L/2的子序列，分别对应d(n)中奇数索引和偶数索引的子序列，根据抽取得到的这两个子序列的DFT变换直接合成得到；

(4)、通过相位修正得到n时刻频点k的DFT变换结果即信号第k个频点的频谱信息：

数据采集模块3，与视频监控模块1、危化品信息检测模块2、中央控制模块4连接，用于将视频监控模块1、危化品信息检测模块2获取的模拟量电信号转换为数字量信号，并发送给中央控制模块4。

中央控制模块4，与数据采集模块3、无线通信模块5、数据存储模块6、实时定位模块7、报警模块11、专家模块12连接，用于对数据采集模块3采集的数据进行分析，同时调度各个模块进行正常工作；

无线通信模块5，与中央控制模块4连接，与无线基站8无线连接，用于将中央控制模块4的操作控制信息通过无线形式发送给无线基站8，无线基站8将信息发送给远程服务器9和智能移动端10；实现远程管控操作；

数据存储模块6，与中央控制模块4连接，用于存储危化品检测数据信息；

实时定位模块7，与中央控制模块4连接，用于定位危化品运输位置信息；

报警模块11，与中央控制模块4连接，用于对危化品检测数据异常进行及时报警；

专家模块12，与中央控制模块4连接，用于接入专家评估单元，显示专家建议或历史处理经验，并根据分析对比结果做出专业危化品管控工作。

所述基于互联网的危化品智能管控系统进一步包括排风处理模块13；与中央控制模块连接，用于对泄漏的的危化品进行排放，降低到小于危险浓度临界值。

如图2所示，本发明提供的一种基于互联网的危化品智能管控方法包括以下步骤：

S101，视频监控模块、危化品信息检测模块将检测的危化品信息数据通过数据采集模块转换为数字量信号，并发送给中央控制模块；

S102，中央控制模块对数据采集模块采集的数据进行分析，同时调度各个模块进行正常工作；中央控制模块将检测数据及专家评断数据存储到数据存储模块中；

S103，危化品运输时通过实时定位模块定位危化品运输位置信息；如果危化品检测数据异常通过报警模块进行及时报警；

S104，通过无线通信模块将中央控制模块的操作控制信息通过无线形式发送给无线基站，无线基站将信息发送给远程服务器和智能移动端，实现远程操作控制。

以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。