基于物联网的工业氟化氢远程监测系统及远程监测方法
【专利说明】基于物联网的工业氟化氢远程监测系统及远程监测方法
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及智能工业领域，尤其是一种基于物联网的工业氟化氢远程监测系统及远程监测方法。
[0003]
【背景技术】
[0004]氟化氢作为一种剧毒气体，常常出现在各类化工厂中，它是一种极强的腐蚀剂，无色，具有刺激性气味，是工人身体健康的潜在杀手，在工人工作的环境中，只要3ppm的氟化氢就会对人体造成危害，严重刺激到鼻、咽、眼睛及呼吸道粘膜，甚至高浓度的氟化氢蒸汽会灼烧人体皮肤，严重损坏呼吸道系统，因此，对工厂环境中的氟化氢浓度的监测至关重要。目前，针对氟化氢的监测系统响应速度较慢，安装地点受网络限制。
[0005]
【发明内容】
[0006]本发明的首要目的在于提供一种传输速度快，实现氟化氢气体的远程监测和自动报警的基于物联网的工业氟化氢远程监测系统。
[0007]为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案:一种基于物联网的工业氟化氢远程监测系统，包括多个用于监测氟化氢气体的Zigbee氟化氢传感器和一个Zigbee中心节点，两两Zigbee氟化氢传感器之间无线通讯，Zigbee氟化氢传感器和Zigbee中心节点之间无线通讯，Zigbee报警器与Zigbee中心节点之间无线通讯，Zigbee中心节点与4G模块通过RS485信号线相连接，4G模块通过4G网络与远程监控中心通讯，远程监控中心通过无线网络与移动客户端通讯。
[0008]所述远程监控中心由监控处理器和数据库组成。
[0009]所述移动客户端包括WEB、Android、1S客户端。
[0010]本发明的另一目的在于提供一种基于物联网的工业氟化氢远程监测方法，该方法包括下列顺序的步骤:
(O系统上电，Zigbee氟化氢传感器开始监测空气中的氟化氢浓度；
(2)Zigbee中心节点收集数据后通过4G模块发送到远程监控中心；
(3)远程监控中心的监控处理器采集到数据后存入数据库，数据被及时同步到移动客户端上；
(4)监控处理器自动判断氟化氢浓度，一旦越过报警阈值，随即发送报警数据帧给4G模块，再通过Zigbee中心节点发送至Zigbee报警器，控制Zigbee报警器报警，同时报警信息会同步到移动客户端上。
[0011]所述Zigbee氟化氢传感器开始监测空气中的氟化氢浓度，将氟化氢的浓度值转化为电信号，通过16进制数据帧的形式打包发送给Zigbee中心节点，同时每个Zigbee氟化氢传感器自身充当中继器，距离Zigbee中心节点较远的Zigbee氟化氢传感器通过距离自己最近的Zigbee氟化氢传感器将数据发送出去。
[0012]所述Zigbee中心节点上的数据帧源源不断的发送给与之连接的4G模块，远程监控中心一个固定的IP地址及通信端口，用于监听4G模块发来的数据，将数据解析后得到氟化氢的浓度值，并把数据存入数据库。
[0013]由上述技术方案可知，本发明通过Zigbee氟化氢传感器和Zigbee中心节点组成无线数传网络，组网便捷，响应速度快，安装地点无需收到网络限制，同时采用4G模块，进行远程的数据传输，进一步提高了数据传输速度。本发明能够利用无线远程监测工厂里面的氟化氢毒气的浓度，达到预警浓度，随机报警，实现了无人看管，远程监测，确保了工人拥有一个安全的工作环境。
[0014]
【附图说明】
[0015]图1为本发明的系统结构框图；
图2为本发明的工作流程图。
[0016]
【具体实施方式】
[0017]如图1所示，一种基于物联网的工业氟化氢远程监测系统，包括多个用于监测氟化氢气体的Zigbee氟化氢传感器和一个Zigbee中心节点，两两Zigbee氟化氢传感器之间无线通讯，Zigbee氟化氢传感器和Zigbee中心节点之间无线通讯，Zigbee报警器与Zigbee中心节点之间无线通讯，Zigbee中心节点与4G模块通过RS485信号线相连接，4G模块通过4G网络与远程监控中心通讯，远程监控中心通过无线网络与移动客户端通讯。所述远程监控中心由监控处理器和数据库组成，所述移动客户端包括WEB、Android、1S客户端。
[0018]如图2所示，在工作时，首先，系统上电，Zigbee氟化氢传感器开始监测空气中的氟化氢浓度；其次，Zigbee中心节点收集数据后通过4G模块发送到远程监控中心；接着，远程监控中心的监控处理器采集到数据后存入数据库，数据被及时同步到移动客户端上；最后，监控处理器自动判断氟化氢浓度，一旦越过报警阈值，随即发送报警数据帧给4G模块，再通过Zigbee中心节点发送至Zigbee报警器，控制Zigbee报警器报警，同时报警信息会同步到移动客户端上。
[0019]如图2所示，所述Zigbee氟化氢传感器开始监测空气中的氟化氢浓度，将氟化氢的浓度值转化为电信号，通过16进制数据帧的形式打包发送给Zigbee中心节点，同时每个Zigbee氟化氢传感器自身充当中继器，距离Zigbee中心节点较远的Zigbee氟化氢传感器通过距离自己最近的Zigbee氟化氢传感器将数据发送出去。所述Zigbee中心节点上的数据帧源源不断的发送给与之连接的4G模块，远程监控中心一个固定的IP地址及通信端口，用于监听4G模块发来的数据，将数据解析后得到氟化氢的浓度值，并把数据存入数据库。
[0020]综上所述，本发明通过Zigbee氟化氢传感器和Zigbee中心节点组成无线数传网络，组网便捷，响应速度快，安装地点无需收到网络限制，同时采用4G模块，进行远程的数据传输，进一步提高了数据传输速度。本发明能够利用无线远程监测工厂里面的氟化氢毒气的浓度，达到预警浓度，随机报警，实现了无人看管，远程监测，确保了工人拥有一个安全的工作环境。
【主权项】
1.一种基于物联网的工业氟化氢远程监测系统，其特征在于:包括多个用于监测氟化氢气体的Zigbee氟化氢传感器和一个Zigbee中心节点，两两Zigbee氟化氢传感器之间无线通讯，Zigbee氟化氢传感器和Zigbee中心节点之间无线通讯，Zigbee报警器与Zigbee中心节点之间无线通讯，Zigbee中心节点与4G模块通过RS485信号线相连接，4G模块通过4G网络与远程监控中心通讯，远程监控中心通过无线网络与移动客户端通讯。2.根据权利要求1所述的基于物联网的工业氟化氢远程监测系统，其特征在于:所述远程监控中心由监控处理器和数据库组成。3.根据权利要求1所述的基于物联网的工业氟化氢远程监测系统，其特征在于:所述移动客户端包括WEB、Android、1S客户端。4.一种基于物联网的工业氟化氢远程监测方法，该方法包括下列顺序的步骤: Cl)系统上电，Zigbee氟化氢传感器开始监测空气中的氟化氢浓度； (2)Zigbee中心节点收集数据后通过4G模块发送到远程监控中心； (3)远程监控中心的监控处理器采集到数据后存入数据库，数据被及时同步到移动客户端上； (4)监控处理器自动判断氟化氢浓度，一旦越过报警阈值，随即发送报警数据帧给4G模块，再通过Zigbee中心节点发送至Zigbee报警器，控制Zigbee报警器报警，同时报警信息会同步到移动客户端上。5.根据权利要求4所述的基于物联网的工业氟化氢远程监测方法，其特征在于:所述Zigbee氟化氢传感器开始监测空气中的氟化氢浓度，将氟化氢的浓度值转化为电信号，通过16进制数据帧的形式打包发送给Zigbee中心节点，同时每个Zigbee氟化氢传感器自身充当中继器，距离Zigbee中心节点较远的Zigbee氟化氢传感器通过距离自己最近的Zigbee氟化氢传感器将数据发送出去。6.根据权利要求4所述的基于物联网的工业氟化氢远程监测方法，其特征在于:所述Zigbee中心节点上的数据帧源源不断的发送给与之连接的4G模块，远程监控中心一个固定的IP地址及通信端口，用于监听4G模块发来的数据，将数据解析后得到氟化氢的浓度值，并把数据存入数据库。
【专利摘要】本发明涉及一种基于物联网的工业氟化氢远程监测系统，包括多个用于监测氟化氢气体的Zigbee氟化氢传感器和一个Zigbee中心节点，两两Zigbee氟化氢传感器之间无线通讯，Zigbee氟化氢传感器和Zigbee中心节点之间无线通讯，Zigbee报警器与Zigbee中心节点之间无线通讯，Zigbee中心节点与4G模块通过RS485信号线相连接，4G模块通过4G网络与远程监控中心通讯，远程监控中心通过无线网络与移动客户端通讯。本发明能够利用无线远程监测工厂里面的氟化氢毒气的浓度，达到预警浓度，随机报警，实现了无人看管，远程监测，确保了工人拥有一个安全的工作环境。
【IPC分类】G05B19/418
【公开号】CN104932465
【申请号】CN201510258622
【发明人】刘奎, 盛敏, 王广军, 施赵媛
【申请人】安庆师范学院
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年5月20日