一种传感网络二氧化碳及有害挥发有机物的在线监控系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及传感网络技术领域，具体涉及一种传感网络二氧化碳及有害挥发有机物的在线监控系统。
【背景技术】
[0002]20世纪70年代开始，发达国家相继建立了连续自动监测系统，在地区分布网点或在重点污染源布设监测点。80年代初，发达国家相继建立了自动连续监测系统和宏观生态监测系统，并借助地理信息系统技术(GIS)、遥感技术(RS)和全球卫星定位系统技术(GPS)，连续观察空气、水体污染状况变化及生态环境变化，预测预报未来环境质量，有力扩大了环境监测范围以及监测数据的获取、处理、传输、应用的能力，为环境监测动态监控区域环境质量乃至全球生态环境质量提供了强有力的技术保障，极大促进了环境监测的现代化发展，实现了监测的实时性、连续性和完整性。整体上看，国外空气污染检测起步较早，技术种类丰富，但系统开发和运行成本较高。
[0003]国内空气质量监测工作从上世纪70年代起步逐渐发展。空气质量监测是环境保护的基础，更是石化生产的重要装备空分装置平稳运行提供高质量洁净空气的安全保障。目前我国对污染气体的监测除了直接采用国外进口的自动化污染气体监测进行在线监测的方法外，还使用传统人工取样实验室分析的方法。这2种方法都有监测成本过高，移动不便的不足之处。
【实用新型内容】
[0004]针对现有技术存在的不足，本实用新型提供一种传感网络二氧化碳及有害挥发有机物的在线监控系统，取上述2种监测方法的长处，切实地满足了环境监测部门的需要，监测人员只需在易发大气污染事件的现场布置传感器节点，就可以实时的监测污染突发现场的各种污染气体浓度，为及时处置大气污染突发事件提供有力的技术保证。
[0005]为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下:
[0006]—种传感网络二氧化碳及有害挥发有机物的在线监控系统，包括监控调度模块，节点支架和安装在节点支架上的能源模块、控制传输模块、存储模块、通信模块一、二氧化碳传感器、温湿度传感器、风向传感器、风速传感器、气压传感器和VOC传感器；所述控制传输模块、存储模块、通信模块一、二氧化碳传感器、温湿度传感器、风向传感器、风速传感器、气压传感器和VOC传感器均与能源模块电性连接；
[0007]所述各传感器的信号输出端均连接至控制传输模块的输入端；所述控制传输模块的输出端连接存储模块的输入端；所述存储模块与通信模块一相连；所述通信模块一连接监控调度模块；
[0008]所述节点支架固定在工业区需监控的作业环境内。
[0009]前述的控制传输模块包括控制模块和通信模块二；所述控制模块采用型号为ATMEGA48/88/168的单片机，各传感器的信号输出端连接至单片机通用端口 ；所述通信模块二采用TD-LTE模块，通信模块二的输入端连至单片机通用端口。
[0010]前述的温湿度传感器选用的型号为DTH11，气压传感器采用LC-QAl型，二氧化碳传感器型号为7NE/C02-1000，VOC传感器采用NE-PID-1000。
[0011]前述的节点支架采用的型号为YS3040。
[0012]前述的监控调度模块中设电子地图。
[0013]有益效果:
[0014]本实用新型能同时采集工业环境的温度、湿度、气压，并实时采集有害挥发性有机物气体浓度，并由监控终端智能显示，通过TCP/IP协议，利用WIF1、WCDMA, CDMA2000、TD-LTE, FDD-LTE等多种方式将数据传输至无线终端，解决了传输距离远，多种气体在线监控成本高等问题，当环境参数处于不安全状态时，能及时进行警示。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型的一种传感网络二氧化碳及有害挥发有机物的在线监控系统结构框图。
【具体实施方式】
[0016]下面对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0017]如图1所示，本实用新型的传感网络二氧化碳及有害挥发有机物的在线监控系统，包括监控调度模块，节点支架，存储模块，控制传输模块，通信模块一，二氧化碳传感器、温湿度传感器、风向传感器、风速传感器、气压传感器、VOC(有害挥发性有机物)传感器。
[0018]节点支架采用的型号为YS3040。节点支架上安装了能源模块和与之电性连接的控制传输模块、存储模块、通信模块一、二氧化碳传感器、温湿度传感器、风向传感器、风速传感器、气压传感器和voc(有害挥发性有机物)传感器，提供电力支持。
[0019]本实用新型中温湿度传感器选用的型号为DTH11，气压传感器采用LC-QAl型，二氧化碳传感器型号为7NE/C02-1000，V0C (有害挥发性有机物)传感器采用NE-PID-1000。各传感器的信号输出端均连接至控制传输模块的输入端。控制传输模块的输出端连接存储模块的输入端，作用是与各传感器数据建立通信通道、接收和传输数据。存储模块与通信模块一相连，用于存储各传感器数据并与通信模块一进行数据交互。通信模块一连接监控调度模块，进行数据交互。
[0020]节点支架群分别固定在工业区需监控的作业环境内。
[0021]本实用新型的控制传输模块分控制和通信两部分，控制部分采用型号为ATMEGA48/88/168的单片机，各传感器的信号输出端连接至单片机通用端口，通信部分采用TD-LTE模块，其输入端连至单片机通用端口。且通信部分采用TCP/IP协议，符合WIFI/WCDMA/CDMA2000/TD-LTE/FDD-LTE 无线传输制式规范。
[0022]控制传输模块将各传感器的实时监控结果经通信模块一传输至监控调度模块。监控调度模块设定作业环境温度安全范围，湿度安全范围，作业环境气压安全范围，并将超出作业环境温度安全范围、湿度安全范围、环境气压安全范围的数据进行显示同时发出警报消息；同时监控调度模块使用电子地图功能标注气体浓度。
[0023]本实用新型进行在线监控包括以下步骤:
[0024]I) 二氧化碳传感器实时采集工业环境二氧化碳浓度，温湿度传感器实时采集工业环境温度和湿度；气压传感器实时采集工业环境气压；风速传感器和风向传感器实时采集工业环境风速和风向，VOC (有害挥发性有机物)传感器实时采集工业环境VOC气体浓度；
[0025]2)上述传感器采集到的工业环境数据经处理后传输至控制传输模块，控制传输模块的控制部分将数据实时压缩处理，并通过通信部分传输至存储模块；
[0026]3)存储模块对接收到的数据进行存储后，发送至通信模块一，由通信模块一向监控调度模块发送数据；
[0027]4)当二氧化碳传感器采集的工业环境二氧化碳气体浓度超出设定的环境浓度，或者温湿度传感器采集的工业环境温度和湿度超出设定的温度安全范围和湿度安全范围，或者气压传感器采集的工业环境气压超出设定的环境气压安全范围，或者VOC传感器采集的工业环境VOC气体浓度超出设定的环境浓度，由监控调度模块发出警报消息，并将超出作业环境温度安全范围、湿度安全范围、环境气压安全范围的数据由监控调度模块显示；同时监控调度模块使用电子地图功能标注气体浓度。
[0028]本实用新型中设定作业环境温度安全范围是-10°C?50°C。湿度安全范围是20%?60% RH。作业环境气压安全范围是±1.5倍标准大气压。
[0029]本实用新型符合《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》(GB50493-2009)，《环境空气质量手工监测技术规范》(HJ/T194-2005)，《环境空气质量自动监测技术规范》(HJ/T193-2005)，《电气装置安装工程蓄电池施工及验收规范》(GB50172-92)，《电气装置安装工程接地装置施工及验收规程》(GB50169-2006)，《电气装置安装工程低压电器施工及验收规范》(GB50254-96)，《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》(GB50150-2006)工业安全标准。
【主权项】
1.一种传感网络二氧化碳及有害挥发有机物的在线监控系统，其特征在于，包括监控调度模块，节点支架和安装在节点支架上的能源模块、控制传输模块、存储模块、通信模块一、二氧化碳传感器、温湿度传感器、风向传感器、风速传感器、气压传感器和VOC传感器；所述控制传输模块、存储模块、通信模块一、二氧化碳传感器、温湿度传感器、风向传感器、风速传感器、气压传感器和VOC传感器均与能源模块电性连接； 所述各传感器的信号输出端均连接至控制传输模块的输入端；所述控制传输模块的输出端连接存储模块的输入端；所述存储模块与通信模块一相连；所述通信模块一连接监控调度模块； 所述节点支架固定在工业区需监控的作业环境内。2.根据权利要求1所述的一种传感网络二氧化碳及有害挥发有机物的在线监控系统，其特征在于，所述控制传输模块包括控制模块和通信模块二 ；所述控制模块采用型号为ATMEGA48/88/168的单片机，各传感器的信号输出端连接至单片机通用端口 ；所述通信模块二采用TD-LTE模块，通信模块二的输入端连至单片机通用端口。3.根据权利要求1所述的一种传感网络二氧化碳及有害挥发有机物的在线监控系统，其特征在于，所述温湿度传感器选用的型号为DTH11，气压传感器采用LC-QAl型，二氧化碳传感器型号为7NE/C02-1000，VOC传感器采用NE-PID-1000。4.根据权利要求1所述的一种传感网络二氧化碳及有害挥发有机物的在线监控系统，其特征在于，所述节点支架采用的型号为YS3040。5.根据权利要求1所述的一种传感网络二氧化碳及有害挥发有机物的在线监控系统，其特征在于，所述监控调度模块中设电子地图。
【专利摘要】本实用新型公开了一种传感网络二氧化碳及有害挥发有机物的在线监控系统，包括监控调度模块，节点支架和安装在节点支架上的二氧化碳传感器、温湿度传感器、风向传感器、风速传感器、气压传感器、VOC传感器、控制传输模块、能源模块、存储模块、通信模块。各传感器将采集到的工业环境数据经处理后传输至控制传输模块，控制传输模块将数据实时压缩处理，并通过传输至存储模块，再由存储模块发送至监控调度模块，监控调度模块显示超出作业环境温度安全范围、湿度安全范围、环境气压安全范围的数据并进行警示，同时使用电子地图标注气体浓度。本实用新型具有自组织程度高、能耗低、实时性强等特点，用户可实时、高效的监控工业区的大气关键指标。
【IPC分类】G08C17/00, G08B21/12
【公开号】CN204833615
【申请号】CN201520538968
【发明人】舒磊, 吴宪君, 李凯亮, 曾俊林
【申请人】广东石油化工学院
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年7月23日