一种基于物联网技术的二氧化碳数据采集系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于物联网技术的二氧化碳数据采集系统，包括太阳能供电模块、感知模块、传输模块、应用模块和区块链网络模块，所述太阳能供电模块包括防雷模块、太阳能控制器和蓄电池，所述感知模块包括空气湿度传感器、土壤温湿度传感器、大气气压传感器、风速风向传感器、雨量传感器和CO

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网技术的二氧化碳数据采集系统


[0001]本专利技术属于物联网
，特别涉及一种基于物联网技术的二氧化碳数据采集系统。

技术介绍

[0002]如何有效应对生存环境正在发生的巨大改变已成为热点问题，在此前提下，二氧化碳的捕获与封存技术CCS（Carbon Capture and Storage）成为了减排的发展趋势。这项技术是将电力、热能等行业在生产过程中产生的CO2分离，经过压缩、运输等环节，最终将其封存入地下深层结构中，例如地下的盐水层、油气层、煤矿层等。目前，我国CO2的地质封存技术正在向着工业化推广阶段迈进。
[0003]在 CCS 技术的应用过程中，地质储存二氧化碳的安全性与如何防止其泄漏成为伴随而来的关键性问题，因为地质储存二氧化碳的泄漏不仅会造成温室气体的二次排放，还会对埋存地周边地下水、地质结构、人类和各种生物带来严重的危害，所以我们必须建立严格、严谨的CO2浓度数据采集系统和完善的预警机制。
[0004]根据CO2地质埋存的监测需求，运用物联网的技术概念建立一套长期对于二氧化碳地质埋存位置附近的浓度数据采集系统，对CO
2 浓度变化以及各环境因子的变化进行长期自动采集监测，通过这些指标可以直观快速的反映出地下二氧化碳的运移与泄露情况，具有非常广阔的应用前景和重要的推广意义。通过对该系统的实时数据观测和历史数据分析，可以更有效地同步观测CO2地质埋存泄漏情况、分析CO2埋存对周围环境产生的影响并提供环境风险评估的数据指标，确保 CCS 二氧化碳地质埋存项目的顺利进行，关系到环境生物和周围人类的健康安全。

技术实现思路

[0005]专利技术目的：本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于物联网技术的二氧化碳数据采集系统，不仅能节省大量的人力资源，降低数据采集监测成本，同时也能提高测量数据的精度和连续性，还可以避免人为因素造成的数据采集误差，同时引入区块链技术，将不同CSS机构的CO2据管理平台作为节点加入联盟链，不仅可以解决各机构内部CO2数据信息的安全问题，而且具有可拓展性，可以整合不同机构间相互隔离的CO2数据信息，提供可靠的CO2数据管理平台。
[0006]本专利技术提供了一种基于物联网技术的二氧化碳数据采集系统，包括太阳能供电模块、感知模块、传输模块、应用模块和区块链网络模块，所述太阳能供电模块包括防雷模块、太阳能控制器和蓄电池，所述感知模块包括传感器和CO2红外监测仪，所述传输模块包括路由器和协调器，所述应用模块包括数据管理平台，所述数据管理平台包括故障报警、数据管理合约、数据实时显示、数据曲线显示、数据查询、下载、修改、删除，所述区块链网络模块包含数据管理区块链网络。
[0007]进一步地，所述CO
2 红外监测仪包括气样采集模块、红外分析模块、监测控制模
块，所述样气采集模块采集环境中的CO
2 用于分析和测定CO2浓度，所述红外分析模块利用非色散红外气体分析技术对CO2进行浓度分析，并将得出的数据转换成电信号传递给监测控制模块处理，所述监测控制模块对红外分析模块的传输信号进行处理和数据的保存、传输，同时根据处理后得到的信息再去控制气样采集模块与红外分析模块的运行。
[0008]进一步地，所述传感器模块包括空气湿度传感器、土壤温湿度传感器、大气气压传感器、风速风向传感器和雨量传感器。
[0009]进一步地，所述区块链网络模块基于区块链技术，引入一条联盟链，将各机构的 CO2数据管理平台作为联盟节点加入该链。
[0010]进一步地，所述传输模块包括ZigBee 路由器、其他监测节点、ZigBee 协调器和GPRS，所述数据传输模块结合ZigBee 短距离无线传输技术与GPRS远距离通信技术，所述 ZigBee 短距离无线传输技术对监测区域内各个节点进行组网，使数据传输更具有层次，所述 GPRS 远距离通信技术向平台发送数据，实现从监测区域到控制平台的远距离传输。
[0011]进一步地，所述传输模块引入ZigBee 协调器，处理各网络各节点采集到的数据。
[0012]与现有技术相比，本专利技术具有的优点和积极效果在于：（1）本专利技术针对CSS工程后期环境中CO2浓度变化，设计了基于物联网技术的二氧化碳浓度数据采集系统，有别于传统的数据采集系统，在传输层利用ZigBee 短距离无线传输技术对监测区域内各个节点进行组网，使数据传输更具有层次；利用 GPRS 远距离通信技术向数据管理平台发送数据，实现了从监测区域到控制平台的远距离传输。
[0013]（2）本专利技术连续、准确的采集埋存地点环境周围的CO2浓度数据，为及时应对可能发生的CO2逃逸泄漏情况提供保障。（3）本专利技术可监测环境温湿度、风速、气压等环境因素，用于保证CO2浓度采集值的准确性。
[0014]（4）本专利技术能够解决CO2多点测量的数据传输问题。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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。
[0016]图1为本专利技术的一种基于物联网技术的二氧化碳数据采集系统的架构示意图。
[0017]图2为本专利技术的一种基于物联网技术的二氧化碳数据采集系统的气样采集模块示意图。
[0018]图3为本专利技术的一种基于物联网技术的二氧化碳数据采集系统的区块链网络模块示意图。
[0019]图4为本专利技术的一种基于物联网技术的二氧化碳数据采集系统的监测控制模块示意图。
具体实施方式
[0020]下面对本专利技术技术方案进行详细说明，但是本专利技术的保护范围不局限于所述实施
例。
[0021]如图1所示，本专利技术提出了一种基于物联网技术的二氧化碳数据采集系统，包括太阳能供电模块、感知模块、传输模块、应用模块和区块链网络模块，所述太阳能供电模块包括防雷模块、太阳能控制器和蓄电池，所述感知模块包括空气湿度传感器、土壤温湿度传感器、大气气压传感器、风速风向传感器、雨量传感器和CO2红外监测仪，所述传输模块包括路由器和协调器，所述应用模块包括数据管理平台，所述的数据管理平台包括故障报警、数据管理合约、数据实时显示、数据曲线显示、数据查询、下载、修改、删除，所述区块链网络模块为一条联盟链，包含数据管理区块链网络，用于实现各机构管理平台之间CO2浓度信息的共享以及数据处理操作的存证，该联盟链节点为不同机构的数据管理平台。
[0022]太阳能供电模块包括防雷模块、太阳能控制器和蓄电池三部分。在装置充电过程中，太阳能电池板在阳光充足的时候吸收光能转化成电能，向蓄电池充电、给负载供电，该过程中太阳能控制器通过对电能的控制调整，保证电能的质量及电压的稳定；在装置放电的过程中，蓄电池把之前储存的电能直接给负载供电，或间接的通过控制器调整电压等级再给负载供电。
[0023]感知模块包括传感器、CO本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网技术的二氧化碳数据采集系统，包括太阳能供电模块、感知模块、传输模块、应用模块和区块链网络模块，所述太阳能供电模块包括防雷模块、太阳能控制器和蓄电池，用于将太阳能转化为电能，为所述感知模块中的传感器供电；所述感知模块包括传感器和CO
2 红外监测仪，用于采集空气湿度、土壤湿度、风速、风向、雨量以及CO
2 浓度信息，并将采集到的信息转换成电信号形式的信息输出，通过ZigBee路由器将感知模块中各传感器采集到的数据信息发送给传输模块；所述传输模块包括路由器和协调器，用于将感知模块采集到的信息传输给应用模块，通过GPRS模块将各个监测点的信息发送到应用模块的数据管理平台；所述应用模块包括数据管理平台，所述的数据管理平台包括故障报警、数据管理合约、数据实时显示、数据曲线显示、数据查询、下载、修改、删除，将数据管理平台的信息部署到区块链中，用于数据的查看与处理；所述区块链网络模块包含数据管理区块链网络，用于实现各机构管理平台之间CO
2 浓度信息的共享以及数据处理操作的存证。2.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的二氧化碳采集系统，其特征在于，所述的CO
2 红外监测仪包括气样采集模块、红外分析模块、监测控制模块，所述气样采集模块采集环境中...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭永安，郭静，
申请(专利权)人：边缘智能研究院南京有限公司，
类型：发明
国别省市：