一种无缆化低功耗的智能环境监测系统技术方案

一种低功耗无缆化智能环境监测方法，智能环境监测系统由传感器组合、无线变换器、无线接收控制、数字遥控器、报警主机及总控计算机组成。传感器组合和无线变换器组成数据获取装置，数据获取装置将测点参数值通过无线网络传给无线接收控制器。无线接收控制器获取数据后再通过网线将环境监测数据有线传输至位于监测区域门外的报警主机。报警主机对采集到的数据进行判决，当监测到气体浓度值超出报警线时，报警主机会发出声光报警信号，并实时显示报警的参数和具体位置。报警主机将监测数据传输至总控计算机。总控计算机实时显示传感器监测值和具体位置；通过监控软件向报警主机发送设置指令，以此实现对报警主机的监控。以此实现对报警主机的监控。以此实现对报警主机的监控。

【技术实现步骤摘要】
一种无缆化低功耗的智能环境监测系统


[0001]本专利技术涉及一种无缆化低功耗的智能环境监测系统，属于测量


技术介绍

[0002]航天器在地面贮存或发生地面运输运动时，若固体发动机推进剂泄漏，会对值守人员、发动机、设备产品皆造成极大的损失。
[0003]传统的环境监测方法为贮存值守人员利用手持监测设备进行有毒气体浓度检测，若气体浓度超标则认为推进剂泄露。但这种方法有四个弊端：
[0004]1、只能测量到贮存内环境气体浓度，无法测到运载器内部乃至发动机泄漏点浓度。由于运载器的外部结构一般是气密设计或水密设计，所以往往当外部环境检测出有毒气体超标时，发动机推进剂已经泄露多时了，无法保障值守人员的安全性或措施最佳补救时机。
[0005]2、人工测试方法对监测时间无法做到定时定点，会受外界因素影响，减少测量次数。
[0006]3、人工数据记录方法，无法对数据进行存储及分析。
[0007]4、对判读人员门槛要求过高，无法确定数值超标时预警的真实性。
[0008]由此可见采用传统检测方式对值守人员、设备产品都带来了很大的安全隐患。

技术实现思路

[0009]本专利技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种无缆化低功耗的智能环境监测系统，在贮存库内、运输过程中都可以做到在安全位置(后端)对固体推进剂、温度、湿度等参数进行固定周期实时监测，数据可以存储且进行大数据比对分析，提前发现泄露趋势。若浓度超限，进行报警提醒，从而保证产品和人员的安全性。r/>[0010]本专利技术目的通过以下技术方案予以实现：
[0011]一种无缆化低功耗的智能环境监测系统，包括传感器组合、无线变换器、无线接收控制、报警主机、数字遥控器、总控计算机；
[0012]传感器组合和无线变换器组成数据获取装置，数据获取装置将环境监测数据通过无线网络传给无线接收控制器；环境监测数据包括传感器监测数值、位置信息；
[0013]无线接收控制器获取数据后再通过网线将环境监测数据有线传输至位于监测区域门外的报警主机；
[0014]报警主机对接收到的传感器监测数值进行判决，当传感器监测数值超出相对应的报警线时，报警主机会发出声光报警信号，并实时显示报警的传感器监测数值和位置信息；
[0015]报警主机具有以太网口，通过光纤/网线将环境监测数据有线传输至总控计算机；
[0016]总控计算机接收报警主机发来的环境监测数据、报警信息，并实时显示、存储；总控计算机通过监控软件向报警主机发送设置指令，对报警主机进行监控；
[0017]数字遥控器与数据获取装置通信，用于设置数据获取装置通信的采集周期、休眠
或唤醒状态；并用于获取装置将环境监测数据，当传感器监测数值超出相对应的报警线时，发出报警信号。
[0018]优选的，智能环境监测系统用于监测多个区域，每个监测区域安装一个无线接收控制器，多路数据获取装置与无线接收控制器直接通信，完成多路数据采集及传输。
[0019]优选的，无线网络选用2.4GHz ZigBee协议，采用星型拓扑结构的一主多从无线传感器网络形式。
[0020]优选的，传感器监测数值包括温度、推进剂气体浓度、压力、湿度等。
[0021]优选的，传感器监测数值的报警线通过预设方式确定。
[0022]优选的，还包括网络交换机，报警主机具有以太网口，通过光纤/网线将环境监测数据有线传输至位于值班室的网络交换机，再传输至总控计算机。
[0023]优选的，数字遥控器设有低频通路和高频通路，低频通路用于设置数据获取装置进行休眠或唤醒状态，高频通路用于获取装置将环境监测数据。
[0024]优选的，无线接收控制器具备多频段通信功能，用于实现多监测环境之间数据通信，测点调换功能。
[0025]优选的，无线传感器采用分体式结构。
[0026]本专利技术相比于现有技术具有如下有益效果：
[0027](1)本专利技术灵活组网：采用智能无线传感网络星型拓扑结构，具有自组网功能，满足组网前传感器子节点的灵活增减，实现了推进剂泄漏测点灵活设置，无需布线，自动组网；
[0028](2)本专利技术系统具备数据扩展功能可适应不同数目传感器子节点的多种业务高可靠传输需求，具体包括6kHz高频信号、300Hz低频信号以及50Hz缓变信号三种数据业务；
[0029](3)本专利技术可长期的、固定周期的进行监测，保证监测数据持续准确的记录存储；
[0030](4)本专利技术实现泄漏点接触式测量，解决了传统手持式测量浓度设备结构外测量的弊端，第一时间预警泄漏点；
[0031](5)本专利技术实现自动判读降低值守人员技术专业要求门槛；
[0032](6)本专利技术实现远距离测量，保证值守人员安全；
[0033](7)本专利技术实现长期测量要求，单一锂电池可使用2年(监测周期为30min一次)，若允许更换电池，可实现连续工作10年以上；
[0034](8)本专利技术具备声光报警功能，并实现监测位置、值班室报警联动机制，可及时预警疏散人员；
[0035](9)软件具备多级别管理模式操作权限，方便监测团队管理；
[0036](10)本专利技术应具备节点状态、网络状态自检功能。
附图说明
[0037]图1为系统结构原理框图。
[0038]图2为分体式无线温湿浓度传感器组合原理框图。
[0039]图3为数据获取装置外形图。
[0040]图4为无线数据接收控制器原理框图。
[0041]图5为无线数据接收控制器实物图。
[0042]图6为数字遥控器原理框图。
[0043]图7为数字遥控器外观图。
[0044]图8为报警主机组成原理框图。
[0045]图9为总控计算机组成原理框图。
[0046]图10为无线传感器网络的数据包字段图。
具体实施方式
[0047]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的实施方式作进一步详细描述。
[0048]一种低功耗无缆化智能环境监测方法，主要技术方案为：
[0049]智能环境监测系统由传感器组合(3路气体浓度测点、1路温度测点、1路湿度测点)、无线变换器、无线接收控制、数字遥控器、报警主机及总控计算机组成，如图1所示。
[0050]传感器组合和无线变换器组成数据获取装置，由无线变换器内部的锂锰电池供电。数据获取装置将测点参数值通过无线网络传给无线接收控制器。无线接收控制器获取数据后再通过网线将环境监测数据有线传输至位于监测区域门外的报警主机。报警主机对采集到的数据进行判决，当监测到气体浓度值超出报警线时，报警主机会发出声光报警信号，并实时显示报警的参数和具体位置。报警主机具有以太网口，通过光纤/网线将监测数据有线传输至位于值班室的网络交换机，再传输至总控计算机。总控计算机接收报警主机发来的传感器监测数值、位置信息、报警信息等数据，并实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无缆化低功耗的智能环境监测系统，其特征在于，包括传感器组合、无线变换器、无线接收控制、报警主机、数字遥控器、总控计算机；传感器组合和无线变换器组成数据获取装置，数据获取装置将环境监测数据通过无线网络传给无线接收控制器；环境监测数据包括传感器监测数值、位置信息；无线接收控制器获取数据后再通过网线将环境监测数据有线传输至位于监测区域门外的报警主机；报警主机对接收到的传感器监测数值进行判决，当传感器监测数值超出相对应的报警线时，报警主机会发出声光报警信号，并实时显示报警的传感器监测数值和位置信息；报警主机具有以太网口，通过光纤/网线将环境监测数据有线传输至总控计算机；总控计算机接收报警主机发来的环境监测数据、报警信息，并实时显示、存储；总控计算机通过监控软件向报警主机发送设置指令，对报警主机进行监控；数字遥控器与数据获取装置通信，用于设置数据获取装置通信的采集周期、休眠或唤醒状态；并用于获取装置将环境监测数据，当传感器监测数值超出相对应的报警线时，发出报警信号。2.根据权利要求1所述的智能环境监测系统，其特征在于，智能环境监测系统用于监测多个区域，每个监测区域安装一个无线接收控制器，多路...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕顿，梁晨光，林崧，王颖，陈浩，彭雪艳，李薇，肖爱群，万端华，党明朝，张丁磊，路娟，郝现伟，张进，高志勇，张倩，张劲松，王洪砾，
申请(专利权)人：北京宇航系统工程研究所，
类型：发明
国别省市：