无线分布式有毒或可燃气体传感器探测网络系统及其监控方法技术方案

本发明专利技术公开了一种无线分布式有毒或可燃气体传感器探测网络系统，包括无线气体现场探测装置和远程监控装置，其特征在于所述无线气体现场探测装置包括气体传感模块、数字处理模块和遵循ＷＩＦＩ协议的无线通讯模块；所述气体传感模块检测周围环境中有毒或可燃气体浓度，并经数字处理模块处理后将检测信息由无线通讯模块通过３Ｇ网络连入ＩＮＴＥＲＮＥＴ网络与远程监控装置通讯；所述无线气体现场探测装置间通过无线通讯模块通讯形成相互通讯的自组织网络。该系统可在现场及远程同时通过网络实时监测有毒、可燃气体数据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于突发环境下气体传感仪器监测
，具体涉及一种基于WiFi和 3G无线传感网络的分布式有毒或可燃气体传感器探测网络系统及其监控方法。
技术介绍
近年来，随着我国化学工业的发展，突发性环境污染事故的发生呈逐步上升趋势。 易燃、易爆、有毒气体在遇到人为操作不当、自然灾害、生产设备和工艺故障等因素的影响 下一旦发生泄漏，将会引发中毒、火灾甚至爆炸事故，严重危害人民群众的生命和财产安 全。同样在地震、火灾、洪水等突发性灾害的时候，将面临有毒有害或可燃气体泄漏的情况。 当救援人员到达现场后，需要对现场的气体种类和浓度等参数进行监测，从而了解事故现 场的气体扩散状况。目前的便携式气体浓度监测设备，大多数只能对单一气体进行监测，并 由于不具备数据的无线传输功能，需要救援人员现场读取数据，这在瞬息万变的事故现场， 会给救援人员带来潜在的危险。目前国内环境应急监测处理设备还比较落后，国外已经就突发性事故开发了类似 突发性事故气体快速检测箱等设备，用于突发性气体泄漏事故和紧急救援，提高了采样能 力和采样精度，增强了突发性事故的应急范围，使其更适用于密闭空间、地下仓库及管道和 救援人员进入比较危险的场合。同时，检测箱配置具有30米采样能力的XQC-15E大气采样 器，和10种常见的有毒、有害气体快速检测管，使救援人员约5分钟内即可对常见的10种 有毒、有害气体进行快速检测，为事故处理提供及时而准确的现场监测数据。这些设备虽然 在一定程度上解决了现场气体监测的一些问题，然而由于不具备远程监测能力，需要救援 人员到现场进行监测，给救援人员带来一定的危险。本专利技术由此而来。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种分布式有毒或可燃气体传感器探测网络系统，解决了现 有技术中有毒或可燃气体现场监测给救援人员带来一定的危险等问题。为了解决现有技术中的这些问题，本专利技术提供的技术方案是一种分布式有毒或可燃气体传感器探测网络系统，包括无线气体现场探测装置和 远程监控装置，其特征在于所述无线气体现场探测装置包括气体传感模块、数字处理模块 和遵循WIFI协议的无线通讯模块；所述气体传感模块检测周围环境中有毒或可燃气体浓 度，并经数字处理模块处理后将检测信息由无线通讯模块通过3G网络连入INTERNET网络 与远程监控装置通讯；所述无线气体现场探测装置间通过无线通讯模块通讯形成相互通讯 的自组织网络。优选的，所述数字处理模块包括处理器和接受处理器读写的存储器，所述处理器 接受气体传感模块的检测信息后存储分析处理，并向无线通讯模块发出收发指令。优选的，所述气体传感模块包括气体传感器和数模转换电路，所述气体传感器采集监测周围环境中有毒气体浓度后，通过配套的数模转换电路转换成数字信号输出给数字 处理模块。优选的，所述微处理器通过RS-485串口连接无线通讯模块，所述无线通讯模块向 微处理器轮询每个有毒可燃气体传感器的检测信息。优选的，所述无线通讯模块包括收发器、3G网卡和WIFI网卡，所述收发器接受和 发送有毒可燃气体传感器的检测信息；所述无线通讯模块遵循无线MAC协议，与其他的无 线气体现场探测装置无线通讯模块自组织成无线路由。优选的，所述系统还包括无线收发网关，所述无线收发网关接受接收无线路由传 输的有毒可燃气体传感器的检测信息，并将检测信息转发上传到INTERNET网络。优选的，所述系统还包括现场监控装置，所述现场监控装置直接与无线气体现场 探测装置或无线气体现场探测装置形成的自组织网络通讯，接受无线路由或无线气体现场 探测装置的检测信息实现现场监控。优选的，所述远程监控装置包括远程服务器，所述远程监控装置连入INTERNET网 络，通过INTERNET网络接受无线气体现场探测装置或无线气体现场探测装置形成的自组 织网络传输的有毒可燃气体检测信息。优选的，所述远程服务器负责协调整个探测网络系统，显示储存无线气体现场探 测装置检测信息，并对所有的检测信息上报数据进行多节点信息融合处理，分析有毒、可燃 气体的泄漏源及扩散趋势。本专利技术还提供了一种基于3G和WIFI无线网络的有毒或可燃气体监控方法，其特 征在于所述方法包括(1)无线气体现场探测装置上电初始化后，无线通讯模块开始进行自组织网络的 加入尝试；当没有自组织网络时创建自组织网络节点，接受其他无线气体现场探测装置的 加入；(2)无线气体现场探测装置气体传感模块采集捕获周围环境中有毒可燃气体信 息，并将检测信息通过自组织网络传输给自组织网络其他无线气体现场探测装置或通过自 组织网络上传给远程监控装置；(3)远程监控装置根据接受到的气体信息进行有毒或可燃气体的现场监控或远程 监控。本专利技术提供了一种基于WiFi自组网和3G无线互联网的大规模分布式有毒或可燃 气体传感器探测网络系统，可以快速地将传感终端在现场展开配置，将控制终端设置在安 全的地方，评估救援人员需要采用什么样的防护措施才能安全进入现场进行事故处理并确 定安全的操作区域。同时，可以根据现场条件的变化，在更广泛的区域内确定气体扩散的情 况，为外围人员提供实时的警报和是否需要撤离以及撤离的方位等信息。本专利技术针对突发环境污染事故的情况下，需要对毒害、易燃气体进行应急监测，开 发可快速部署的应急毒害气体检测传输设备和传感网络，可以大大提高气体监测的工作效 率和安全性，为及时、有效、科学地处理各种突发性环境污染事故提供了可能。该专利技术可以 广泛应用到环保、安监和执法部门，除了应用于消防救援、环保应急事故等方面，该系统在 安全生产、防止化学物质危害的执法行动和化学武器反恐等方面也有着应用价值。如在执 法行动中也可能遇到像氧气缺乏、可燃气爆炸、一氧化碳和硫化氢致命的危害，有些非法武装和恐怖分子也会利用有毒化学蒸汽来危害公众安全，该系统可以用来检测这些化学物质 的情况，以保证进入该区域的安全性。本系统集成高灵敏传感和无线网络技术，可在复杂现场环境下快速部署，具备突 发事件的临时应急气体监测能力。本专利技术基于3G (含WCDMA，TD-SCDMA和EV-D0)和WiFi的 无线传感网络的有毒可燃气体快速部署检测系统是一个由大量有毒、可燃气体传感器、大 量无线现场监测装置组成的用于有毒、可燃气体探测的自组织的WiFi无线传感器网络系 统实现现场监控，同时该系统可通过3G网络将传感数据及时传送到Internet上的远程服 务器，从而提供远程监控功能。有毒、可燃气体传感器负责前端的信号获取和处理；无线气 体现场探测装置与有毒气体传感器配对使用，通过RS-485串口与控制单元(微处理器)连 接，负责上报与其配对的有毒、可燃气体传感器的检测结果；远程服务器负责系统的协调、 传感器检测状态信息的显示与存储，对所有的上报数据进行多节点信息融合，分析有毒、可 燃气体的泄漏源及其扩散趋势。无线收发网关可以为独立的无线接入点(AP)，也可以通过 各个无线气体现场探测装置自身装配的无线通讯模块形成自组织网实现无线路由。无线气 体现场探测装置通过蓄电池直流电源方式供电。本专利技术采用Wi-Fi自组网机制和3G网络 技术，有效克服了无线传输距离受限、容易被遮挡的缺点，适用于各种复杂的应用环境，在 实现现场监控的同时，达到远程监控的目的。本专利技术所述系统为自组织的WiFi无线传感本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分布式有毒或可燃气体传感器探测网络系统，包括无线气体现场探测装置和远程监控装置，其特征在于所述无线气体现场探测装置包括气体传感模块、数字处理模块和遵循ＷＩＦＩ协议的无线通讯模块；所述气体传感模块检测周围环境中有毒或可燃气体浓度，并经数字处理模块处理后将检测信息由无线通讯模块通过３Ｇ网络连入ＩＮＴＥＲＮＥＴ网络与远程监控装置通讯；所述无线气体现场探测装置间通过无线通讯模块通讯形成相互通讯的自组织网络。

【技术特征摘要】
一种分布式有毒或可燃气体传感器探测网络系统，包括无线气体现场探测装置和远程监控装置，其特征在于所述无线气体现场探测装置包括气体传感模块、数字处理模块和遵循WIFI协议的无线通讯模块；所述气体传感模块检测周围环境中有毒或可燃气体浓度，并经数字处理模块处理后将检测信息由无线通讯模块通过3G网络连入INTERNET网络与远程监控装置通讯；所述无线气体现场探测装置间通过无线通讯模块通讯形成相互通讯的自组织网络。2.根据权利要求1所述的分布式有毒或可燃气体传感器探测网络系统，其特征在于所 述数字处理模块包括处理器和接受处理器读写的存储器，所述处理器接受气体传感模块的 检测信息后存储分析处理，并向无线通讯模块发出收发指令。3.根据权利要求2所述的分布式有毒或可燃气体传感器探测网络系统，其特征在于所 述气体传感模块包括气体传感器和数模转换电路，所述气体传感器采集监测周围环境中有 毒气体浓度后，通过配套的数模转换电路转换成数字信号输出给数字处理模块。4.根据权利要求2所述的分布式有毒或可燃气体传感器探测网络系统，其特征在于所 述微处理器通过RS-485串口连接无线通讯模块，所述无线通讯模块向微处理器轮询每个 有毒可燃气体传感器的检测信息。5.根据权利要求2所述的分布式有毒或可燃气体传感器探测网络系统，其特征在于所 述无线通讯模块包括收发器、3G网卡和WIFI网卡，所述收发器接受和发送有毒可燃气体传 感器的检测信息；所述无线通讯模块遵循无线MAC协议，与其他的无线气体现场探测装置 无线通讯模块自组织成无线路由。6.根据权利要求5所述的分布式有毒或可燃气体传感器探测网络系统，其特征在于所 述系统还...

【专利技术属性】
技术研发人员：戎非，陈露茜，乔音，任才雁，
申请(专利权)人：戎非，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]