涉危環境用防範性遠程預警系統的製作方法
2023-10-22 09:15:47
專利名稱：涉危環境用防範性遠程預警系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及涉危環境的監測領域，具體是一種涉危環境用防範性遠程預警系統。
背景技術：
涉危環境主要指發生事故可能性較大、且發生時機不可預測的場合或環境，例如:易產生有害氣體積聚的垃圾堆放場所、易發生火災的森林、危險品存儲地、危險品轉運途中等；對涉危環境進行長期監測，利於監測人員及時發現涉危環境的異常，排除可能導致事故發生的隱患，即使事故發生，也能使監測人員在涉危環境發生事故的第一時間知悉，作出合理安排，及時對事故進行處理，避免事故發生引起的損失進一步擴大。根據涉危環境的不同，採用的監測手段亦不相同，以易發生火災的森林來說，目前以氣象衛星來監測森林火災，但是在使用氣象衛星進行監測時，熱點監測誤差較大，且容易受到雲霧的遮擋，經常會導致不能準確、及時的定位和監測事故發生地，另外，衛星本身的故障也會影響熱點的定位和監測。
發明內容本實用新型為了能對森林、垃圾堆放場所等涉危環境實施有效監測，提供了一種涉危環境用防範性遠程預警系統。本實用新型是採用如下技術方案實現的:涉危環境用防範性遠程預警系統，包括中控單元、信息採集單元、GSM通訊單元、為上述單元實施供電的供電單元，以及用於接收預警信號的遠程終端；信息採集單元、GSM通訊單元與中控單元連接；所述中控單元採用單片機實現；所述信息採集單元包含用於採集監測區域內涉危氣體參數的監測單元、用於確定監測區域所在位置坐標的定位單元，其中，監測單元由氣體傳感器及信號處理電路構成，氣體傳感器輸出端經信號處理電路與中控單元的單片機相連，定位單元採用GPS接收機實現，GPS接收機與中控單元的單片機相連；所述GSM通訊單元採用配設有SM卡的GSM模塊實現。其中，涉危氣體指涉危環境中易引發事故發生的氣體和或事故發生產生的氣體；涉危氣體參數主要指涉危氣體濃度，在某些特殊環境下，也包含涉危氣體類型參數，即對涉危氣體類型也需進行檢測，所述特殊環境指隨時間、溫度、溼度等參數變動而導致涉危氣體種類較多的環境。監測單元中選用氣體傳感器的類型由涉危環境能產生的特定涉危氣體所決定；監測單元中的氣體傳感器可以是單一氣體傳感器，也可以是多種氣體傳感器構成的傳感器組。本實用新型所述預警系統的工作過程如下:由監測單元中的氣體傳感器實時監測所處涉危環境內涉危氣體的參數狀態，經信號處理電路前端處理後，將表徵有涉危氣體參數信息的電信號傳輸給中控單元的單片機，完成對監測區域的監測；由定位單元中的GPS接收機將對應監測單元所在位置的坐標信號傳輸給中控單元的單片機，完成對監測區域所在位置的定位；由單片機判定涉危環境內涉危氣體的濃度是否接近設定的警戒值，一旦接近，單片機將涉危氣體種類、濃度及對應位置坐標經由GSM通訊單元以短消息方式傳送至遠程終端，完成預警，使監測人員及時獲知涉危環境的異常及異常地點的位置坐標，以便其作出合理安排，排除可能導致事故發生的隱患，或者及時對事故進行處理，實施救援。與現有技術相比，本實用新型應用傳感器信號採集技術、單片機信號處理技術、GPS定位技術、GSM通訊技術等多種技術，將信息採集、處理與傳送結合於一起；通過氣體傳感器獲取涉危氣體的信息信號，經過前端的放大處理及A/D轉換後傳送給單片機，同時GPS接收機將涉危氣體的位置信號輸送至單片機，由單片機處理後，通過GSM通訊模塊將採集到的涉危氣體種類、濃度及對應位置坐標傳輸到遠程終端，使監測人員可以及時發現涉危氣體的相關信息，及時做出相應對策；且本實用新型中的GPS接收機可以準確及時地定位事故發生地點，使本實用新型能夠有效解決現有監測手段難以準確、高效定位事故發生地點的問題，本實用新型能對森林、垃圾堆放場所等涉危環境實施有效監測。本實用新型結構合理、簡單，使用效果好，能對防範森林火災、實施垃圾場有害氣體監測及定位等相關工作起到重要的作用。
圖1為本實用新型的原理方框具體實施方式
如圖1所示，涉危環境用防範性遠程預警系統，包括中控單元、信息採集單元、GSM通訊單元、為上述單元實施供電的供電單元，以及用於接收預警信號的遠程終端；信息採集單元、GSM通訊單元與中控單元連接；所述中控單元採用單片機實現；所述信息採集單元包含用於採集監測區域內涉危氣體參數的監測單元、用於確定監測區域所在位置坐標的定位單元，其中，監測單元由氣體傳感器及信號處理電路構成，氣體傳感器輸出端經信號處理電路與中控單元的單片機相連，定位單元採用GPS接收機實現，GPS接收機與中控單元的單片機相連；所述GSM通訊單元採用配設有SIM卡的GSM模塊實現。具體實施時，所述供電單元包含蓄電池組、太陽能電池板、充放電控制電路，以及分別與中控單元、信息採集單元、GSM通訊單元對應設置的DC / DC電源變換模塊，太陽能電池板經充放電控制電路與蓄電池組連接,蓄電池組經相應DC / DC電源變換模塊向中控單元、信息採集單元、GSM通訊單元供電。本實用新型的供電單元採用「太陽能+蓄電池」的綠色環保供電方式，太陽能電池板將太陽的輻射能力轉換為電能，經過充放電控制電路送往蓄電池組中存儲起來，在夜間或光照不足時由蓄電池組支撐各模塊的供電，即達到了環保的目的又能對電池電量不足且無法及時更換的情況進行改善。
權利要求1.一種涉危環境用防範性遠程預警系統，其特徵在於:包括中控單元、信息採集單元、GSM通訊單元、為上述單元實施供電的供電單元，以及用於接收預警信號的遠程終端；信息採集單元、GSM通訊單元與中控單元連接；所述中控單元採用單片機實現；所述信息採集單元包含用於採集監測區域內涉危氣體參數的監測單元、用於確定監測區域所在位置坐標的定位單元，其中，監測單元由氣體傳感器及信號處理電路構成，氣體傳感器輸出端經信號處理電路與中控單元的單片機相連，定位單元採用GPS接收機實現，GPS接收機與中控單元的單片機相連；所述GSM通訊單元採用配設有SM卡的GSM模塊實現。
2.根據權利要求1所述的涉危環境用防範性遠程預警系統，其特徵在於:所述供電單元包含蓄電池組、太陽能電池板、充放電控制電路，以及分別與中控單元、信息採集單元、GSM通訊單元對應設置的DC / DC電源變換模塊，太陽能電池板經充放電控制電路與蓄電池組連接，蓄電池組經相應DC / DC電源變換模塊向中控單元、信息採集單元、GSM通訊單元供電。
專利摘要本實用新型涉及涉危環境的監測領域，具體是一種涉危環境用防範性遠程預警系統。能對森林、垃圾堆放場所等涉危環境實施有效監測。包括中控單元、信息採集單元、GSM通訊單元、供電單元、遠程終端；信息採集單元、GSM通訊單元與中控單元連接；中控單元採用單片機實現；信息採集單元含用於採集監測區域內涉危氣體參數的監測單元、用於確定監測區域所在位置坐標的定位單元，監測單元由氣體傳感器及信號處理電路構成，氣體傳感器輸出端經信號處理電路與中控單元的單片機相連，定位單元採用GPS接收機實現；GSM通訊單元採用配設有SIM卡的GSM模塊實現。本實用新型結構合理、簡單，使用效果好，能對防範森林火災、實施垃圾場有害氣體監測及定位等相關工作起到重要的作用。
文檔編號G08B21/12GK203012916SQ20122064919
公開日2013年6月19日 申請日期2012年11月30日 優先權日2012年11月30日
發明者譚秋林, 熊繼軍, 裴向東, 劉俊, 劉文怡, 薛晨陽, 張文棟, 朱思敏 申請人:中北大學