CN105156906B - 一种天然气智能远程监测管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种天然气智能远程监测管理系统，包括芯片式集成传感器、传感器外部控制与数据收集器、无线网络传输装置、远程监测管理平台以及用户智能终端的App。本发明通过远程监测天然气管路的泄漏情况，及时将数据无线传送到远程监测管理平台，做到了实时预防、准确监测、及时反馈，能够减少天然气泄漏对环境、对人民群众生命财产的危害。
Description
技术领域
本发明涉及一种天然气监测系统，尤其涉及一种天然气智能远程监测管理系统。
背景技术
天然气是一种储量丰富、热效率高、低污染的清洁能源。天然气的主要成分为甲烷，是一种易燃、易爆、具有温室效应的气体，其温室效应是等体积二氧化碳的数十倍。天然气输送的方式现在多为地下管道输送，因此，天然气泄漏对环境、对人民群众的生命财产安全有着巨大的影响。
现有技术中，对天然气地下输气管道的检测有两种方式：
(1)被动检测：当用户发现异味等情况时，专业人员上门检测，这种检测主动性很差，容易造成事故。
(2)主动检测：采用巡线的方式，隔一段时间由专业队伍检测一次，因此采集的数据不及时、不连续，不能及时发现隐蔽的泄漏点。
现有技术在对泄漏隐患分析方面，巡线检测得到的结果不够精确，数据输入计算机内再处理也不方便，不能及时准确地确定泄漏隐患处，也不能准确地拿出应对方案。
中国专利CN104794862A公开了一种基于ZigBee无线通信技术的天然气管道实时监控系统，一旦有天然气管道泄漏、环境温湿度异常、施工破坏及腐蚀事故发生，系统能够及时发出警报，能够真实地反映事故发生时管道气体泄漏、温湿度、震动、腐蚀等各种参数的变化，为管理人员采取必要措施提供可靠、有效的信息，以减少危险天然气泄漏、爆炸造成的破坏及损失，解决了传统天然气管道检测的诸多不足。但此发明未将用户监测点、管理中心、用户实时联系监控，并未开发监控中心的分析、预防等功能。
发明内容
为解决现有技术的缺陷，本发明提供了一种天然气智能远程监测管理系统，包括：1、传感器，2、传感器外部控制与数据收集器，3、无线网络传输装置，4、远程监测管理平台。
所述传感器为压力传感器、流量传感器、甲烷传感器组成的芯片式集成传感器，所述芯片式集成传感器，具有3个平行的电极触点，在所述3个平行的电极触点的垂直方向另外有与之相对应的3个电极触点，平行的3个电极触点与垂直的3个电极触点，两两组成一个电路，一共组成的3个并联电路。
进一步地，所述芯片式集成传感器具有4个平行的电极触点，在所述4个平行的电极触点的垂直方向另外有与之相对应的4个电极触点，平行的4个电极触点与垂直的4个电极触点，两两组成一个电路，一共组成的4个并联电路。这4个电路，除了压力传感器、流量传感器、甲烷传感器外还设置有烟雾传感器，目的是及时排除环境出现的消防隐患。
所述芯片式集成传感器的每个电路还包括一个电阻值大小不等的电阻，用以控制电路内的电流值。
所述芯片式集成传感器的每个并联电路具有一个共同的探头，所述探头安装在监测点处，以获取天然气的准确数据。
所述芯片式集成传感器经过精密封装，防止活性气体对其腐蚀。
芯片式集成传感器的安装方式有两种，第一种方式是在每一个用户家中安装传感器和传感器外部控制与数据收集器，每一个用户都有一个独立唯一的ID，同时在用户随身携带的智能终端设备上安装与之相对应的App也赋予一个同样的ID。所述App具有的功能为：1、实时监控天然气流量。2、本月消耗天然气数据并自动换算成天然气费用。3、通过对天然气流量的实时监控，将数据及时传入远程监测管理平台，不用入户查天然气表，即可得出本月消耗天然气费用。4、对于发生天然气泄漏或预警信息时，及时通知用户。
所述智能终端设备可以是用户本人的手机或平板电脑等智能设备。
第二种方式是在天然气输送管路上安装。
发现泄漏故障后，上传泄漏数据到远程监测管理平台报警，工作人员可通过远程控制的方法，临时关闭故障管网的电动阀门，防止继续泄漏，等待工作人员维修。
所述传感器外部控制与数据收集器包括电源、信号放大器、信号转换器、数据存储器、显示装置、控制装置。
所述电源的工作电压范围为：5～25V。
所述信号放大器将电路中检测到的电流变化放大并传输至信号转换器。
所述信号转换器将接收到的电流变化值转化为波信号或光信号，并在显示装置输出，同时将检测得到的数据输入至数据存储器。
所述数据存储器与无线传输系统相连，将接收到的检测数据备份，并发送至无线传输系统。
无线传输系统将收到的监测数据进行分类与识别，并发送至远程监测管理平台。如有管路泄漏现象，远程监测管理平台即刻报警，工作人员收到报警信息后，可通过远程控制的方法，临时关闭故障管网的电动阀门，防止继续泄漏，等待工作人员维修。与此同时，远程监测管理平台将泄漏信息以系统通知的方式及时发送至负责人手机上；如果泄漏地点为用户家中，远程监测管理平台将自动向用户App发送系统通知，以让用户及时采取措施降低损失或避免危险。
远程监测管理平台的作用不止于此，其定期将收集到的信息进行分类整理，并与历史数据对比、分析，对每个检测点的泄漏风险进行评估，为工作人员作出科学的判断提供数据支持，从而提前对泄漏风险高的检测点进行预防、修复等工作。
本发明通过远程监测天然气管路的泄漏情况，及时将数据无线传送到远程监测管理平台，做到了实时预防、准确监测、及时反馈。
本发明能准确及时发现天然气泄漏事故，并采取一系列报警措施，让工作人员迅速作出反应，并及时通知用户避免其受到更大损失。能够减少天然气泄漏对环境、对人民群众生命财产的危害。
具体实施方式
下面通过具体实施例，进一步对本发明的技术方案进行具体说明。应该理解，下面的实施例只是作为具体说明，而不限制本发明的范围，同时本领域的技术人员根据本发明所做的显而易见的改变和修饰也包含在本发明范围之内。
实施例1
一种天然气智能远程监测管理系统，包括：1、传感器，2、传感器外部控制与数据收集器，3、无线网络传输装置，4、远程监测管理平台。
所述传感器为压力传感器、流量传感器、甲烷传感器组成的芯片式集成传感器，所述芯片式集成传感器，具有3个平行的电极触点，在所述3个平行的电极触点的垂直方向另外有与之相对应的3个电极触点，平行的3个电极触点与垂直的3个电极触点，两两组成一个电路，一共组成的3个并联电路。
所述芯片式集成传感器的每个电路还包括一个电阻值大小不等的电阻，用以控制电路内的电流值。
所述芯片式集成传感器的每个并联电路具有一个共同的探头，所述探头安装在监测点处，从获取天然气的准确数据。
所述芯片式集成传感器经过精密封装，防止活性气体对其腐蚀。
芯片式集成传感器在管路上安装。
发现泄漏故障后，上传泄漏数据到远程监测管理平台报警，工作人员可通过远程控制的方法，临时关闭故障管网的电动阀门，防止继续泄漏，等待工作人员维修。
所述传感器外部控制与数据收集器包括电源、信号放大器、信号转换器、数据存储器、显示装置、控制装置。
所述电源的工作电压范围为：5～25V。
所述信号放大器将电路中检测到的电流变化放大并传输至信号转换器。
所述信号转换器将接收到的电流变化值转化为波信号或光信号，并在显示装置输出，同时将检测得到的数据输入至数据存储器。
所述数据存储器与无线传输系统相连，将接收到的检测数据备份，并发送至无线传输系统。
无线传输系统将收到的监测数据进行分类与识别，并发送至远程监测管理平台。如有管路泄漏现象，远程监测管理平台即刻报警，工作人员收到报警信息后，可通过远程控制的方法，临时关闭故障管网的电动阀门，防止继续泄漏，等待工作人员维修。与此同时，远程监测管理平台将泄漏信息以系统通知的方式及时发送至负责人手机上，以及时处理。
实施例2
一种天然气智能远程监测管理系统，包括：1、传感器，2、传感器外部控制与数据收集器，3、无线网络传输装置，4、远程监测管理平台，5、用户智能终端的App。
所述传感器为压力传感器、流量传感器、甲烷传感器组成的芯片式集成传感器，所述芯片式集成传感器，具有3个平行的电极触点，在所述3个平行的电极触点的垂直方向另外有与之相对应的3个电极触点，平行的3个电极触点与垂直的3个电极触点，两两组成一个电路，一共组成的3个并联电路。
所述芯片式集成传感器的每个电路还包括一个电阻值大小不等的电阻，用以控制电路内的电流值。
所述芯片式集成传感器的每个并联电路具有一个共同的探头，所述探头安装在监测点处，从获取天然气的准确数据。
所述芯片式集成传感器经过精密封装，防止活性气体对其腐蚀。
在每一个用户家中安装传感器和传感器外部控制与数据收集器，每一个用户都有一个独立唯一的ID，同时在用户随身携带的智能手机上安装与之相对应的App也赋予一个同样的ID。所述App具有的功能为：1、实时监控天然气流量。2、本月消耗天然气数据并自动换算成天然气费用。3、通过对天然气流量的实时监控，将数据及时传入远程监测管理平台，不用入户查天然气表，即可得出本月消耗天然气费用。4、对于发生天然气泄漏或预警信息时，及时通知用户。
发现泄漏故障后，上传泄漏数据到远程监测管理平台报警，工作人员可通过远程控制的方法，临时关闭故障管网的电动阀门，防止继续泄漏，等待工作人员维修。
所述传感器外部控制与数据收集器包括电源、信号放大器、信号转换器、数据存储器、显示装置、控制装置。
所述电源的工作电压范围为：5～25V。
所述信号放大器将电路中检测到的电流变化放大并传输至信号转换器。
所述信号转换器将接收到的电流变化值转化为波信号或光信号，并在显示装置输出，同时将检测得到的数据输入至数据存储器。
所述数据存储器与无线传输系统相连，将接收到的检测数据备份，并发送至无线传输系统。
无线传输系统将收到的监测数据进行分类与识别，并发送至远程监测管理平台。如有管路泄漏现象，远程监测管理平台即刻报警，工作人员收到报警信息后，可通过远程控制的方法，临时关闭故障管网的电动阀门，防止继续泄漏，等待工作人员维修。远程监测管理平台将自动向用户App发送系统通知，以让用户及时采取措施降低损失或避免危险。
实施例3
一种天然气智能远程监测管理系统，包括：1、传感器，2、传感器外部控制与数据收集器，3、无线网络传输装置，4、远程监测管理平台。
所述传感器为压力传感器、流量传感器、甲烷传感器组成的芯片式集成传感器，所述芯片式集成传感器具有4个平行的电极触点，在所述4个平行的电极触点的垂直方向另外有与之相对应的4个电极触点，平行的4个电极触点与垂直的4个电极触点，两两组成一个电路，一共组成的4个并联电路。这4个电路，除了压力传感器、流量传感器、甲烷传感器外还设置有烟雾传感器，目的是及时排除环境出现的消防隐患。
所述芯片式集成传感器的每个电路还包括一个电阻值大小不等的电阻，用以控制电路内的电流值。
所述芯片式集成传感器的每个并联电路具有一个共同的探头，所述探头安装在监测点处，从获取天然气的准确数据。
所述芯片式集成传感器经过精密封装，防止活性气体对其腐蚀。
芯片式集成传感器的安装在管路上。
发现泄漏故障后，上传泄漏数据到远程监测管理平台报警，工作人员可通过远程控制的方法，临时关闭故障管网的电动阀门，防止继续泄漏，等待工作人员维修。
所述传感器外部控制与数据收集器包括电源、信号放大器、信号转换器、数据存储器、显示装置、控制装置。
所述电源的工作电压范围为：5～25V。
所述信号放大器将电路中检测到的电流变化放大并传输至信号转换器。
所述信号转换器将接收到的电流变化值转化为波信号或光信号，并在显示装置输出，同时将检测得到的数据输入至数据存储器。
所述数据存储器与无线传输系统相连，将接收到的检测数据备份，并发送至无线传输系统。
无线传输系统将收到的监测数据进行分类与识别，并发送至远程监测管理平台。如有管路泄漏现象，远程监测管理平台即刻报警，工作人员收到报警信息后，可通过远程控制的方法，临时关闭故障管网的电动阀门，防止继续泄漏，等待工作人员维修。与此同时，远程监测管理平台将泄漏信息以系统通知的方式及时发送至负责人手机上。
远程监测管理平台定期将收集到的信息进行分类整理，并与历史数据对比、分析，对每个检测点的泄漏风险进行评估，以让工作人员作出科学的判断，提前对泄漏风险高的检测点进行预防、修复等工作。
Claims (3)
1.一种天然气智能远程监测管理系统，其特征在于：包括传感器、传感器外部控制与数据收集器、无线网络传输装置、远程监测管理平台；
所述传感器为压力传感器、流量传感器、甲烷传感器、烟雾传感器组成的芯片式集成传感器，所述芯片式集成传感器，具有4个平行的电极触点，在所述4个平行的电极触点的垂直方向另外有与之相对应的4个电极触点，平行的4个电极触点与垂直的4个电极触点，两两组成一个电路，一共组成的4个并联电路；
所述芯片式集成传感器的每个电路还包括一个电阻值大小不等的电阻，用以控制电路内的电流值；
所述芯片式集成传感器的每个并联电路具有一个共同的探头，所述探头安装在监测点处，从获取天然气的准确数据；
所述芯片式集成传感器经过精密封装，防止活性气体对其腐蚀；
所述传感器外部控制与数据收集器包括电源、信号放大器、信号转换器、数据存储器、显示装置、控制装置；
所述电源的工作电压范围为：5～25V；
所述信号放大器将电路中检测到的电流变化放大并传输至信号转换器；
所述信号转换器将接收到的电流变化值转化为波信号或光信号，并在显示装置输出，同时将检测得到的数据输入至数据存储器；
所述数据存储器与无线传输系统相连，将接收到的检测数据备份，并发送至无线传输系统；
无线传输系统将收到的监测数据进行分类与识别，并发送至远程监测管理平台；如有管路泄漏现象，远程监测管理平台即刻报警，工作人员收到报警信息后，可通过远程控制的方法，临时关闭故障管网的电动阀门，防止继续泄漏，等待工作人员维修；与此同时，远程监测管理平台将泄漏信息以系统通知的方式及时发送至负责人手机上；
在每一个用户家中安装芯片式集成传感器和传感器外部控制与数据收集器，每一个用户都有一个独立唯一的ID，同时在用户随身携带的智能终端设备上安装与之相对应的App也赋予一个同样的ID；
所述智能终端设备为所述用户的手机或平板电脑；
所述App具有的功能为：
(1)实时监控天然气流量；
(2)本月消耗天然气数据并自动换算成天然气费用；
(3)通过对天然气流量的实时监控，将数据及时传入远程监测管理平台，不用入户查天然气表，即可得出本月消耗天然气费用；
(4)对于发生天然气泄漏或预警信息时，及时通知用户；
所述远程监测管理平台的另一功能为：定期将收集到的信息进行分类整理，并与历史数据对比、分析，对每个检测点的泄漏风险进行评估，为工作人员作出科学的判断提供数据支持，从而提前对泄漏风险高的检测点进行预防、修复等工作。
2.根据权利要求1所述的天然气智能远程监测管理系统，其特征在于：如有管路泄漏现象时，远程监测管理平台即刻报警，工作人员收到报警信息后，可通过远程控制的方法，临时关闭故障管网的电动阀门，防止继续泄漏，等待工作人员维修；
与此同时，远程监测管理平台将泄漏信息以系统通知的方式及时发送至负责人手机上；远程监测管理平台将自动向用户App发送系统通知，以让用户及时采取措施降低损失或避免危险。
3.根据权利要求1所述的天然气智能远程监测管理系统，其特征在于：所述芯片式集成传感器安装在天然气输送管路上；
如有管路泄漏现象时，远程监测管理平台即刻报警，工作人员收到报警信息后，可通过远程控制的方法，临时关闭故障管网的电动阀门，防止继续泄漏，等待工作人员维修；与此同时，远程监测管理平台将泄漏信息以系统通知的方式及时发送至负责人手机上。
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| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Zhang Quanxin Inventor before: Sun Jinghua Inventor before: Pan Zhenghai |
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Effective date of registration: 20180208 Address after: 518049 A unit 1002A A unit 1002A, Jinfeng garden, No. 9, Merlin Road, Futian District, Futian District Applicant after: Quan Heng International Creative (Shenzhen) Co., Ltd. Address before: Xishan Economic Development Zone, Jiangsu province 214192 Technology Park in Wuxi city (three Furong Road No. 99) cloud six Applicant before: Wuxi Bailing Sensing Technology Co., Ltd. |
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| GR01 | Patent grant | ||
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