CN106054848A - 基于物联网与云计算的油气生产机器人全方位监控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于物联网与云计算的油气生产机器人全方位监控系统，它是由多个油气生产机器人监控器和油气生产机器人监控中心组成，所述的油气生产机器人监控器包括无线通信模块、微处理器模块、温湿度传感器、人体感应传感器、雷达避障传感器、CO检测器、CH4检测器、模数转换器、信号调理电路、摄像头和智能机器人。该基于物联网与云计算的油气生产机器人全方位监控系统，具有结构简单、覆盖范围广、智能化、人性化、全面化等优点，能对油气生产机器人进行全方位智能监控，具有云存储与计算特点，使监控信息存储和处理更加高效安全，当发生意外事故时，系统可以自动报警，保证了石油与天然气的安全生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种油气生产监控系统，尤其涉及基于物联网与云计算的油气生产机器人全方位监控系统。
背景技术
石油的勘探与开发为石油化工和石油炼制提供主要原料，是我国的基础产业和能源产业，为国民经济做出了巨大贡献。在石油的勘探和开发过程中，产生的危险化学成分主要包括液化石油气、天然气(甲焼)和稳定轻烃等，这些均属于易燃易爆的有毒气体。由于石油的勘探和开发过程中所处环境的危险性及特殊性，对现场生产设备的安全运行、作业人员的身体健康与安全以及国家的财产构成了巨大的威胁，因此，实时掌握石油勘探与开发过程中周围环境的各项参数，对保证石油和天然气的安全生产具有十分重要的意义。
物联网是通过一系列传感设备，利用相关数据采集与传输协议，把所有物体与互联网相连，进行数据通信和交互，以实现物与物、物与人、人与人等所有实体间信息交互与共享，方便系统管理、实体识别和控制。在石油行业，物联网已经广泛应用在整个产业链中，物联网是石油行业数字化和智能化的基础。通过对国外石油企业的调查发现，世界各大石油公司都已经开始了物联网在油田中的应用实践，并取得了良好的效果。由此可见，随着物联网技术快速且持续的发展，将其应用在石油工业，提高了石油工业中油气开采的智能化和安全性。
世界上许多国家在扫雷机器人、消防机器人、军用机器人和排爆机器人等危险环境下作业机器人都有所研究。用于危险环境下工作的机器人是机器人研究的一个新兴领域。
在石油勘探与开发过程中，存在较多火灾、爆炸等不安全的隐患，一旦灾害事故发生，将会使设备损毁严重、维修周期长、对工作人员的身体健康造成巨大伤害。随着科技的发展，将物联网和智能机器人技术应用到石油工业领域，将使我们实时、稳定、准确、完整的获取多种环境信息，在信息手段的辅助下提供更加科学而有效的依据，以确保石油勘探与开发环境中的安全。
发明内容
本发明的目的就是要提供一种具有结构简单、覆盖范围广、智能化、人性化、全面化等优点的基于物联网与云计算的油气生产机器人全方位监控系统，使其能对油气生产机器人进行全方位智能监控，具有云存储与计算特点，使监控信息存储和处理更加高效安全，当发生意外事故时，系统可以自动报警，保证石油与天然气的安全生产。
为了解决背景技术所存在的问题，本发明采用的技术方案是：
基于物联网与云计算的油气生产机器人全方位监控系统，它是由多个油气生产机器人监控器和油气生产机器人监控中心组成，所述的油气生产机器人监控器包括无线通信模块、微处理器模块、温湿度传感器、人体感应传感器、雷达避障传感器、CO检测器、CH4检测器、模数转换器、信号调理电路、摄像头和智能机器人；所述的微处理器模块包括信号输入端口、微处理器、存储器、电源接口和信号输出端口；所述的油气生产机器人监控中心包括无线网关、云服务器、中央监控器和报警器。油气生产机器人监控器中的温湿度传感器、人体感应传感器、雷达避障传感器、CO检测器、CH4检测器与模数转换器的输入端连接，模数转换器的输出端连接信号调理电路的输入端，信号调理电路的输出端、摄像头、智能机器人信号输出端连接到微处理器模块的信号输入端口，电源连接到微处理器模块的电源接口，微处理器模块的信号输出端口与无线通信模块和智能机器人的信号输入端连接；油气生产机器人监控中心中的无线网关与云服务器连接，云服务器与中央监控器连接，中央监控器与报警器连接，油气生产机器人监控中心中的无线网关与油气生产机器人监控器中的无线通信模块通过无线连接，实现一对多的双向无线通信。
为了进一步提高基于物联网与云计算的油气生产机器人全方位监控系统的性能，所述的油气生产机器人监控器中的微处理器模块中微处理器采用的是STM32F103VTE6型号的增强型微处理器，所述的油气生产机器人监控器中的模数转换器采用的是AD9283型号的高速模数转换器，所述的油气生产机器人监控器中的无线通信模块采用的是CC2530型号的高性能通信模块，所述的油气生产机器人监控器中的无线通信模块与油气生产机器人监控中心中的无线网关通过Zigbee协议进行无线通信。
为了进一步提高基于物联网与云计算的油气生产机器人全方位监控系统的性能，所述的油气生产机器人监控器中的温湿度传感器采用的是DHT11型号的高性能温湿度传感器。所述的油气生产机器人监控器中的人体感应传感器采用的是AMG88型号的可以实现二维区域内温度检测的人体感应传感器。油气生产机器人监控器中的雷达避障传感器采用的是KR644型号的可有效检测光强变化的高性能雷达避障传感器。
本发明的有益效果在于：该基于物联网与云计算的油气生产机器人全方位监控系统，具有结构简单、覆盖范围广、智能化、人性化、全面化等优点，能对油气生产机器人进行全方位智能监控，具有云存储与计算特点，使监控信息存储和处理更加高效安全，当发生意外事故时，系统可以自动报警，保证了石油与天然气的安全生产。
附图说明
图1是本发明基于物联网与云计算的油气生产全方位监控系统实施例的原理框图。
具体实施方式
如图1所示，基于物联网与云计算的油气生产机器人全方位监控系统，它是由多个油气生产机器人监控器和油气生产机器人监控中心组成，所述的油气生产机器人监控器包括无线通信模块、微处理器模块、温湿度传感器、人体感应传感器、雷达避障传感器、CO检测器、CH4检测器、模数转换器、信号调理电路、摄像头和智能机器人；所述的微处理器模块包括信号输入端口、微处理器、存储器、电源接口和信号输出端口；所述的油气生产机器人监控中心包括无线网关、云服务器、中央监控器和报警器。油气生产机器人监控器中的温湿度传感器、人体感应传感器、雷达避障传感器、CO检测器、CH4检测器与模数转换器的输入端连接，模数转换器的输出端连接信号调理电路的输入端，信号调理电路的输出端、摄像头、智能机器人信号输出端连接到微处理器模块的信号输入端口，电源连接到微处理器模块的电源接口，微处理器模块的信号输出端口与无线通信模块和智能机器人的信号输入端连接；油气生产机器人监控中心中的无线网关与云服务器连接，云服务器与中央监控器连接，中央监控器与报警器连接，油气生产机器人监控中心中的无线网关与油气生产机器人监控器中的无线通信模块通过无线连接，实现一对多的双向无线通信。
为了进一步提高基于物联网与云计算的油气生产机器人全方位监控系统的性能，所述的油气生产机器人监控器中的微处理器模块中微处理器采用的是STM32F103VTE6型号的增强型微处理器，所述的油气生产机器人监控器中的模数转换器采用的是AD9283型号的高速模数转换器，所述的油气生产机器人监控器中的无线通信模块采用的是CC2530型号的高性能通信模块，所述的油气生产机器人监控器中的无线通信模块与油气生产机器人监控中心中的无线网关通过Zigbee协议进行无线通信。
为了进一步提高基于物联网与云计算的油气生产机器人全方位监控系统的性能，所述的油气生产机器人监控器中的温湿度传感器采用的是DHT11型号的高性能温湿度传感器。所述的油气生产机器人监控器中的人体感应传感器采用的是AMG88型号的可以进行二维区域内温度检测的人体感应传感器。油气生产机器人监控器中的雷达避障传感器采用的是KR644型号，可有效检测光强变化的高性能雷达避障传感器。
基于物联网与云计算的油气生产机器人全方位监控系统能够对石油和天然气生产机器人进行实时、准确、全方位的监控与管理，及时发现和处理不安全隐患。油气生产机器人监控器通过机器人所配有的摄像头，实现视频图像信息的实时采集功能，所采集视频信息经微处理器模块中STM32F103VTE6型号的增强型微处理器处理后通过CC2530型号的高性能无线通信模块经过Zigbee协议发送到油气生产机器人监控中心，操控人员能够通过控制终端观看机器人传回来的视频图像，实现可移动的无线视频监控的目的。
温湿度传感器采用DHT11型号的高性能温湿度传感器，感应智能机器人周围的温湿度变化；人体感应传感器AMG88型号的可以进行二维区域内温度检测的人体感应传感器，能在3~7米范围内进行生命迹象的探测，实现对静止人体、移动方向的检测，并测量区域内的温度分布；雷达避障传感器采用的是可有效检测光强变化的KR644型号的高性能雷达避障传感器，使智能机器人在完全脱离操控人员控制的情况下实现自主避障功能；各传感器通过AD9283型号的高速模数转换器将采集的模拟信号转为数字信号，再经过信号调理电路输送给微处理器模块中STM32F103VTE6型号的增强型微处理器至微处理器模块，经微处理器模块处理后，通过CC2530型号的高性能无线通信模块经过Zigbee协议将危险信息发送至油气生产机器人监控中心。
CO检测器、CH4检测器探测周围环境CO以及CH4可燃气体的浓度，当检测到可燃气体浓度超标时，通过AD9283型号的高速模数转换器将采集的模拟信号转为数字信号，再经过信号调理电路输送给微处理器模块中STM32F103VTE6型号的增强型微处理器，微处理器通过CC2530型号的高性能无线通信模块经过Zigbee协议将危险信息发送至中央监控器，中央监控器启动报警器报警，并远程操控智能机器人及时采取应对措施。
中央监控器接收信息后，由云服务器进一步汇总、分析和储存，将分析结果发送至中央监控器，中央监控器能够实时、准确地了解油气生产机器人的工作状况、石油和天然气的生产情况，并可以对机器人实施远程操控。通过对多个油气生产机器人监控器的统一管理，实现对油气生产的全方位监控，使石油、天然气的生产更加可视化、智能化、人性化。
该基于物联网与云计算的油气生产机器人全方位监控系统，具有结构简单、覆盖范围广、智能化、人性化、全面化等优点，能对油气生产机器人进行全方位智能监控，具有云存储与计算特点，使监控信息存储和处理更加高效安全，当发生意外事故时，系统可以自动报警，保证了石油与天然气的安全生产。
本发明保护范围涉及上面所述的所有变化形式。
Claims (3)
1.基于物联网与云计算的油气生产机器人全方位监控系统，其特征在于：它是由多个油气生产机器人监控器和油气生产机器人监控中心组成，所述的油气生产机器人监控器包括无线通信模块、微处理器模块、温湿度传感器、人体感应传感器、雷达避障传感器、CO检测器、CH4检测器、模数转换器、信号调理电路、摄像头和智能机器人；所述的微处理器模块包括信号输入端口、微处理器、存储器、电源接口和信号输出端口；所述的油气生产机器人监控中心包括无线网关、云服务器、中央监控器和报警器；油气生产机器人监控器中的温湿度传感器、人体感应传感器、雷达避障传感器、CO检测器、CH4检测器与模数转换器的输入端连接，模数转换器的输出端连接信号调理电路的输入端，信号调理电路的输出端、摄像头、智能机器人信号输出端连接到微处理器模块的信号输入端口，电源连接到微处理器模块的电源接口，微处理器模块的信号输出端口与无线通信模块和智能机器人的信号输入端连接；油气生产机器人监控中心中的无线网关与云服务器连接，云服务器与中央监控器连接，中央监控器与报警器连接，油气生产机器人监控中心中的无线网关与油气生产机器人监控器中的无线通信模块通过无线连接，实现一对多的双向无线通信。
2.根据权利1所述的物联网与云计算的油气生产机器人全方位监控系统，其特征在于：所述的油气生产机器人监控器中的微处理器模块中微处理器采用的是STM32F103VTE6型号的增强型微处理器，所述的油气生产机器人监控器中的模数转换器采用的是AD9283型号的高速模数转换器，所述的油气生产机器人监控器中的无线通信模块采用的是CC2530型号的高性能通信模块，所述的油气生产机器人监控器中的无线通信模块与油气生产机器人监控中心中的无线网关通过Zigbee协议进行无线通信。
3.根据权利1所述的基于物联网与云计算的油气生产机器人全方位监控系统，其特征在于：所述的油气生产机器人监控器中的温湿度传感器采用的是DHT11型号的高性能温湿度传感器，所述的油气生产机器人监控器中的人体感应传感器采用的是AMG88型号的可以实现二维区域内温度检测的人体感应传感器，油气生产机器人监控器中的雷达避障传感器采用的是KR644型号的可有效检测光强变化的高性能雷达避障传感器。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20161026 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |