CN106094647A - 基于物联网的石油勘探智能机器人监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于物联网的石油勘探智能机器人监控系统，它是由石油勘探智能机器人监控器和石油勘探智能机器人监控中心组成，所述的石油勘探智能机器人监控器包括无线通信模块、微处理器模块、信号调理电路、模数转换器、烟雾传感器、人体感应传感器、红外避障传感器、温湿度传感器、摄像头、电源、智能机器人驱动装置。本发明具有结构简单、智能化、人性化、安全可靠等优点，能对石油勘探过程中周围环境的各项参数进行实时监控，保证石油与天然气的安全生产；具有云存储与计算特点，通过中央监控器和个人移动监控终端的双重监控，使石油勘探更加安全、便捷。

Description

基于物联网的石油勘探智能机器人监控系统

技术领域

本发明涉及一种石油勘探监控系统，尤其涉及基于物联网的石油勘探智能机器人监控系统。

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、智能化、人性化、安全可靠等优点的基于物联网的石油勘探智能机器人监控系统，使其能对石油勘探过程中周围环境的各项参数进行实时监控，保证石油与天然气的安全生产，能通过中央监控器和个人移动监控终端的双重监控，使石油勘探更加安全、便捷。

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：

基于物联网的石油勘探智能机器人监控系统，它是由石油勘探智能机器人监控器和石油勘探智能机器人监控中心组成，所述的石油勘探智能机器人监控器包括无线通信模块、微处理器模块、信号调理电路、模数转换器、烟雾传感器、人体感应传感器、红外避障传感器、温湿度传感器、摄像头、电源、智能机器人驱动装置；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；所述的石油勘探智能机器人监控中心包括无线网关、云服务器、中央监控器和个人移动监控终端；石油勘探智能机器人监控器中的烟雾传感器、人体感应传感器、红外避障传感器、温湿度传感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和摄像头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驱动装置连接；石油勘探智能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和个人移动监控终端连接，石油勘探智能机器人监控中心中的无线网关与石油勘探智能机器人监控器中的无线通信模块通过无线连接，实现一对一的双向无线通信。

为了进一步提高基于物联网的石油勘探智能机器人监控系统的性能，所述的石油勘探智能机器人监控器中微处理器采用的是STM32F103VTE6型号的增强型微处理器，所述的石油勘探智能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，所述的石油勘探智能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，所述的石油勘探智能机器人监控器中的无线通信模块与石油勘探智能机器人监控中心中的无线网关通过Zigbee协议进行无线通信。

为了提高基于物联网的石油勘探智能机器人监控系统的性能，所述的石油勘探智能机器人监控器中的烟雾传感器采用的是MQ-2型号的高性能烟雾传感器，所述的石油勘探智能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，所述的石油勘探智能机器人监控器中的人体感应传感器采用的是AMG8851型号的人体感应传感器，所述的石油勘探智能机器人监控器中红外避障传感器采用的是E18-D80NK-N 型号的探测距离远、受可见光干扰小的高性能红外避障传感器。

本发明的有益效果在于：该基于物联网的石油勘探智能机器人监控系统，具有结构简单、智能化、人性化、安全可靠等优点，能对石油勘探过程中周围环境的各项参数进行实时监控，保证石油与天然气的安全生产；具有云存储与计算特点，通过中央监控器和个人移动监控终端的双重监控，使石油勘探更加安全、便捷。

附图说明

图1是本发明基于物联网的石油勘探智能机器人监控系统实施例的原理框图。

具体实施方式

如图1所示，基于物联网的石油勘探智能机器人监控系统，它是由石油勘探智能机器人监控器和石油勘探智能机器人监控中心组成，所述的石油勘探智能机器人监控器包括无线通信模块、微处理器模块、信号调理电路、模数转换器、烟雾传感器、人体感应传感器、红外避障传感器、温湿度传感器、摄像头、电源、智能机器人驱动装置；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；所述的石油勘探智能机器人监控中心包括无线网关、云服务器、中央监控器和个人移动监控终端。石油勘探智能机器人监控器中的烟雾传感器、人体感应传感器、红外避障传感器、温湿度传感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和摄像头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驱动装置连接；石油勘探智能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和个人移动监控终端连接，石油勘探智能机器人监控中心中的无线网关与石油勘探智能机器人监控器中的无线通信模块通过无线连接，实现一对一的双向无线通信。

为了进一步提高基于物联网的石油勘探智能机器人监控系统的性能，所述的石油勘探智能机器人监控器中微处理器采用的是STM32F103VTE6型号的增强型微处理器，所述的石油勘探智能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，所述的石油勘探智能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，所述的石油勘探智能机器人监控器中的无线通信模块与石油勘探智能机器人监控中心中的无线网关通过Zigbee协议进行无线通信。

为了提高基于物联网的石油勘探智能机器人监控系统的性能，所述的石油勘探智能机器人监控器中的烟雾传感器采用的是MQ-2型号的高性能烟雾传感器。所述的石油勘探智能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。所述的石油勘探智能机器人监控器中的人体感应传感器采用的是AMG8851型号的人体感应传感器。所述的石油勘探智能机器人监控器中红外避障传感器采用的是E18-D80NK-N 型号的探测距离远、受可见光干扰小的高性能红外避障传感器。

基于物联网的石油勘探智能机器人监控系统能够有效监测石油勘探过程中存在的不安全隐患。石油勘探智能机器人监控器通过智能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，所采集视频信息传送到微处理器模块中STM32F103VTE6型号的增强型微处理器进行处理，然后由CC2530型号的高性能无线通信模块经过Zigbee协议将监测信息无线传送到石油勘探智能机器人监控中心，操控人员可在控制终端观看传来的视频图像，实现可移动的无线视频监控的目的。

石油勘探智能机器人监控器中的烟雾传感器采用的是MQ-2型号的高性能烟雾传感器，用于探测周围环境中的可燃气体浓度；温湿度传感器采用的是DHT11型号的高性能温湿度传感器，用于监测周围环境的温度和湿度；人体感应传感器采用的是AMG8851型号的人体感应传感器，能对3~7米范围内进行生命迹象的探测，如探测到生命迹象的存在，立即发出报警；红外避障传感器采用的是E18-D80NK-N 型号的探测距离远、受可见光干扰小的高性能红外避障传感器，可以在智能机器人完全脱离操控人员控制的情况下实现自主避障功能。同时，系统还配置有智能机器人驱动装置，进行机器人远程操控，控制机器人的行走路线和勘探方位，实现故障远程处理等功能。温湿度传感器、人体感应传感器、烟雾传感器、红外避障传感器实时监测周围环境变化，并将采集的模拟信号经过AD9283型号的高速模数转换器转为数字信号，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，微处理器模块对信息分析处理后，通过CC2530型号的高性能无线通信模块经过Zigbee协议将监测信息无线传送到石油勘探智能机器人监控中心，经过云服务器汇总、分析、储存各类数据，将分析结果传送给中央监控器和个人移动监控终端，监控人员能够实时了解石油勘探情况，确保石油勘探过程中人员和财产的安全。

该基于物联网的石油勘探智能机器人监控系统，具有结构简单、智能化、人性化、安全可靠等优点，能对石油勘探过程中周围环境的各项参数进行实时监控，保证石油与天然气的安全生产；具有云存储与计算特点，通过中央监控器和个人移动监控终端的双重监控，使石油勘探更加安全、便捷。

本发明保护范围涉及上面所述的所有变化形式。

Claims (3)

1.基于物联网的石油勘探智能机器人监控系统，其特征在于：它是由石油勘探智能机器人监控器和石油勘探智能机器人监控中心组成，所述的石油勘探智能机器人监控器包括无线通信模块、微处理器模块、信号调理电路、模数转换器、烟雾传感器、人体感应传感器、红外避障传感器、温湿度传感器、摄像头、电源、智能机器人驱动装置；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；所述的石油勘探智能机器人监控中心包括无线网关、云服务器、中央监控器和个人移动监控终端；石油勘探智能机器人监控器中的烟雾传感器、人体感应传感器、红外避障传感器、温湿度传感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和摄像头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驱动装置连接；石油勘探智能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和个人移动监控终端连接，石油勘探智能机器人监控中心中的无线网关与石油勘探智能机器人监控器中的无线通信模块通过无线连接，实现一对一的双向无线通信。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的石油勘探智能机器人监控系统，其特征在于：所述的石油勘探智能机器人监控器中微处理器采用的是STM32F103VTE6型号的增强型微处理器，所述的石油勘探智能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，所述的石油勘探智能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，所述的石油勘探智能机器人监控器中的无线通信模块与石油勘探智能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.根据权利要求1所述的基于物联网的石油勘探智能机器人监控系统，其特征在于：所述的石油勘探智能机器人监控器中的烟雾传感器采用的是MQ-2型号的高性能烟雾传感器，所述的石油勘探智能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，所述的石油勘探智能机器人监控器中的人体感应传感器采用的是AMG8851型号的人体感应传感器，所述的石油勘探智能机器人监控器中红外避障传感器采用的是E18-D80NK-N 型号的探测距离远、受可见光干扰小的高性能红外避障传感器。