CN106817403A - 基于北斗一代卫星通信的危险品监控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于危险品运输或存储的实时监控领域，公开了一种基于北斗一代卫星通信的危险品监控系统。所述监控系统包括：传感器模块、处理模块、北斗一代卫星通信模块、报警模块、人机交互模块、供电模块。传感器模块用于检测危险品和运输设备的各项状态。处理模块用于根据传感器数据判断危险品及载体状态是否正常，自动发出预警或报警指令。北斗一代卫星通信模块用于通过短报文方式将传感器数据和报警信息发送给监控中心或救援处理人员的北斗通信终端。报警模块通过声光电信号提醒相关人员采取措施。人机交互模块用于配置监控工作参数，及输出相关信息。供电模块保证监控系统的供电需求。
Description
技术领域
本发明属于危险品运输或存储的实时监控领域，涉及一种基于北斗一代卫星通信的危险品监控系统。
背景技术
随着国民经济的发展，国内各类危险品的储运量不断增长，其对公共安全带来的风险日益增大，发生事故造成的损失也越来越大，对危险品储存运输的监测需求越发重要。现有危险品监测系统主要通过GPS卫星定位系统对危险品载体进行实时定位，通过移动通信网络将信息发送到监管中心，只能监控载体的位置和速度，不能了解所载危险品安全状态和载体自身工作状态，不能发现事故征兆提前预警，并且在缺乏移动通信网络、或信号不佳的地区无法通信。在发生事故后，不能获取危险品当时的准确状态，无助于救援工作开展。
因此危险品监测系统应当满足以下要求：一监测危险品载体运行状态和实时位置，二监测所载危险品的自身安全状态，发生异常后报警，三对外进行实时数据交互的可靠性高。通过这种监控系统可以监控危险品、载体的实时位置，及时发现危险品及载体的事故征兆，提前预警，事故发生后可通过监测到的危险品状态确定救援方案，最大限度地保护事发地周围的生命财产安全，将事故损失降到最低。
发明内容
(一)发明目的
本发明的目的是：提供一种基于北斗一代卫星通信的危险品监控系统，通过北斗一代卫星通信完成通信的监控设备，安装在运输危险品的车辆、船舶、飞行器等载体上或危险品固定存放点中，实时发送各种状态信息到远端监控中心或其它接收终端，实现状态异常初期预警、事故发生后报警和继续监测。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供一种基于北斗一代卫星通信的危险品监控系统，其包括：处理模块，与处理模块连接的多个传感器模块，以及与处理模块连接的北斗一代卫星通信模块、报警模块；多个传感器模块设置在待监控危险品上，用于实时监测待监控危险品状态信息，处理模块对传感器采集数据进行处理并进行险情判断，通过报警模块发出预警或报警信息，同时通过北斗一代卫星通信模块将相关信息发送到远端监控中心；该系统实时监控危险品在运输或存放过程中各项状态，对于出现的异常情况进行预警，发生事故后报警并继续采集各项数据，所有信息利用北斗一代卫星通信系统的短报文方式发送到远端监控中心或事故处理人员的北斗通信终端上。
其中，多个所述传感器模块的种类、数量根据不同危险品的状态及监测需求来配置。
其中，所述处理模块根据传感器所采集数据和预设算法、参数进行险情判断，自动发出预警或报警信息。
其中，所述北斗一代卫星通信模块通过短报文方式进行数据传输，所传输数据包括传感器数据和相关报警信息。
其中，所述报警模块能够发出声光电警示信息，提醒人员及时发现危险并采取措施。
其中，所述远端的监控中心及其它接收终端实时掌握各危险品载体或仓库的现场数据，以便及时响应处理突发险情。
其中，所述还包括：人机交互模块，用于调节监控系统的工作方式，适应不同应用下的监控需求。
其中，所述还包括：供电模块，供电模块采用外部供电和内部电池供电两种模式切换工作方式，正常情况下由外部电源供电，电池保持充电，当外部供电缺失后，自动切换到内部电池供电。
其中，所述内部电池选用标准化、模块化的电池组，根据需求调节电池组数量，保证一定的供电时间。
其中，所述监测系统各模块外部设置防火抗压材料保护。
(三)有益效果
上述技术方案所提供的基于北斗一代卫星通信的危险品监控系统，不仅能监控危险品的位置，还可以监控危险品的安全状态，有利于监控中心及时掌握所有危险品的详细状态；不仅可以采集数据，还可以根据传感器数据及时发现危险隐患或事故征兆，提前预警，阻止重大事故发生，减少人员伤亡；事故发生后，本系统自动报警，并持续提供的危险品状态信息，有利于事故救援处理，选择正确方案，将事故损失降到最低；采用北斗一代卫星通信的短报文方式实现数据传输，可靠性高，目前国内区域全境覆盖；采用模块化设计，针对不同危险品监控需求采用不同模块，适应性强；不仅可用于危险品存储，也可用于各类危险品运输过程。
附图说明
图1为本发明实施例基于北斗一代卫星通信的危险品监控系统组成示意图。
图2为本发明实施例基于北斗一代卫星通信的危险品监控系统应用示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
参照图1所示，本实施例基于北斗一代卫星通信的危险品监控系统，其包括：处理模块，与处理模块连接的多个传感器模块，以及与处理模块连接的北斗一代卫星通信模块、报警模块；多个传感器模块设置在待监控危险品上，用于实时监测待监控危险品状态信息，处理模块对传感器采集数据进行处理并进行险情判断，通过报警模块发出预警或报警信息，同时通过北斗一代卫星通信模块将相关信息发送到远端监控中心；该系统实时监控危险品在运输或存放过程中各项状态，对于出现的异常情况进行预警，发生事故后报警并继续采集各项数据，所有信息利用北斗一代卫星通信系统的短报文方式发送到远端监控中心或事故处理人员的北斗通信终端上。
其中，多个所述传感器模块的种类、数量根据不同危险品的状态及监测需求来配置。
处理模块根据传感器所采集数据和预设算法、参数进行险情判断，自动发出预警或报警信息。
采用北斗一代卫星通信模块的短报文方式进行数据传输，包括传感器数据和相关报警信息。
报警模块能够发出声光电警示信息，提醒人员及时发现危险并采取措施。
远端的监控中心及其它接收终端实时掌握各危险品载体或仓库的现场数据，以便及时响应处理突发险情。
还包括：人机交互模块，用于调节监控系统的工作方式，适应不同应用下的监控需求。
还包括：供电模块，供电模块保证在外部供电缺失后，自动切换到内部电池供电方式，并且可通过增减电池组的方式调整供电能力。
如图2所示，在每次起用本发明的监测系统时，包括以下过程：
首先根据危险品特性确定采用的危险品传感器模块种类及数量。例如温度、压力，及相关的气体、液体、或放射性物质检测等传感器。将其安置在危险品容器内部及容器开关等重要部位，实时采集各种数据。
根据存储物质的性质和运输特性，设定危险品传感器参数正常值范围、预警范围和报警范围。通过人机交互模块(例如键盘、触摸屏)输入到处理模块中。
再将姿态传感器安置在用于运输或存放危险品的载体上，实时采集载体的姿态数据。根据运输载体和运输路线特性设定运输中载体姿态数据的正常范围、预警范围和报警范围。通过人机交互模块(例如键盘、触摸屏)输入到处理模块中。
监控系统工作时，当危险品传感器或姿态传感器的数值超出正常参数范围达到预警范围，发出预警信息提醒现场人员查明原因，采取补救措施或及时脱离危险区域，同时通知远端监控中心。当危险品传感器数据或姿态传感器的数值达到报警范围时，说明危险品状态已经失控，或者载体发生了倾覆，报警模块发出声、光、电警报信号，警示周边人员立即逃离和便于救援人员查找定位，同时发送报警信息至远端监控中心。
监控系统配置有北斗一代通信模块，通过北斗一代卫星系统特有的短报文方式与监控中心完成通信，实时自动发送各传感器数据和预警、报警信息，并可以接收监控中心的信息或指令，通信范围可覆盖国内全境，不依赖国外定位系统，可靠性高，保密性强。
监测系统启动之后，定时发送各传感器数据信息，发送频率可调节。在发生事故后，相关人员可以根据收到的实时数据判断当前危险品的状态，从而采取相应的处置措施。
监测系统的供电模块采用外部供电和内部电池供电两种模式切换工作方式，正常情况下由外部电源供电，电池保持充电，当外部供电缺失后，自动切换到内部电池供电。内部电池选用标准化、模块化的电池组，根据需求调节电池组数量，保证一定的供电时间。
监测系统整体采用模块化设计，核心的处理模块设计有多种接口，可以根据需要选配不同模块，一个模块失效不影响其余模块工作。
监测系统各模块外部有防火抗压材料保护，具有在恶劣环境下保持一定时间工作的能力。
实施例一
在使用本发明监测装有危险液体的槽罐车时，在槽罐容器内部安装温度和压力传感器、液位传感器，在容器的阀门外及其它重要位置安装危险液体分子传感器，在容器外部结构上安装姿态传感器(陀螺)。所有传感器通过电缆连接到检测系统的处理模块接口。通过人机交互模块(触摸屏)输入各传感器数据的正常范围及报警指标。
例如当容器的阀门处的传感器检测到危险物质浓度异常增加，超过正常范围，达到预警标准时，处理模块结合其他传感器数据(压力、液位)，判断有泄露可能，进入预警状态，及时上报远端监控中心，并通过人机交互模块(触摸屏)和报警模块产生预警声提醒槽罐车人员立即排查，执行预定方案，排除险情或阻止险情恶化。若险情继续扩大，监控设备进入报警状态，报警模块产生报警声提醒周围人员立即撤离，待专业救援人员处理。
再如当姿态传感器数据严重异常，进入报警范围时，处理模块即判定槽罐车发生了倾覆，报警模块用特定报警声提醒周围人员立即撤离，并发送信息给远端监控中心。专业危险品处理人员到达事故现场后，通过北斗一代通信终端接收车辆上传感器数据，获取危险品及容器的实时状态，制定合理方案，完成事故处理。
实施例二
在使用本发明监测存放有易燃易爆化学品的仓库时，通过仓库各位置预布的温度传感器、易燃物浓度传感器等探测器实时获取各项数据，一方面由处理模块进行实时判断，一方面通过北斗一代卫星通信系统的短报文功能发送到远端监控中心。
当某个温度传感器的数据异常升高，进入了预警范围时，处理模块发出预警指令，提醒仓库现场人员确认险情，执行初步处置预案，消除故障隐患或阻止险情继续扩大，并把相应消息发送信息给远端监控中心。若险情继续发展进入了报警范围时，报警模块发出声光电报警信号，提醒周边人员可能会发生爆炸，采取必要措施后立即撤离，并将报警信息通过短报文发送到监控中心。
到达事故现场的专业人员通过判读短报文获取的传感器数据，采取正确的处理方案，最终完成事故处理。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于北斗一代卫星通信的危险品监控系统，其特征在于，包括：处理模块，与处理模块连接的多个传感器模块，以及与处理模块连接的北斗一代卫星通信模块、报警模块；多个传感器模块设置在待监控危险品上，用于实时监测待监控危险品状态信息，处理模块对传感器采集数据进行处理并进行险情判断，通过报警模块发出预警或报警信息，同时通过北斗一代卫星通信模块将相关信息发送到远端监控中心；该系统实时监控危险品在运输或存放过程中各项状态，对于出现的异常情况进行预警，发生事故后报警并继续采集各项数据，所有信息利用北斗一代卫星通信系统的短报文方式发送到远端监控中心或事故处理人员的北斗通信终端上。
2.如权利要求1所述的基于北斗一代卫星通信的危险品监控系统，其特征在于，多个所述传感器模块的种类、数量根据不同危险品的状态及监测需求来配置。
3.如权利要求1所述的基于北斗一代卫星通信的危险品监控系统，其特征在于，所述处理模块根据传感器所采集数据和预设算法、参数进行险情判断，自动发出预警或报警信息。
4.如权利要求1所述的基于北斗一代卫星通信的危险品监控系统，其特征在于，所述北斗一代卫星通信模块通过短报文方式进行数据传输，所传输数据包括传感器数据和相关报警信息。
5.如权利要求1所述的基于北斗一代卫星通信的危险品监控系统，其特征在于，所述报警模块能够发出声光电警示信息，提醒人员及时发现危险并采取措施。
6.如权利要求1所述的基于北斗一代卫星通信的危险品监控系统，其特征在于，所述远端的监控中心及其它接收终端实时掌握各危险品载体或仓库的现场数据，以便及时响应处理突发险情。
7.如权利要求1所述的基于北斗一代卫星通信的危险品监控系统，其特征在于，所述还包括：人机交互模块，用于调节监控系统的工作方式，适应不同应用下的监控需求。
8.如权利要求1所述的基于北斗一代卫星通信的危险品监控系统，其特征在于，所述还包括：供电模块，供电模块采用外部供电和内部电池供电两种模式切换工作方式，正常情况下由外部电源供电，电池保持充电，当外部供电缺失后，自动切换到内部电池供电。
9.如权利要求8所述的基于北斗一代卫星通信的危险品监控系统，其特征在于，所述内部电池选用标准化、模块化的电池组，根据需求调节电池组数量，保证一定的供电时间。
10.如权利要求1所述的基于北斗一代卫星通信的危险品监控系统，其特征在于，所述监测系统各模块外部设置防火抗压材料保护。
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