CN109062104A - 一种管道阀门物联网监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管道阀门物联网监控系统，包括信息感知物联网子系统、物联网信息核心处理子系统、信息传输物联网子系统、上位机信息存储和控制物联网子系统和电源控制模块；信息感知物联网子系统用于采集管道阀门的状态信号，物联网信息核心处理子系统用于分析处理接收到的管道阀门状态信号，信息传输物联网子系统用于传输接收到的状态信号，上位机信息存储和控制物联网子系统用于存储接收到的状态信号，与现有技术相比，本发明将物联网技术应用于管道阀门监控代替传统的人工巡检方式，根据多传感器信号进行综合调控，并通过算法进行优化自学习，实现系统的精确控制。

Description

一种管道阀门物联网监控系统

技术领域

本发明涉及一种物联网监控系统，特别是涉及一种管道阀门物联网监控系统。

背景技术

在石油、天然气、煤层气、煤矿等工业领域，输送瓦斯、天然气、煤层气的管道非常多，并且在特定区域布置密集。例如，居民区的天然气输送管道，瓦斯运送管线（西气东输工程等）及煤矿瓦斯抽采的管道等。这些可燃气体（CH₄为主）利用得当会是一种极好的清洁能源，如若管道监测监控有疏漏将会导致管道爆炸并导致重大人员伤亡与财产损失。当前主要以人工巡检方式完成对阀门设备运行状况的监测，尚未实现实时远程监控，存在许多安全隐患

物联网是指通过各种信息传感设备，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程等各种需要的信息，与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制。

因此，如何实现物联网和管道阀门监控系统的结合，是实现管道阀门系统的全面、实时监控管理的关键所在。

申请号为201510973254.6的中国发明专利公开了一种基于物联网的消防栓监管系统，属于物联网在消防栓设备的应用领域，包括安装在消防栓上的信息采集模块、与信息采集模块连接的信息传输模块、与信息传输模块连接的信息处理模块、及与信息处理模块连接的信息反馈模块，所述信息反馈模块与设置在操作人员身上的接收模块配合。该发明的消防栓监管系统能对消防栓进行实时、高效的监控，并对发生损坏的消防栓进行信息反馈，及时通知维修人员处理，保证消防栓的正常使用，切实保证灭火作业的正常进行，使用简单、方便。

申请号为201410553732.3的中国发明专利公开了一种基于物联网的智能远程数据采集系统，包括多通道异步数据采集模块、多协议中间件模块、参数管理模块、数据传送模块、紧急事件管理模块、自诊断和断电处理模块，其中多通道异步数据采集模块包括参数读取模块、生成协议包模块、发送数据包模块、接收数据包模块；多协议中间件模块包括协议转换算法模块、数据包生成模块；参数管理模块包括采集分配管理模块、参数自动更新管理模块；数据传送模块包括网络协议管理模块、SOCKET连接模块、数据封装模块和数据传输模块；紧急事件管理模块包括事件配置管理模块、事件处理模块、自动告警模块；自诊断和断电处理模块包括系统检测模块、网络检测模块。该发明可实现大数据量的采集和传输，有效避免通道阻塞；可支持多种工业标准和协议，支持不同厂家不同设备的通讯协议；系统参数管理模块的自动更新升级功能，使系统具备很强的自适应性；组网方式灵活，采用物联网技术，支持多种方式实现数据的传输；系统具备自动检测功能和自动升级功能，保障系统的正常稳定运行；系统的紧急事件处理功能，能有效提升设备的异常事件诊断和处理能力。

申请号为201610175208.6的中国发明专利公开了一种基于物联网的隧道环境实时监测和预警系统，包括信息感知终端，及与信息感知终端连接的物联网信息核心处理终端，及与物联网信息核心处理终端通信的信息传输终端，及与信息传输终端通信的上位机信息存储、分析和预警发布终端；及给系统供电的电源控制模块。该发明提出了一种基于物联网的隧道环境实时监测和预警系统，可以对隧道环境进行实时检测空气温湿度、光线、CO浓度、烟雾、隧道顶部压力和形变等主要指标，采集的上述信息可以多种方式实时显示，对采集到的异常数据可实时发布预警信息。

申请号为201410589449.6的中国发明专利公开了一种基于物联网的羊生长监测和信息服务云平台综合系统，包括信息服务云平台、互联网、用户终端设备、物联网智能控制一体机和羊生长状况采集装置，所述羊生长状况采集装置与所述物联网智能控制一体机连接，所述物联网智能控制一体机通过所述互联网分别与所述信息服务云平台和所述用户终端设备连接。该发明的有益效果是：给羊建立一个非接触测量(体长、体高、体温、体重)、自动记录的生长档案。体温测量可以提前发现疑似病羊，做到早发现、早隔离，减少疫病传染蔓延。信息服务云平台对生长信息进行整理、可以为羊肉追溯提供数据源、为专家和管理者调整羊养殖流程提供依据，还具有远程捕羊、体重估算的功能。

如上述几个专利，均公开了物联网在不同领域的技术应用，但是在管道阀门监控上的应用还鲜有提及，因此，急需研制一种管道阀门物联网监控系统。

发明内容

本发明的目的旨在克服现有技术的不足，提供一种管道阀门物联网监控系统。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：一种管道阀门物联网监控系统，其特征在于，包括信息感知物联网子系统，及与信息感知物联网子系统连接的物联网信息核心处理子系统，及与物联网信息核心处理子系统通信的信息传输物联网子系统，及与信息传输物联网子系统通信的上位机信息存储和控制物联网子系统，及给系统供电的电源控制模块；所述信息感知物联网子系统，用于采集管道阀门的状态信号，并将采集到的状态信号发送到物联网信息核心处理子系统；所述的物联网信息核心处理子系统，用于分析处理接收到的管道阀门状态信号，并将处理好的状态信号发送到信息传输物联网子系统；所述的信息传输物联网子系统，用于传输接收到的状态信号；所述的上位机信息存储和控制物联网子系统，用于存储接收到的状态信号，同时对状态信号进行分析判断，发出控制指令信号，实现智能化反馈调节。

进一步的，所述的信息感知物联网子系统包括温度传感器、压力传感器、电流传感器、流量传感器和声发射传感器，所述的温度传感器、压力传感器、电流传感器、流量传感器和声发射传感器均与物联网信息核心处理子系统相连，所述温度传感器用于采集管道阀门处壁温度，所述压力传感器用于采集阀门接头处内压，所述电流传感器用于采集管道阀门处电流，所述流量传感器用于检测管道阀门液体通量，所述声发射传感器检测管道阀门处弹性波。

进一步的，所述的物联网信息核心处理子系统对管道阀门状态信号进行分析处理，并将状态信号与物联网信息核心处理子系统中预存管道阀门状态信号阈值进行对比，当发现状态信号异常时，物联网信息核心处理子系统通过信息传输物联网子系统将反馈命令传送到上位机信息存储和控制物联网子系统，发出警报信号。

进一步的，所述的信息传输物联网子系统包括GPRS、移动通信网络和Internet网络。

进一步的，所述的上位机信息存储和控制物联网子系统包括信息存储服务器、信息展示预警平台和大数据平台，所述的上位机信息存储和控制物联网子系统接收异常状态信号，发出警报信号并进行信息存储，采用大数据平台对异常状态信号进行算法分析，发出控制指令信号，并将分析结果提供给系统自学习，对算法进行优化，同时优化预存管道阀门状态信号阈值，实现系统的精确控制。

本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明将物联网技术应用于管道阀门监控代替传统的人工巡检方式，通过信息感知物联网子系统、物联网信息核心处理子系统、信息传输物联网子系统和上位机信息存储和控制物联网子系统对系统内的管道阀门进行信号采集、分析和处理，根据多传感器信号进行综合调控，并通过算法进行优化自学习，实现系统的精确控制。

附图说明

图1是一种一种管道阀门物联网监控系统原理示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定。

实施例

参照图1，是一种管道阀门物联网监控系统，包括信息感知物联网子系统，及与信息感知物联网子系统连接的物联网信息核心处理子系统，及与物联网信息核心处理子系统通信的信息传输物联网子系统，及与信息传输物联网子系统通信的上位机信息存储和控制物联网子系统，及给系统供电的电源控制模块；所述信息感知物联网子系统，用于采集管道阀门的状态信号，并将采集到的状态信号发送到物联网信息核心处理子系统；所述的物联网信息核心处理子系统，用于分析处理接收到的管道阀门状态信号，并将处理好的状态信号发送到信息传输物联网子系统；所述的信息传输物联网子系统，用于传输接收到的状态信号；所述的上位机信息存储和控制物联网子系统，用于存储接收到的状态信号，同时对状态信号进行分析判断，发出控制指令信号，实现智能化反馈调节。

进一步的，所述的信息感知物联网子系统包括温度传感器、压力传感器、电流传感器、流量传感器和声发射传感器，所述的温度传感器、压力传感器、电流传感器、流量传感器和声发射传感器均与物联网信息核心处理子系统相连，所述温度传感器用于采集管道阀门处壁温度，所述压力传感器用于采集阀门接头处内压，所述电流传感器用于采集管道阀门处电流，所述流量传感器用于检测管道阀门液体通量，所述声发射传感器检测管道阀门处弹性波。

进一步的，所述的物联网信息核心处理子系统对管道阀门状态信号进行分析处理，并将状态信号与物联网信息核心处理子系统中预存管道阀门状态信号阈值进行对比，当发现状态信号异常时，物联网信息核心处理子系统通过信息传输物联网子系统将反馈命令传送到上位机信息存储和控制物联网子系统，发出警报信号。

进一步的，所述的信息传输物联网子系统包括GPRS、移动通信网络和Internet网络。

进一步的，所述的上位机信息存储和控制物联网子系统包括信息存储服务器、信息展示预警平台和大数据平台，所述的上位机信息存储和控制物联网子系统接收异常状态信号，发出警报信号并进行信息存储，采用大数据平台对异常状态信号进行算法分析，发出控制指令信号，并将分析结果提供给系统自学习，对算法进行优化，同时优化预存管道阀门状态信号阈值，实现系统的精确控制。

通过本发明的实施例，可将物联网与管道阀门监控系统相结合，通过信息感知物联网子系统、物联网信息核心处理子系统、信息传输物联网子系统和上位机信息存储和控制物联网子系统对系统内的管道阀门进行信号采集、分析和处理，根据多传感器信号进行综合调控，并通过优化算法实现系统的精确控制。

上述仅为本发明的一个具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护的范围的行为。但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何形式的简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (5)

1.一种管道阀门物联网监控系统，其特征在于，包括信息感知物联网子系统，及与信息感知物联网子系统连接的物联网信息核心处理子系统，及与物联网信息核心处理子系统通信的信息传输物联网子系统，及与信息传输物联网子系统通信的上位机信息存储和控制物联网子系统，及给系统供电的电源控制模块；所述信息感知物联网子系统，用于采集管道阀门的状态信号，并将采集到的状态信号发送到物联网信息核心处理子系统；所述的物联网信息核心处理子系统，用于分析处理接收到的管道阀门状态信号，并将处理好的状态信号发送到信息传输物联网子系统；所述的信息传输物联网子系统，用于传输接收到的状态信号；所述的上位机信息存储和控制物联网子系统，用于存储接收到的状态信号，同时对状态信号进行分析判断，发出控制指令信号，实现智能化反馈调节。

2.根据权利要求1所述的物联网监控系统，其特征在于，所述的信息感知物联网子系统包括温度传感器、压力传感器、电流传感器、流量传感器和声发射传感器，所述的温度传感器、压力传感器、电流传感器、流量传感器和声发射传感器均与物联网信息核心处理子系统相连，所述温度传感器用于采集管道阀门处壁温度，所述压力传感器用于采集阀门接头处内压，所述电流传感器用于采集管道阀门处电流，所述流量传感器用于检测管道阀门液体通量，所述声发射传感器检测管道阀门处弹性波。

3.根据权利要求1所述的物联网监控系统，其特征在于，所述的物联网信息核心处理子系统对管道阀门状态信号进行分析处理，并将状态信号与物联网信息核心处理子系统中预存管道阀门状态信号阈值进行对比，当发现状态信号异常时，物联网信息核心处理子系统通过信息传输物联网子系统将反馈命令传送到上位机信息存储和控制物联网子系统，发出警报信号。

4.根据权利要求1所述的物联网监控系统，其特征在于，所述的信息传输物联网子系统包括GPRS、移动通信网络和Internet网络。

5.根据权利要求1所述的物联网监控系统，其特征在于，所述的上位机信息存储和控制物联网子系统包括信息存储服务器、信息展示预警平台和大数据平台，所述的上位机信息存储和控制物联网子系统接收异常状态信号，发出警报信号并进行信息存储，采用大数据平台对异常状态信号进行算法分析，发出控制指令信号，并将分析结果提供给系统自学习，对算法进行优化，同时优化预存管道阀门状态信号阈值，实现系统的精确控制。