CN113467336A - 基于物联网危险源监控与预测的预警系统及其设备 - Google Patents
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Abstract
发明公开了基于物联网危险源监控与预测的预警系统及其设备，该系统包括检测端，检测端包括动态数据检测模块、网络传输模块；数据端，数据端接收检测端检测的数据；数据端包括物联网服务器、云服务器和储存在云服务器内的安全隐患数据模块；终端，终端接收数据端分析的数据。有益效果：检测的数据与存储的数据进行对比，若是超出设定的安全区间和危险阀值则安全隐患数据模块发出警报。通过动态数据检测模块检测多组可对比传感器数据，来与安全隐患数据模块中的传感器精度模块中的数据对比，来判定传感器精度的高低，若是精度发生变化，则安全隐患数据模块发出警报，方便工作人员对危险源内的传感器进行更换或者校准，提高检测的精度。
Description
技术领域
发明涉及基于物联网危险源监控与预测的预警系统及其设备，属于危险源安全预警领域。
背景技术
随着物联网技术的发展，在各个行业领域通过物联网技术实现智能化生产、智能化管理和智能化服务等，为人民的生产和生活带来极大的便利。其中，针对危险源设计出监控系统为险情预警、事故报警提供了智能化解决方案，为保护人民生命和财产安全作出重大贡献。
在现有技术中，危险源监控系统包括数据采集单元、数据监控中心、报警单元。数据采集单元例如压力传感器采集到一压力值时，将该压力值上报至数据监控中心，数据监控中心通过对该压力值进行分析处理之后，判断该压力值是否存在安全隐患，当压力值存在安全隐患时，数据监控中心控制报警单元进行报警。
但是对于化学品来说，许多生产装置的物料介质是具有爆炸性、有毒性、火灾性等危险，目前绝大部分的化学品及易制毒类非药物化学品的监控，但是传感器在使用的时候，由于化学药剂的腐蚀性或者长时间时候，会造成传感器精度发生下降，对危险品的检测不够精确，这样就会导致虽然显示的是检测合格，但其实危险源处于危险的边缘，这种疏忽会造成重大的安全事故。
发明内容
发明的目的在于提供基于物联网危险源监控与预测的预警系统及其设备，能够有效解决传感器精度发生下降，对危险品的检测不够精确，这样就会导致虽然显示的是检测合格，但其实危险源处于危险的边缘的问题。
为了解决上述技术问题，发明是通过以下技术方案实现的：
该系统包括检测端，所述检测端包括动态数据检测模块、网络传输模块；数据端，所述数据端接收所述检测端检测的数据；所述数据端包括物联网服务器、云服务器和储存在所述云服务器内的安全隐患数据模块；终端，所述终端接收所述数据端分析的数据、和显示数据的显示设备；动态数据检测模块，配置为：与危险源对应设置，且各项数据通过所述动态数据检测模块中的多类传感器进行检测来获得，传感器类别主要包括环境检测传感器；所述安全隐患数据模块，配置为：对数据信息进行储存，并设有数据信息的预定安全区间和危险阀值，由所述动态数据检测模块导入数据进行对比并记录在内，一旦检测到的数据范围在危险阀值之外，所述安全隐患数据模块发出警报；网络传输模块，配置为：将所述安全隐患数据模块判定的结果传输给所述终端。
优选的：所述安全区间设置有两个区间范围和一个最大危险阀值，第一个区间范围与第二个区间范围首尾相接，最大危险值则为第二个区间的最高值；第一个区间范围被所述安全隐患数据模块计安全等级、第二个区间范围记为待定评级，危险阀值及其以上记为危险等级，当待定评级连续出现三次或危险等级出现时发出警报。
优选的：危险源数量若干、均为苯类化合物，且为苯类多种同系物。
优选的：所述安全隐患数据模块内还设置有数据分析评级模块，且根据苯类同系物划分区域；不同种同系物评级模块对应评级数据不同。
优选的：所述动态数据检测模块的参数包括危险源压力、温度；所述安全隐患数据模块根据根据动态数据检测模块检测的参数来设定警报信号和待定评级，对实时监测的安全隐患信息数据进行安全隐患类别判别。
优选的：所述动态数据检测模块内还包括定位模块，所述定位模块在同类同系物区域关联成一个整体。
优选的：所述终端包括固定终端与固定终端连接的分线终端，所述分线终端根据苯类同系物划分的区域设定。
优选的：所述终端还包括移动终端，所述移动终端通过基带信号与分线终端和固定终端分别连接；且固定终端具有控制优先权。
基于物联网危险源监控与预测预警装置：的技术方案包括上述检测端、数据端、终端；
还包括基于所述动态数据检测模块运行的检测装置，所述检测装置包括储存待检测危险品的密封罐，插入所述密封罐内的检测棒，所述检测棒上安装有多类传感器、包括压力传感器、温度传感器。
优选的：所述检测棒滑动设置在所述密封罐上，且在所述检测棒一端安装有驱动所述检测棒伸入或拉出所述密封罐的驱动装置。
优选的：所述密封罐包括上端开口的罐体、密封设置在所述罐体上的密封盖；所述罐体内还设置有密封结构；所述密封结构包括密封板和所述密封板与所述罐体、所述密封盖形成的密封仓，所述密封盖与所述密封板中间设置有供所述检测棒穿过的孔；所述密封仓内设置有气囊。
优选的：所述检测棒下端设置有圆台，多种传感器安装在圆台上。
优选的：所述密封板中设置有滑动板，所述滑动板一侧连接有推杆，所述推杆一端设置在所述罐体外侧。
优选的：所述安全隐患数据模块中还包括传感器精度模块；所述动态数据检测模块检测多组可对比传感器数据与所述安全隐患数据模块中的传感器精度模块检测的数据进行对比，来判定传感器精度的高低。
与现有技术相比，发明的优点是：
然后基于动态数据检测模块中的传感器对危险源进行检测，得出的数据传递给安全隐患数据模块，检测的数据与存储的数据进行对比，若是超出设定的安全区间和危险阀值则安全隐患数据模块发出警报。
通过动态数据检测模块检测多组可对比传感器数据，来与安全隐患数据模块中的传感器精度模块的数据对比，来判定传感器精度的高低，若是精度发生变化，则安全隐患数据模块发出警报，方便工作人员对危险源内的传感器进行更换或者校准，提高检测的精度。
附图说明
为了易于说明，发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。
图1为发明的流程图；
图2为发明的安全隐患分析对比流程图；
图3为发明的终端连接流程图；
图4为发明的密封罐立体结构图；
图5为发明的密封罐内部结构图。
附图标记说明：
1、动态数据检测模块；2、物联网服务器；3、云服务器；4、安全隐患数据模块；5、网络传输模块；6、传感器精度模块；7、分析评级模块；9、固定终端；10、分线终端；11、移动终端；12、密封罐；121、罐体；122、密封盖；13、密封结构；131、密封板；132、密封仓；14、检测棒；15、气囊；16、滑动板；17、推杆；18、密封罩；19、驱动装置；20、圆台。
具体实施方式
下面详细描述发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释发明，而不能理解为对发明的限制。
在发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在发明中的具体含义。
参阅图1-3为发明基于物联网危险源监控与预测的预警系统的一种实施例，该系统该系统包括检测端，检测端包括动态数据检测模块1、网络传输模块5；数据端，数据端接收检测端检测的数据；数据端包括物联网服务器2、云服务器3和储存在云服务器3内的安全隐患数据模块4；终端，终端接收数据端分析的数据、和显示数据的显示设备；动态数据检测模块1，配置为：与危险源对应设置，且各项数据通过动态数据检测模块1中的多类传感器进行检测来获得，传感器类别主要包括环境检测传感器；安全隐患数据模块4，配置为：对数据信息进行储存，并设有数据信息的预定安全区间和危险阀值，由动态数据检测模块1导入数据进行对比并记录在内，一旦检测到的数据范围在危险阀值之外，安全隐患数据模块1发出警报；网络传输模块5，配置为：将安全隐患数据模块4判定的结果传输给终端。
危险源数量若干、均为苯类化合物，且为苯类多种同系物；危险源监控系统应用于苯类同系物的储存，安全隐患数据模块4内还设置有数据分析评级模块7，具体地：储存甲苯、乙苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯；根据不同的苯类同系物设定不同的危险检测标准，如邻二甲苯的有类似甲苯的臭味，密度0.88(水＝1)、3.66(空气＝1)，熔点-25.5℃，沸点144.4℃，闪点30℃，自燃点463℃，爆炸极限1％～7％；危险特性：易燃，其蒸气能与空气形成爆炸性混合物；遇热、明火、强氧化剂有引起燃烧爆炸的危险；其蒸气比空气重，能沿低处扩散相当远，遇明火会回燃。有麻醉性，有毒，车间空气中容许浓度为100mg/m3。生产上常为邻位、间位、对位三种二甲苯的混合物，其危险性可参照本品。需要对对二甲苯的温度、氧浓度、和密度进行检测；所以使用的云服务器3中的安全隐患数据模块4对苯类同系物的温度、氧浓度、密度的安全检测阀值储存，然后基于动态数据检测模块1中的传感器对危险源进行检测，得出的数据传递给安全隐患数据模块4，检测的数据与存储的数据进行对比，若是超出设定的安全区间和危险阀值则安全隐患数据模块4发出警报。
安全隐患数据模块4预设的安全区间设置有两个区间范围和一个最大危险阀值，第一个区间范围与第二个区间范围首尾相接，最大危险值则为第二个区间的最高值；第一个区间范围被所述安全隐患数据模块计安全等级、第二个区间范围记为待定评级，危险阀值及其以上记为危险等级，当待定评级连续出现三次或危险等级出现时发出警报。
例如甲苯的储存温度在0～6℃；安全区间的第一个安全区间设为2～4℃，第二个安全区间设为4～6℃和0～2℃危险阀值取最小值0℃和最大值6℃，当动态数据检测模块1检测的温度数据在2～4℃内属于正常范围，不发出警报，当检测的温度在0～2℃和4～6℃之间时记为待定评级，检测连续出现三次的话发出警报，当检测的温度超过6℃或者低于0℃发出警报。
且根据苯类同系物划分区域，同种同系物放置在同一地方集中储存。
苯类同系物的的物理化学性质不同，所以储存的条件不同，例如甲苯储存于阴凉、通风的库房；远离火种、热源，库温不宜超过30℃。保持容器密封；采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具；应与氧化剂分开存放，切忌混储；禁止使用易产生火花的机械设备和工具等等；所以需要划分区域进行储存。
动态数据检测模块的参数包括危险源压力、温度；安全隐患数据模块4根据根据动态数据检测模块1检测的参数来设定警报信号和待定评级，对实时监测的安全隐患信息数据进行安全隐患类别判别。
动态数据检测模块1内还包括定位模块，定位模块在同种同系物区域关联成一个整体。
定位模块可以方便在安全隐患数据模块4发出警报后，对检测位置进行定位；并且可以将定位的位置限定在划分的区域内，缩小范围，便于工作人员快速方便的到达位置进行操作。
终端包括固定终端9与固定终端9连接的分线终端10，分线终端10根据苯类同系物划分的区域设定。
分线终端10根据同系物对应的区域，方便分线操作。
终端还包括移动终端11，移动终端11通过基带信号与分线终端10和固定终端9分别连接；且固定终端9具有控制优先权。
移动终端11可以是工作人员手持的设备，方便工作人员随时随地进行监测和接收信息。
实施例二
如图4、图5
基于物联网危险源监控与预测的预警系统及其设备：包括上述检测端、数据端、终端；还包括基于动态数据检测模块1运行的检测装置，检测装置包括储存待检测危险品的密封罐12，插入密封罐12内的检测棒14，检测棒14上安装有多类传感器、包括压力传感器、温度传感器；检测棒14滑动设置在密封罐12上，且在检测棒一端安装有驱动检测棒14伸入或拉出密封罐12的驱动装置19。
其中，安全隐患数据模块4中还包括传感器精度模块6，通过动态数据检测模块1检测多组可对比传感器数据，来与安全隐患数据模块4中的传感器精度模块6对比，来判定传感器精度的高低。
驱动装置19对检测棒14驱动，可以实现检测棒14在密封罐12中的上下移动，可以液体压强与伸入深度的原理，可以在第一个时间节点上通过压力传感器检测危险源内的压强，记为A1；然后操作检测棒14下探，在第二个时间节点上通过要传感器检测检测危险源内的压强，记为A2；通常情况下，压力传感器的精确度高，且危险源没有异常变化，A1和A2的值是固定的，如果A2的值发生较大幅度的变化，则证明要传感器的精度降低，会影响监测的准确度。
这里的具体操作方式为：通过动态数据检测模块1检测多组可对比传感器数据，来与安全隐患数据模块4中的传感器精度模块6对比，以判定传感器精度的高低，若是精度发生变化，则安全隐患数据模块4发出警报，方便工作人员对危险源内的传感器进行更换或者校准，提高检测的精度。
密封罐12包括上端开口的罐体121、密封设置在罐体121上的密封盖122；罐体121内还设置有密封结构13；密封结构13包括密封板131和密封板131与罐体121、密封盖122、检测棒14形成的密封仓132，密封盖122与密封板131中间设置有供检测棒14穿过的孔；密封仓132内设置有气囊15。
由于传感器通过检测棒14放入密封罐12内，所以在工作人员对危险源内的传感器进行更换或者校准时需要将检测棒14取出密封罐12，但是取出的过程中需要防止密封罐12发生大量泄漏；所以在驱动装置19拉动检测棒14的同时，气囊15内充入惰性气体，将整个气囊15包裹在检测棒14的外侧且充满密封仓132，当检测棒14被拉出密封板131时，气囊15将检测棒14与密封板131之间的间隙充满，把密封板131的孔堵上。
检测棒14下端设置有圆台20，多种传感器安装在圆台20上。
圆台20的设置，在检测棒14拉出的过程中，使得圆台20的截面所在圆的直径逐渐减小，从而使得气囊15逐渐膨胀，减小危险源挥发的泄漏。
密封板131中设置有滑动板16，滑动板16一侧连接有推杆17，推杆17一端设置在罐体121外侧。
推杆17对称设置在检测棒14的两侧，并且在检测棒14拉出密封板131后，推杆17工作，将密封板131上的孔堵上，配合气囊15进一步的增加密封性能。
本装置的驱动装置19设置为气缸，活塞端与检测棒14连接，缸体安装在密封罐12上端。
且在密封罐12上端设置有一个可拆卸的密封罩18，气缸安装在密封罩18上端，活塞端伸入密封罩18内与检测棒14连接；密封罩18的高度大于检测棒14的长度；如此设置，方便在检测棒14拉出的时候完全处于密封罩18内，使得从密封罐12内泄漏的微量挥发气体处于密封罩18中。
该密封罩18内还设置有可打开的孔；通过该孔将中和气体加入密封罩18内，对挥发的气体进行中和；然后将密封罩18打开，把检测棒14取下，对传感器进行矫正或更换。
以上所述仅为发明的具体实施例，但发明的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在发明的专利范围之中。
Claims (10)
1.基于物联网危险源监控与预测的预警系统，其特征在于：该系统包括：
检测端，所述检测端包括动态数据检测模块、网络传输模块；
数据端，所述数据端接收所述检测端检测的数据；所述数据端包括物联网服务器、云服务器和储存在所述云服务器内的安全隐患数据模块；
终端，所述终端接收所述数据端分析的数据，并通过显示设备显示数据；
动态数据检测模块，配置为：与危险源对应设置，且各项数据通过所述动态数据检测模块中的多类传感器进行检测来获得，传感器类别包括环境检测传感器；
所述安全隐患数据模块，配置为：对数据信息进行储存，并设有数据信息的预定安全区间，由所述动态数据检测模块导入数据进行对比并记录，一旦检测到的数据范围在危险阀值之外，所述安全隐患数据模块发出警报；
网络传输模块，配置为：将所述安全隐患数据模块判定的结果传输给所述终端。
2.根据权利要求1所述的基于物联网危险源监控与预测的预警系统，其特征在于：所述安全区间设置有两个区间范围和一个最大危险阀值，第一个区间范围与第二个区间范围首尾相接，最大危险值则为第二个区间的最高值；第一个区间范围被所述安全隐患数据模块计安全等级、第二个区间范围记为待定评级，危险阀值及其以上记为危险等级，当待定评级连续出现三次或危险等级出现时发出警报。
3.根据权利要求2所述的基于物联网危险源监控与预测的预警系统，其特征在于：危险源数量若干、为同族液态化合物。
4.根据权利要求3所述的基于物联网危险源监控与预测的预警系统，其特征在于：所述安全隐患数据模块内还设置有数据分析评级模块，且根据同系物划分区域；不同的同系物评级模块对应评级数据不同。
5.根据权利要求4所述的基于物联网危险源监控与预测的预警系统，其特征在于：所述动态数据检测模块的参数包括危险源压力；所述安全隐患数据模块根据动态数据检测模块检测的参数来设定警报信号和待定评级，对实时监测的安全隐患信息数据进行安全隐患类别判别。
6.根据权利要求5所述的基于物联网危险源监控与预测的预警系统，其特征在于：所述动态数据检测模块内还包括定位模块，所述定位模块在同一种同系物区域关联成一个整体。
7.根据权利要求5所述的基于物联网危险源监控与预测的预警系统，其特征在于：所述终端包括固定终端与固定终端连接的分线终端，所述分线终端根据液态化合物同系物划分的区域设定。
8.根据权利要求7所述的基于物联网危险源监控与预测的预警系统，其特征在于：所述终端还包括移动终端，所述移动终端通过基带信号与分线终端和固定终端分别连接；且固定终端具有控制优先权。
9.基于物联网危险源监控与预测的预警设备，其特征在于：包括如权利要求1-8任一项所述的检测端、数据端、终端；
还包括基于所述动态数据检测模块运行的检测装置，所述检测装置包括储存待检测危险品的密封罐，插入所述密封罐内的检测棒，所述检测棒上安装有多类传感器、包括压力传感器、温度传感器；所述检测棒滑动设置在所述密封罐上，且在所述检测板一端安装有驱动所述检测棒伸入或拉出所述密封罐的驱动装置。
10.根据权利要求9所述的基于物联网危险源监控与预测的预警设备，其特征在于：所述安全隐患数据模块中还包括传感器精度模块；所述动态数据检测模块检测多组可对比传感器数据与所述安全隐患数据模块中的传感器精度模块检测的数据进行对比，来判定传感器精度的高低。
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