CN201666838U - 基于自组网抛洒传感器的泄漏检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于先进制造和自动控制技术领域，涉及一种基于自组网抛洒传感器的泄漏检测装置，包括应急装置，在所述应急装置上设置有节点弹射抛洒器并固定有用于无线传感网络组建的中心节点，所述的节点弹射抛洒器包括托盘和弹射架两部分，弹射架固定在应急装置上，弹射架的顶点上固定有放置多个传感器节点的托盘，所述的传感器节点分为两种，一种是全功节点，一种是半功节点；所述的弹射架受中心节点的控制，用于弹射传感器节点。本实用新型能在最短时间内准确地发现危险源或气体泄漏点，获取事故现场各种数据，并做出应急响应。从而实现事故中最大限度地降低人员伤亡、减少经济损失、维护产业安全的目的。

Description

基于自组网抛洒传感器的泄漏检测装置

技术领域

本实用新型属于先进制造和自动控制技术领域，涉及一种泄漏检测装置。

背景技术

随着科技不断进步，安全管理不断向高科技迈进。人们逐渐意识到依赖对危险源的警惕性来保证生产安全已不是理想之策，还有一些事故致因属于人的能力难以有效抑制的范畴。特别对于大型石油化工企业来讲，生产基本在高温、高压、有毒、有害等工况下进行，原料和成品大多为易燃、易爆、有毒、有害物质，工艺条件复杂，一旦某个环节出错，极易产生重大火灾、爆炸事故。且在事故发生之后，浓烟(雾)、剧毒、高温等，人员难以靠近现场，确认事故源或泄漏点难度非常大。然而，目前监控预测系统技术相对落后，一般均采用有线监控设备，且为人工在监控中心值班监视或报警器报警。并不利于事故发生之后应急处置时快速部署，在事故预警方面更差。对事故现场应急信息实时获取的技术研究滞后，缺少相应的应急信息采集设备。现场设备监控传感器数据采集、融合、分析的智能化、自动化水平还很低，在事故预警等各方面突显不足。

近年来，石化行业安全事故频发。迫于此，各国政府、学术界和企业界都开始投入大量资金和精力到突发公共事件的预防和应急响应上来。行业内迫切需要一套有效的事故应对措施与方案，以达到最大限度地降低人员伤亡和经济损失的目的，维护产业安全。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种适用于石化等高危行业事故预警及事故应急处理的泄漏检测装置。为此，采用如下的技术方案：

一种基于自组网抛洒传感器的泄漏检测装置，包括应急装置，在所述应急装置上设置有节点弹射抛洒器并固定有用于无线传感网络组建的中心节点，所述的节点弹射抛洒器包括托盘和弹射架两部分，弹射架固定在应急装置上，弹射架的顶点上固定有放置多个传感器节点的托盘，所述的传感器节点分为两种，一种是全功节点，一种是半功节点；所述的弹射架受中心节点的控制，用于弹射传感器节点。

作为优选实施方式，所述的应急装置的底盘上装有三个轮，每个轮上分别装有一个节点，用于控制轮的旋转方向及转速。并且这三个节点都受中心节点的命令控制。

无线ZigBee自组织网络是近年来兴起的一种无线通信技术。以其近距离、等特点，在业内赢得无线开发人员的青睐。并广泛应用于自动控制和远程控制领域，另外，ZigBee发射装置可以嵌入各种设备。本实用新型正是基于ZigBee自组织网络，借助于其低复杂度、低功耗、低成本、自组织网络自愈的特点，能在最短时间内准确地发现危险源或气体泄漏点，获取事故现场各种数据，并做出应急响应。从而实现事故中最大限度地降低人员伤亡、减少经济损失、维护产业安全的目的。

附图说明

图1本实用新型的在事故现场中的结构示意图。

图2节点结构框图。

具体实施方式

下面结合附图详细介绍本实用新型的结构及工作机制，参见附图1。整套装置由传感器节点(全功节点RFD及半功节点FFD)、节点弹射抛洒器、泄漏检测应急装置(节点弹射抛洒器与泄漏检测应急装置为一体)、上位机人机交互系统等部分组成。图中泄漏检测应急装置顶端安装了中心节点，负责无线传感网络的组建。并且该装置上集成了弹射抛洒器，弹射抛洒器包括托盘和弹射架两部分，弹射架安装在泄漏检测应急装置上，其顶端固定有弹射托盘。弹射抛洒器受中心节点的控制，保证节点的弹射距离。底盘装有三个轮，每个轮上分别装有一个节点，控制轮的旋转方向及转速。并且这三个节点都受中心节点的命令控制。

人机交互界面由菜单栏、主窗口、控制栏、小窗口栏、信息栏等组成。菜单栏中集成了所有功能操作，同时控制栏设置常用的控制操作按钮。小窗口栏显示了整个现场的地理信息，并可以通过选择框在主窗口中显示放大视图。信息栏可显示每个选中节点的信息，如：节点获取的现场数据、节点属性信息、电量信息、定位数据等。

节点融合了ZigBee无线收发功能、定位功能及气体浓度检测功能。其中中心节点(Coordinator)安装在泄漏检测应急装置上面。节点上装有不同传感器，并且根据检测现场与事故类型的不同可更换相应传感器。全功节点(FFD)与半功节点(RFD)既可以预先固定到潜在事故点，做实时定点监测。也可在事故发生后，通过抛洒器抛洒，做应急使用。所有节点均为低功耗设计，低功耗状态下单节7号电池可持续使用3-6个月。人机交互系统提供对个现场的仿真模拟，通过人性化设计，便于操作人员掌握整个现场的布防情况及事故发生时现场情况，并实现对泄漏检测装置及整个传感网络的远程控制。节点的结构框图如图2所示，包括CC2431无线通信模块、输入输出接口、传感器模块及电源模块。

节点用做定点监测时，将一定数量节点安装到事故频发地点。上电后，节点会对该地点进行实时监控。并将数据定时发送到指定上位机。上位机自动对接收的数据进行监测。当气体浓度达到或超过某一上限时，自动通过灯光及声音警报。

事故发生时。现场人员可以通过远程控制，使泄漏检测应急装置运行到适当位置，实施传感器节点抛洒。抛洒后，节点自动组织形成无线传感网络(WSN)。当四周布有预先固定的节点时，抛洒后的节点会自动加入到已经形成的网络中。所有自动将传感器获取的气体浓度数据传送至中心节点。同时通过中心节点发送至上位机控制单元。传感器节点通过定位功能获得自身坐标，一并发送至上位单元。

无线自组织网络节点可根据现场状况自动控制泄漏检测应急装置实现事故应急与救援，具体步骤如下：抛洒后，各无线节点(RFD与FFD)自动获取各自四周气体浓度值，并将数据发送至中心节点。收到数据后，中心节点自动进行筛选，得出浓度最高点，并锁定相关该节点坐标值，并根据该坐标值，自动导航，靠近该节点。到达该节点附近时，应急装置自动打开自带传感器，检测四周气体浓度，并准确确定浓度最高点，即泄漏点。实施补救措施。

Claims (2)

1.一种基于自组网抛洒传感器的泄漏检测装置，包括应急装置，其特征在于，在所述应急装置上设置有节点弹射抛洒器并固定有用于无线传感网络组建的中心节点，所述的节点弹射抛洒器包括托盘和弹射架两部分，弹射架固定在应急装置上，弹射架的顶点上固定有放置多个传感器节点的托盘，所述的传感器节点分为两种，一种是全功节点，一种是半功节点；所述的弹射架受中心节点的控制，用于弹射传感器节点。

2.根据权利要求1所述的泄漏检测装置，其特征在于，所述的应急装置的底盘上装有三个轮，每个轮上分别装有一个节点，用于控制轮的旋转方向及转速,并且这三个节点都受中心节点的命令控制。 

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