CN202381986U

CN202381986U - 管理液化石油气钢瓶的传感器节点和系统

Info

Publication number: CN202381986U
Application number: CN2011205397584U
Authority: CN
Inventors: 樊勇; 魏剑平; 黄孝斌; 袁玲玲
Original assignee: BEIJING LOIT TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Beijing times Polytron Technologies Inc
Priority date: 2011-12-21
Filing date: 2011-12-21
Publication date: 2012-08-15
Anticipated expiration: 2021-12-21

Abstract

本实用新型提供一种管理液化石油气钢瓶的传感器节点和系统。所述传感器节点，包括：电源模块，用于为所述传感器节点供电；第一存储器，用于存储液化石油气钢瓶的识别信息；可燃气体传感器，用于监测所述液化石油气钢瓶周围可燃气体的浓度，生成浓度信息的模拟信号；模拟-数字转换器，用于将浓度信息的模拟信号转换成浓度信息的数字信号；第一处理器，与所述第一存储器和所述模拟-数字转换器相连，用于生成包括该液化石油气钢瓶的浓度信息和识别信息的第一监测信号；第一发送器，与所述第一处理器相连，用于发送所述第一监测信号。

Description

管理液化石油气钢瓶的传感器节点和系统

技术领域

本实用新型涉及无线传感器网络领域，尤其涉及一种管理液化石油气钢瓶的传感器节点和系统。

背景技术

液化石油气作为一种高效能源，广泛应用于日常生产生活当中。近年来，液化石油气钢瓶的事故时有发生，主要原因有钢瓶质量不合格、液化石油气泄漏、高温烘烤、运输环节事故、非法供气等。

目前，针对液化石油气钢瓶的安全问题，主要依靠使用人员自身的安全意识和人工巡检，可靠性差，大规模检查需要耗费较多的人力物力，效率低、实时性差，发生事故不能及时报警处理。

无线传感器网络是一种自组织的网络，具有部署灵活、组网成本低、数据传输安全可靠等特点。无线传感器网络技术综合了传感器技术、嵌入式计算技术、分布式数据处理技术和通信技术，通过感知终端采集监测点的数据，这些数据通过无线方式被发送，并以自组多跳的网络方式传送到业务应用平台。将无线传感器网络技术用于液化石油气钢瓶的实时监测，可以弥补传统人工检测的不足。

无线传感器节点的设计是面向具体应用的。针对不同的应用领域和应用环境，无线传感器节点的结构也不同。目前已有用于有害气体监测、工业测温、天然气管道监测等的传感器节点，但还没有针对液化石油气钢瓶的这种特殊应用的集身份识别、状态监测和定位功能于一体的传感器节点。

实用新型内容

本实用新型提供一种管理液化石油气钢瓶的传感器节点和系统，要解决的技术问题是现有技术中液化石油气钢瓶的检测流程可靠性差的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了如下技术方案：

一种管理液化石油气钢瓶的传感器节点，包括：

电源模块，用于为所述传感器节点供电；

第一存储器，用于存储液化石油气钢瓶的识别信息；

可燃气体传感器，用于监测所述液化石油气钢瓶周围可燃气体的浓度，生成浓度信息的模拟信号；

模拟-数字转换器，用于将浓度信息的模拟信号转换成浓度信息的数字信号；

第一处理器，与所述第一存储器和所述模拟-数字转换器相连，用于生成包括该液化石油气钢瓶的浓度信息和识别信息的第一监测信号；

第一发送器，与所述第一处理器相连，用于发送所述第一监测信号。

优选的，所述装置还具有如下特点：所述传感器节点还包括：

信号调理电路，与所述可燃气体传感器和模拟-数字转换器相连，用于对浓度信息的模拟信号进行处理。

第二存储器，用于存储所述液化石油气钢瓶周围可燃气体浓度的阈值；

第一比较器，与所述第二存储器和所述模拟-数字转换器相连，用于所述可燃气体传感器得到的浓度信息与所述浓度的阈值进行比较，得到比较结果；

第一报警器，与所述第一比较器相连，用于在所述比较结果为所述可燃气体传感器得到的浓度信息大于所述浓度的阈值时，发出报警。

温度传感器，用于监测所述液化石油气钢瓶表面的温度，生成温度信息的数字信号；

第二处理器，与所述第一存储器和所述温度传感器相连，用于生成包括该液化石油气钢瓶的温度信息和识别信息的第二监测信号；

第二发送器，与所述第二处理器相连，用于发送所述第二监测信号。

第三存储器，用于存储所述液化石油气钢瓶表面温度的阈值；

第二比较器，与所述第三存储器和所述温度传感器相连，用于将所述温度传感器得到的温度信息与所述温度的阈值进行比较，得到比较结果；

第二报警器，与所述第二比较器相连，用于在所述比较结果为所述温度传感器得到的温度大于所述温度的阈值时，发出报警。

一种管理液化石油气钢瓶的系统，包括：

上文所述的传感器节点；

网关，用于接收上文所述的传感器节点发送的第一监测信号和/或第二监测信号；

监测中心，与所述网关相连，用于从网关接收所述第一监测信号和/或第二监测信号。

优选的，所述系统还具有如下特点：所述系统还包括：

中继，与上文所述的传感器节点和所述网关相连，用于汇聚如权利要求1至5任一所述的传感器节点发送的第一监测信号和/或第二监测信号。

与现有技术相比，本实用新型实施例提供的传感器节点和系统，能够保证实时得到液化石油气钢瓶的状况信息，为液化石油气钢瓶的安全管理提供了数据支持，免除了人工巡检工作，节省人力物力。

附图说明

图1为本实用新型实施例一提供的管理液化石油气钢瓶的传感器节点的结构示意图；

图2为图1所示传感器节点的另一结构示意图；

图3为图2所示传感器节点的另一结构示意图；

图4为图3所示传感器节点的另一结构示意图；

图5为本实用新型应用实施例提供的管理液化石油气钢瓶的传感器节点的示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

实施例一

图1为本实用新型实施例一提供的管理液化石油气钢瓶的传感器节点的结构示意图。图1所示传感器节点包括：

电源模块101，用于为所述传感器节点供电；

第一存储器102，用于存储液化石油气钢瓶的识别信息；

可燃气体传感器103，用于监测所述液化石油气钢瓶周围可燃气体的浓度，生成浓度信息的模拟信号；

模拟-数字转换器104，用于将浓度信息的模拟信号转换成浓度信息的数字信号；

第一处理器105，与所述第一存储器101和所述模拟-数字转换器104相连，用于生成包括该液化石油气钢瓶的浓度信息和识别信息的第一监测信号；

第一发送器106，与所述第一处理器105相连，用于发送所述第一监测信号。

在本实施例中，优选的，所述传感器节点还包括：

具体来说，用于对可燃气体传感器输出的信号进行放大、隔离、滤波等处理，从而提高系统的准确度和强度。

实施例一提供的传感器节点，通过可燃气体传感器监测液化石油气的浓度，并由第一处理器生成包括该液化石油气钢瓶的识别信息的第一监测信号，从而保证实时得到液化石油气钢瓶周围可燃气体的浓度，为液化石油气钢瓶的安全管理提供了数据支持。

实施例二

图2为图1所示传感器节点的另一结构示意图。与图1所示传感器节点不同的是，图2所示传感器节点还包括：

第二存储器201，用于存储所述液化石油气钢瓶周围可燃气体浓度的阈值；

第一比较器202，与所述第二存储器201和所述模拟-数字转换器104相连，用于所述可燃气体传感器得到的浓度信息与所述浓度的阈值进行比较，得到比较结果；

第一报警器203，与所述第一比较器202相连，用于在所述比较结果为所述可燃气体传感器得到的浓度信息大于所述浓度的阈值时，发出报警。

与实施例一不同的是，实施例二提供的传感器节点，通过将当前浓度与浓度阈值进行比较，能够得出钢瓶浓度是否存在安全隐患的信息，在判断存在安全隐患时，通过发出报警，便于使用者及时发现并处理，提高了使用过程中的安全性。

实施例三

图3为图2所示传感器节点的另一结构示意图。图3所示传感器节点中与图2相同的部分在图3中未示出，其中图3所示传感器节点还包括：

温度传感器301，用于监测所述液化石油气钢瓶表面的温度，生成温度信息的数字信号；

第二处理器302，与所述第一存储器102和所述温度传感器301相连，用于生成包括该液化石油气钢瓶的温度信息和识别信息的第二监测信号；

第二发送器303，与所述第二处理器302相连，用于发送所述第二监测信号。

实施例三提供的传感器节点，通过温度传感器监测温度，并由第二处理器生成包括该液化石油气钢瓶的识别信息的第二监测信号，从而保证实时得到液化石油气钢瓶表面的温度，为液化石油气钢瓶的安全管理提供了数据支持。

实施例四

图4为图3所示传感器节点的另一结构示意图。与图3所示传感器节点不同的是，图4所示传感器节点还包括：

第三存储器401，用于存储所述液化石油气钢瓶表面温度的阈值；

第二比较器402，与所述第三存储器401和所述温度传感器301相连，用于所述温度传感器得到的温度信息与所述温度的阈值进行比较，得到比较结果；

第二报警器403，与所述第二比较器402相连，用于在所述比较结果为所述温度传感器得到的温度大于所述温度的阈值时，发出报警。

与实施例三不同的是，实施例四提供的传感器节点，通过将当前温度与温度阈值进行比较，能够得出钢瓶温度是否存在安全隐患的信息，在判断存在安全隐患时，通过发出报警，便于使用者及时发现并处理，提高了使用过程中的安全性。

实施例五

本实施例提供一种管理液化石油气钢瓶的系统，其中所述系统包括：

如实施例一至四任一所述的传感器节点；

网关，用于接收该传感器节点发送的第一监测信号和/或第二监测信号；

优选的，为了以增大网络的覆盖面积，增加网络中节点的数量，所述系统还包括：

中继，与所述传感器节点和所述网关相连，用于汇聚所述传感器节点发送的第一监测信号和/或第二监测信号。

实施例五提供的系统，通过组建该系统，可以宏观了解钢瓶信息的状况，，实现实时监测、自动报警和监测数据上传，安全可靠，免除了人工巡检工作，节省人力物力。

下面以一应用实例对上述实施例中的传感器节点和系统进行说明，具体如下：

图5为本实用新型应用实施例提供的管理液化石油气钢瓶的传感器节点的示意图，图5所示传感器节点包括传感器模块、信号调理模块、微处理器模块、无线通信模块、报警模块、电源模块。其中：

传感器模块包括可燃气体传感器和温度传感器，用于监测可燃气体浓度和钢瓶表面温度。其中，可燃气体传感器将可燃气体浓度转化为电信号输出，经模拟信号调理模块处理后，接入微处理器，经过A/D转换，将其转化为数字信号送予微处理器处理；温度传感器模块将钢瓶表面温度信息转化为数字信号送予微处理器。

信号调理模块用于对可燃气体传感器输出的信号进行放大、隔离、滤波等处理。

微处理器模块包括非易失性存储器模块，用于存储嵌入式软件程序、钢瓶的身份信息(包括生产厂商、生产日期、年检日期)等，且由液化石油气钢瓶检查机关写入。当检查机关检验钢瓶质量合格后，为钢瓶安装该无线传感器节点，并将生产厂商、生产日期写入非易失性存储器模块。钢瓶检查机关定期对钢瓶定期检测合格后，写入最新的检测日期。另外，若经微处理器分析发现，因可燃气体浓度或钢瓶温度超出设定阈值有爆炸危险时，将触发报警器进行声光报警。

电源模块为整个传感器节点提供电源。

报警模块用于产生声光报警信号。无线通信模块可将来自微处理器的数据上传给中继或网关节点，并可接收来自中继或网关节点的下行查询信息，将其送予微处理器处理。

另外，所述系统中的中继或网关节点安装于小区楼房、钢瓶充装站及运输干道。当钢瓶被用户在家使用、充装、运输时，无线传感器节点与中继、网关节点组成传感器网络，实现数据交互，并可对无线传感器节点进行定位。网关节点定期下发钢瓶查询信息。无线通信模块收到下发的查询信息后，发送给微处理器处理，然后，微处理器将读取存储器内的钢瓶的身份信息，送予无线通信模块上传，经中继、网关节点，最终送予监控中心。

综上所述，通过网关下发钢瓶查询信息、无线传感器节点上传钢瓶身份信息，可实现钢瓶信息的自动查询，并可以自动检测可燃气体浓度和钢瓶表面温度信息，实现实时监测、自动报警和监测数据上传，安全可靠，免除了人工巡检工作，节省人力物力；本实用新型可实现对钢瓶的定位。当危险发生时，一方面无线传感器节点可以自动报警，提醒事发地人员及时处理；另一方面，监控中心通过监测到的实时数据和定位信息，可以快速定位事故地点，实现快速抢险。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。

Claims

1.一种管理液化石油气钢瓶的传感器节点，其特征在于，包括：

电源模块，用于为所述传感器节点供电；

第一存储器，用于存储液化石油气钢瓶的识别信息；

2.根据权利要求1所述的传感器节点，其特征在于，所述传感器节点还包括：

3.根据权利要求1或2所述的传感器节点，其特征在于，所述传感器节点还包括：

4.根据权利要求1所述的传感器节点，其特征在于，所述传感器节点还包括：

5.根据权利要求4所述的传感器节点，其特征在于，所述传感器节点还包括：

6.一种管理液化石油气钢瓶的系统，其特征在于，包括：

如权利要求1至5任一所述的传感器节点；

网关，用于接收如权利要求1至5任一所述的传感器节点发送的第一监测信号和/或第二监测信号；

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

中继，与所述如权利要求1至5任一所述的传感器节点和所述网关相连，用于汇聚如权利要求1至5任一所述的传感器节点发送的第一监测信号和/或第二监测信号。