CN204595587U - 基于物联网的化工园区实时风险监控硬件系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于物联网的化工园区实时风险监控硬件系统，包括位于监控中心的参数采集服务器、网络视频监控子模块、气体参数监测子模块、火灾报警监测子模块、气象信息监测子模块、卡口及危险品运输车辆动态监管子模块、应急物资联网监管子模块，综合运用物联网技术，将各子模块通过有线和无线相结合的组网方式连接到化工园区主干光纤网络，进而连接到监控中心的参数采集服务器，实现对化工园区公共区域和企业端的各类风险进行全方位动态联网监控，及时消除安全隐患，改进各部门之间联动协作的效率，降低风险监控和安全管理的成本，提高化工园区的一体化监管水平。

Description

基于物联网的化工园区实时风险监控硬件系统

技术领域

本实用新型涉及化学工业园区公共区域和企业端的实时风险联网监控技术领域具体涉及基于物联网的化工园区实时风险监控硬件系统。

背景技术

化工园区内企业相对集中且风险源密度大，生产过程中存在发生危险化学品重特大事故的现实性和可能性，一旦发生火灾、爆炸或化学品泄漏扩散事故，极易借助气象条件造成大面积扩展，从而造成群死群伤事故，甚至引发灾难性的多米诺事故连锁效应。

现阶段我国化工园区主要针对园区视频和消防参数的监控，没有将化工园区内的多种风险因素纳入到监控范围内来，监控参数比较单一，而化工园区作为多种风险集聚的高危区域，风险因素众多且结构复杂，必须对园区风险参数实现全面覆盖才能保证风险监控的完整性和可靠性。

其次，化工园区的监控很少考虑对园区企业和公共区域的综合管控，不利于部门之间的相互协作，影响安全事故应急救援的效果，同时也违背了化工园区信息一体化建设的要求，也阻碍了监管部门获取安全监察的执法依据。

另外，分别开发多套独立的参数监控装置来的做法投入巨大，需要多人操作和维护，监控装置的稳定性得不到保障，不便对各装置进行统一管理和更新。

有线传输技术稳定性、可靠性高，适合大范围监控系统通信传输网络；目前化工园区也大都采用有线传输的监控方式，但适应不了事故快速救援中灵活组网的需求，且成本较高，无线传输技术（ZigBee、GPRS、RFID、GPS）具有综合成本低、组网灵活、可拓展性好的优势，因此，综合运用物联网技术，兼顾多种风险参数，采取有线和无线相结合的组网策略是实现化工园区实时风险监控的有效手段。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对化工园区现有监控技术的缺点，提出基于物联网的化工园区实时风险监控硬件系统，能够对化工园区公共区域和企业端的实时风险进行联网监控。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：基于物联网的化工园区实时风险监控硬件系统，包括位于监控中心的参数采集服务器、视频监控子模块、气体参数监测子模块、火灾报警控制子模块、气象信息监测子模块、卡口及危险品运输车辆动态监管子模块、应急物资联网监管子模块，综合运用物联网技术，将各子模块通过有线和无线相结合的组网方式连接到化工园区主干光纤网络，然后连接监控中心的参数采集服务器，支持化工园区的一体化管控。

所述的视频监控子模块兼顾对网络信号和模拟信号的监控；网络视频监控包括网络摄像机、交换机、网络硬盘录像机、视频解码器、网络键盘、视频墙，网络摄像机通过以太网连接交换机，并接入到化工园区主干光纤网络，监控中心的交换机连接视频解码器，最终连接到视频墙，并由网络硬盘录像机和网络键盘与交换机相连以实现远程控制；模拟视频监控包括模拟摄像机、视频分配器、硬盘录像机、视频矩阵、视频墙，模拟摄像机连接视频分配器进入光纤网络，传进监控中心后由硬盘录像机连接视频矩阵以控制切换视频信号。

所述的气体参数监测子模块包括可燃气体探测器、有毒有害气体探测器、气体报警控制器，用于对可燃气体和毒害气体的实时监测。可燃气体探测器和有毒气体探测器通过数据总线连入气体报警控制器，气体报警控制器的输出端连接RS-485总线接入到园区主干光纤网络，然后接入气体参数采集服务器。

所述的火灾报警控制子模块包括火灾报警终端、火灾报警控制器，用于对企业端的火警及故障信息进行联网监控。火灾报警终端包含烟感报警器、温感报警器、手动报警器，通过数据总线连接到火灾报警控制器，由RS-485总线接入到园区主干光纤网络，然后接入火灾报警信息采集服务器。

所述的气象信息监测子模块包括固定式气象仪、移动式气象仪、ZigBee无线数传终端、网关，用于监测化工园区的环境湿度、温度、风速和风向。固定式气象仪实时采集气象参数，通过RS-485总线连接园区主干光纤网络，将数据传进监控中心气象参数采集服务器。移动式气象仪连接ZigBee无线数传终端，通过连接网关转入园区主干光纤网络，然后连接气象参数采集服务器。

所述的卡口及危险品运输车辆动态监管子模块包括GPS定位终端、车牌识别一体机、前置机，用于实现化工园区公共区域的封闭管理和车辆定位。车牌智能识别摄像机连接卡口的前置机，前置机与园区光纤网络连接，最终接进监控中心的车辆参数采集服务器。GPS定位终端随车配发，内嵌GPRS数传模块，通过GPRS无线传输方式连接网关转入至园区主干光纤网络，连至监控中心的车辆参数采集服务器。

所述的应急物资联网监管子模块包括电子标签、标签天线、读写器、前置机，用于对应急物资的动态监管。标签天线感应识别电子标签后，通过读写器和前置机相连，前置机连接园区光纤网络，最终连至监控中心的应急物资信息采集服务器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型结构简单，组装方便。通过各相关模块通过对化工园区公共区域和企业端所涉及到的视频监控、气体参数监测、火灾报警控制、卡口及危险品运输车辆动态监管、应急物资联网监管五个方面进行实时动态监控；通过有线与无线相结合的通信组网方式，稳定、灵活、准确、可靠，且便于布线和检修；实现对化工园区的全方位动态联网管理，便于及时发现并消除安全隐患，改进各部门之间联动协作的效率；各构成模块容易获得，降低了风险监控和安全监管的投入和管理成本，提高化工园区的一体化监管水平。

附图说明

图1为本实用新型的组成结构示意图；

图2为本实用新型所述的视频监控子模块中网络信号监控的结构示意图；

图3为本实用新型所述的视频监控子模块中模拟信号监控的结构示意图；

图4为本实用新型所述的气体参数监控子模块结构示意图；

图5为本实用新型所述的火灾报警控制子模块结构示意图；

图6为本实用新型所述的气象信息监控子模块结构示意图；

图7为本实用新型所述的卡口及危险品运输车辆动态监管子模块结构示意图；

图8为本实用新型所述的应急物资联网监管子模块结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施作进一步说明，但本实用新型的实施和保护不限于此。需指出的是，本实用新型是针对硬件结构提出的技术方案，涉及软件部分是现有技术已集成在各模块中或者本领域技术人员可参照现有技术实现的。

如图1所示，本实用新型涉及一种基于物联网的化工园区实时风险监控系统，涵盖了对化工园区公共区域和企业端的综合监控管理，包括位于监控中心的参数采集服务器、网络视频监控子模块、气体参数监测子模块、火灾报警控制子模块、气象信息监测子模块、卡口及危险品运输车辆动态监管子模块、应急物资联网监管子模块。

如图2和图3所示，本实用新型所述的视频监控子模块兼顾对网络信号和模拟信号的监控，覆盖化工园区公共区域和企业端，可根据监控需求合理搭配固定摄像机和球型摄像机；网络视频监控包括网络摄像机、交换机、网络硬盘录像机（NVR）、视频解码器、网络键盘、视频墙，网络信号由网络摄像机通过以太网连接交换机，并接入到园区主干光纤网络监控中心的交换机连接视频解码器，最终连接到视频墙，并由NVR和网络键盘进行远程控制；模拟视频监控包括模拟摄像机、视频分配器、硬盘录像机（DVR）、视频矩阵、视频墙，模拟信号由模拟摄像机连接视频分配器进入光纤网络，传进监控中心后由DVR连接视频矩阵来控制切换视频信号。

如图4所示，本实用新型所述的气体参数监测子模块包括可燃气体探测器、有毒气体探测器、气体报警控制器，用于对化工园区公共区域和企业端可燃气体和毒害气体的实时监测。气体探测器在重大危险源周边多角度、多层次间隔15-20m布设一个气体探测器，通过数据总线连入气体报警控制器，进行统一编址管理及超限报警设置，气体报警控制器连接RS-485总线接入到园区主干光纤网络，并传入气体参数采集服务器。

如图5所示，本实用新型所述的火灾报警控制子模块包括火灾报警终端、火灾报警控制器，用于对企业端的火警及故障信息进行联网监控。火灾报警终端包含烟感报警器、温感报警器、手动报警器，布设在企业生产车间和物料仓库，通过数据总线接入到火灾报警控制器，火灾报警控制器记录火灾信号和着火部位，与园区主干光纤网络相连，然后连到监控中心的火灾报警信息采集服务器。

如图6所示，本实用新型所述的气象信息监测子模块包括固定式气象仪、移动式气象仪、ZigBee无线数传终端、网关，气象仪配备温度、湿度、风速、风向传感器。固定式气象仪进行常态化的气象参数采集，实时采集气象参数后通过RS-485总线进入园区主干光纤网络，将参数传至气象参数采集服务器。移动式气象仪用于事故应急救援现场的快速部署，连接ZigBee无线数传终端，以ZigBee无线传输方式通过网关后转入园区主干光纤网络，然后连接监控中心的气象参数采集服务器。

如图7所示，本实用新型所述的卡口及危险品运输车辆动态监管子模块包括GPS定位终端、车牌识别一体机、前置机，用于实现化工园区的封闭管理和车辆定位。车牌识别一体机布设在园区运输出入口，通过内嵌的识别芯片识别车牌并获取车辆信息传至前置机，前置机与园区光纤网络连接，最终进到车辆参数采集服务器。GPS定位终端随车配发，内嵌GPRS数传模块，通过GPRS无线网络连接网关，并转入园区主干光纤网络，然后连至监控中心的车辆参数采集服务器。

如图8所示，本实用新型所述的应急物资联网监管子模块包括电子标签（RFID）、标签天线、读写器、前置机，用于对企业端应急物资的动态监管。电子标签固定在应急物资表面，可编码存储必要的数据信息，标签天线在一定的范围内感应识别标签，通过读写器和前置机连接，前置机连接园区主干光纤网络，最终连入监控中心应急物资信息采集服务器。

Claims (8)

1.一种基于物联网的化工园区实时风险监控硬件系统，包括位于监控中心的参数采集服务器，其特征在于还包括视频监控子模块、气体参数监测子模块、火灾报警监测子模块、气象信息监测子模块、卡口及危险品运输车辆动态监管子模块、应急物资联网监管子模块，各模块通过有线和无线相结合的组网方式连接到化工园区主干光纤网络。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的化工园区实时风险监控硬件系统，其特征在于所述的参数采集服务器位于化工园区监控中心，包括气体参数采集服务器、火灾报警信息采集服务器、气象参数服务器和车辆参数服务器、应急物资信息采集服务器。

3.根据权利要求1所述的基于物联网的化工园区实时风险监控硬件系统，其特征在于所述的视频监控子模块包括网络视频监控部分和；模拟视频监控部分；网络视频监控部分包括网络摄像机、交换机、网络硬盘录像机、视频解码器、网络键盘、视频墙，网络摄像机通过以太网连接监控中心的交换机，并接入到化工园区主干光纤网络，监控中心的交换机连接视频解码器，最终连接到视频墙，并由网络硬盘录像机和网络键盘与交换机相连以实现远程控制；模拟视频监控部分包括模拟摄像机、视频分配器、硬盘录像机、视频矩阵、视频墙，模拟摄像机连接视频分配器进入光纤网络，传进监控中心后由硬盘录像机连接视频矩阵以控制切换视频信号。

4.根据权利要求1所述的基于物联网的化工园区实时风险监控硬件系统，其特征在于所述的气体参数监测子模块包括可燃气体探测器、有毒有害气体探测器、气体报警控制器，用于对可燃气体和毒害气体的实时监测；可燃气体探测器和有毒气体探测器通过数据总线连入气体报警控制器，气体报警控制器的输出端连接RS-485总线接入到园区主干光纤网络，并连接监控中心气体参数采集服务器。

5.根据权利要求1所述的基于物联网的化工园区实时风险监控硬件系统，其特征在于所述的火灾报警控制子模块包括火灾报警终端、火灾报警控制器，用于对企业端的火警及故障信息进行联网监控；火灾报警终端包含烟感报警器、温感报警器、手动报警器，通过数据总线连接到火灾报警控制器，由RS-485总线接入到园区主干光纤网络，并连入监控中心的火灾报警信息采集服务器。

6.根据权利要求1所述的基于物联网的化工园区实时风险监控硬件系统，其特征在于所述的气象监测子模块包括固定式气象仪、移动式气象仪、ZigBee无线数传终端、网关，用于监测化工园区的环境湿度、温度、风速和风向；固定式气象仪通过RS-485总线连接园区主干光纤网络，然后连接监控中心气象参数采集服务器；移动式气象仪连接ZigBee无线数传终端，通过连接网关转入园区主干光纤网络，然后接进气象参数采集服务器。

7.根据权利要求1所述的基于物联网的化工园区实时风险监控硬件系统，其特征在于所述的卡口及危险品运输车辆动态监管子模块包括GPS定位终端、车牌识别一体机、前置机，用于实现化工园区公共区域的封闭管理和车辆定位；车牌识别一体机连接卡口的前置机，前置机与园区光纤网络连接，最终接进监控中心的车辆参数采集服务器；GPS定位终端随车配发，内嵌GPRS数传模块，通过GPRS无线传输方式连接网关转入至园区主干光纤网络，连至监控中心的车辆参数采集服务器。

8.根据权利要求1所述的基于物联网的化工园区实时风险监控硬件系统，其特征在于所述的应急物资联网监管子模块包括电子标签、标签天线、读写器、前置机，用于对应急物资的动态监管；标签天线感应识别电子标签，通过读写器和前置机相连，前置机连接园区光纤网络，最终连至监控中心的应急物资信息采集服务器。