CN204740486U - 基于gps、gis、gprs管道漏点远程监控系统 - Google Patents

基于gps、gis、gprs管道漏点远程监控系统 Download PDF

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白晶
山传文
马红昕
马锐
卢乃辰
张大可
刘强
赵军涛
周细红
王宇超
邸红杨
佟迪
姜欣
吴嘉慧
陈宥成
刘昕航
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Abstract

本实用新型涉及一种基于GPS、GIS、GPRS管道漏点远程监控系统，包括GPS接收机、基于GIS的上位机监控系统、GPRS、下位机控制系统、传感器网络、管道泄漏检测装置、控制装置、供电系统、FLASH存储器，所述下位机控制系统分别与GPS接收机、传感器网络、管道泄漏检测装置、控制装置、FLASH存储器连接，下位机控制系统通过GPRS与上位机监控系统连通，所述供电系统为上述部件提供电能，传感器网络负责管道周边环境数据采集。本实用新型定位速度快、精度高、不受气候和通讯条件的影响，稳定性高。GPS得到的位置数据可以直接为GIS所用，直观实用高效，便于监控中心工作人员管理、规划和决策。

Description

基于GPS、GIS、GPRS管道漏点远程监控系统
技术领域
本实用新型涉及一种网络通讯技术领域，特别涉及一种基于GPS、GIS、GPRS管道漏点远程监控系统。
背景技术
随着社会的进步城市的发展，天燃气管道等各类管道铺设纵横于城市地下，错综复杂。众所周知，天燃气是一种易燃易爆的危险气体，其储存和运输都需要很高的安全标准。尤其对于远距离传输的燃气管道，其长度多达上百公里，大部分要经过边远及条件复杂的地区，且多属地下隐蔽工程，点多、线长、面广，一旦发生泄漏事故后难以及时发现并且不易确定具体泄漏地点，容易酿成重大事故，造成严重的生命财产损失以及环境污染。如果能够及时发现泄漏并获得具体位置，就能规避风险，有效避免泄漏事故造成的损失。因此，对燃气管道网络进行漏检和定位势在必行，其经济和社会效益不言而喻。随着管道建设，泄漏检测技术也得到不断发展，然而对燃气管道泄漏位置的定位方向的研究较少，且大都着眼于对燃气管道网络的风险评估，并不能从根本上解决问题。因此，本实用新型公开了一种基于GPS、GIS和GPRS技术对天燃气管道泄露点的远程定位监控系统。
全球定位系统(GPS)是以全球24颗定位人造卫星为基础，向全球各地全天候地提供三维位置、三维速度等信息的一种无线电导航定位系统。它由卫星网、GPS地面控制站和GPS接收机三部分组成。覆盖全球的24颗GPS卫星分布在6个轨道平面上。每台GPS接收机无论在任何时候、任何位置都能接收到至少4颗GPS卫星发送的空间轨道信息，以确定接收机的位置，从而提供高精度的三维定位导航及授时系统。目前，民用GPS的定位精度可达10米内。由于GPS提供了查找位置的最新手段，且速度快、精度高、不受气候和通讯条件的影响，具有全天候、布点灵活、作业迅速的特点，现在已广泛应用于农业、林业、水利、交通、航空、测绘、城市管理等部门。并且GPS得到的所有数据都可以地理信息管理系统(GIS)所用。
地理信息系统(GIS)是综合计算机科学、地理学、测绘遥感学、空间科学、信息科学和管理科学等，在计算机技术支持下，将反应现实世界(资源与环境)的现状和变迁的各类空间数据及描述这些空间数据特征的属性，以一定的格式输入、存贮、检索、显示和综合分析应用的技术系统。90年代后出现了APOGIS、APOviewGIS、Genamap、Mapinfo等许多功能强大的GIS软件系统。目前GIS的应用已扩展到地理、地质、水文、测绘、交通、城市等领域，它与RS技术，GPS技术相结合，已经开始应用在环境监测和全球变化等。
GPRS通用分组无线服务技术(General Packet Radio Service)的简称，它是GSM移动电话用户可用的一种移动数据业务。GPRS和以往连续在频道传输的方式不同，是以封包(Packet)式来传输，因此使用者所负担的费用是以其传输资料单位计算，并非使用其整个频道，较为便宜。GPRS的传输速率可提升至56甚至114Kbps。并且GPRS网络覆盖范围广，GPRS已经形成了覆盖全国的数据网络，没有通信距离的限制，频率干扰小，传输数据稳定。
实用新型内容
为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种基于GPS、GIS、GPRS技术的远程定位监控系统。本实用新型目的在于建立一种基于GPS、GIS、GPRS的远程定位监控系统，该系统采用多项创新设计，通过该系统可以实时显示查看各泄漏检测节点的地理位置(如经度、纬度、海拔等)，以及检测装置的各种环境参数(如温度、湿度、管道厚度等)，可以监视管道运作状态，超出相关参数指标后会产生相关的预警信息，并通过GIS标注该位置及相关位置信息，提示工作人员注意检修防范。若出现燃气泄漏，系统会标注泄漏位置及相关地理参数信息，并通过GIS技术计算自动生成一条前往事发地的最优路径以及导航信息，同时该系统还可以结合检测系统以及各种节点阀门控制系统及时关闭泄露事故波及范围内的燃气管道阀门以减小损失。
为了达到上述目的，本实用新型有如下技术方案：
本实用新型的一种基于GPS、GIS、GPRS管道漏点远程监控系统，包括GPS接收机、基于GIS的上位机监控系统、GPRS、下位机控制系统、传感器网络、管道泄漏检测装置、控制装置、供电系统、FLASH存储器，所述下位机控制系统分别与GPS接收机、传感器网络、管道泄漏检测装置、控制装置、FLASH存储器连接，下位机控制系统通过GPRS与上位机监控系统连通，所述供电系统为上述部件提供电能，传感器网络负责管道周边环境数据采集，管道泄漏检测装置、控制装置负责检测管道是否有泄漏，GPRS负责将采集到的数据发送到上位机监控系统，FLASH存储器负责临时存储重要数据，掉电不丢失。
其中，所述上位机监控系统包括工控主机、服务器、显示系统、供电系统，工控主机分别与服务器、显示系统连接，供电系统为工控主机、服务器、显示系统提供电能，所述服务器是嵌入有GIS、数据库资源的服务器。
其中，所述传感器网络包括温湿度传感器、酸碱度传感器、压力传感器，所述控制装置包括继电器控制电路、继电器、电磁阀，所述继电器与继电器控制电路连接，电磁阀与继电器连接。
由于采取了以上技术方案，本实用新型的优点在于：
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型公开了一种基于GPS、GIS、GPRS技术的远程定位监控系统，采用GPS系统进行定位，目前，GPS三维定位的精度已经提高到10m以内，定位速度快、精度高、不受气候和通讯条件的影响，稳定性高。GPS得到的位置数据可以直接为GIS所用，系统通过GPRS以无线的方式将GPS和传感器网的数据发送到GIS监控中心，将GPS定位数据和传感器数据与地理信息融合在一起，标记在地图上进行显示，通过GIS地理信息系统可以进行地理环境的三维展示，直观实用高效，便于监控中心工作人员管理、规划和决策。
附图说明
图1为：本实用新型的结构框图；
图2为：本实用新型的工作流程图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本实用新型及其用途，但不用来限制本实用新型的保护范围。
参见图1，本实用新型的本实用新型的一种基于GPS、GIS、GPRS管道漏点远程监控系统，包括GPS接收机、基于GIS的上位机监控系统、GPRS、下位机控制系统、传感器网络、管道泄漏检测装置、控制装置、供电系统、FLASH存储器，所述下位机控制系统分别与GPS接收机、传感器网络、管道泄漏检测装置、控制装置、FLASH存储器连接，GPS装置负责获取空间地理尾椎信息和时间同步功能；下位机控制系统通过GPRS与上位机监控系统连通，所述供电系统为上述部件提供电能，传感器网络负责管道周边环境数据采集，如温度、湿度、酸碱度等，管道泄漏检测装置、控制装置负责检测管道是否有泄漏，GPRS负责将采集到的数据发送到上位机监控系统，FLASH存储器负责临时存储重要数据，掉电不丢失。
所述上位机监控系统包括工控主机、服务器、显示系统、供电系统，工控主机分别与服务器、显示系统连接，供电系统为工控主机、服务器、显示系统提供电能，所述服务器是嵌入有GIS、数据库资源的服务器。所述数据库资源包括管道地图数据库，图像数据库，地图匹配模块。
所述传感器网络包括温湿度传感器、酸碱度传感器、压力传感器，所述控制装置包括继电器控制电路、继电器、电磁阀，所述继电器与继电器控制电路连接，电磁阀与继电器连接。
如图2所示为本实用新型的工作流程图。监控系统全天候监测所辖范围内各泄漏监测节点附近各种数据，把从各节点下位机控制系统传来的数据进行分类存储，并与预置数据安全参数进行对比分析、计算、仿真，以判断采集到的数据是否超出安全参数范围。如果没有参数数据异常则继续监测，如果检测到数据出现异常则调取管道地图数据库、图像数据库(工程图、实景图等)和地图匹配模块加载到GIS系统，显示出异常点地图图像及管道地图信息，标记出异常点或异常范围并标注异常参数信息和地理位置，记录异常详细信息到异常报表中，发出警告以提醒工作人员注意并为工作人员规划处到达事发地的导航路线，然后等待工作人员处理异常信息并继续监视。
显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。

Claims (3)

1.一种基于GPS、GIS、GPRS管道漏点远程监控系统，其特征在于：包括GPS接收机、基于GIS的上位机监控系统、GPRS、下位机控制系统、传感器网络、管道泄漏检测装置、控制装置、供电系统、FLASH存储器，所述下位机控制系统分别与GPS接收机、传感器网络、管道泄漏检测装置、控制装置、FLASH存储器连接，下位机控制系统通过GPRS与上位机监控系统连通，所述供电系统为上述部件提供电能，传感器网络负责管道周边环境数据采集，管道泄漏检测装置、控制装置负责检测管道是否有泄漏，GPRS负责将采集到的数据发送到上位机监控系统，FLASH存储器负责临时存储重要数据，掉电不丢失。
2.按照权利要求1所述的一种基于GPS、GIS、GPRS管道漏点远程监控系统，其特征在于：所述上位机监控系统包括工控主机、服务器、显示系统、供电系统，工控主机分别与服务器、显示系统连接，供电系统为工控主机、服务器、显示系统提供电能，所述服务器是嵌入有GIS、数据库资源的服务器。
3.按照权利要求1所述的一种基于GPS、GIS、GPRS管道漏点远程监控系统，其特征在于：所述传感器网络包括温湿度传感器、酸碱度传感器、压力传感器，所述控制装置包括继电器控制电路、继电器、电磁阀，所述继电器与继电器控制电路连接，电磁阀与继电器连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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