[發明專利]一種分布式有害氣體監控報警系統

在審

• 申請號: 201710451678.5
• 申請日: 2017-06-15
• 公開（公告）號: CN107248266A
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發明（設計）人: 姚國棟;邱清泉;靖立偉;李振明;宋乃浩;滕玉平;張志豐;肖立業;張國民;丘明
• 申請（專利權）人: 中國科學院電工研究所;中國電力科學研究院;國家電網公司;國網江蘇省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: G08B21/16
• 分類號: G08B21/16;G08B21/14
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司11251
• 代理人: 關玲

技術領域

本發明涉及一種有害氣體監控報警系統。

背景技術

在工業生產以及實驗室的特殊實驗中常常會使用有害氣體，這些氣體是生產或實驗所必須的，但由于有毒或易燃易爆，使用過程中必須對氣體泄漏情況進行監控，以期在發生泄漏初期尚未造成危害時即被發現并處置。

對于不同的生產環境以及實驗環境，所要部署的監控網絡規模可能存在很大差異，并且不同的應用環境可能存在不同的網絡部署限制，另外對于不同的應用場景也往往會存在不同的應急處置設備以及應急處置方案。為每種應用場景針對性的開發一套監控報警方案固然可行，但一套靈活易擴展的、可以適應多種應用場景的泄漏監控報警方案顯得更為經濟。

專利CN202421166 U公開了一種應用于電纜隧道的有害氣體監測系統，專利CN 201417277 Y公開了一種石油化工氣體安全檢測監控系統，這些現有的有害氣體監控系統針對于特定領域，通用性差。現有的有害氣體監控系統方案僅僅對大空間中的有害氣體濃度進行檢測，對于有些應用場景——如對管道運輸的有害氣體的泄漏檢測時，現有的監控方案監控效果很差。另外現有的監控系統的監控范圍具有較大的局限性，無法適用于廣域的大規模監控網絡。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的通用性差、難以針對泄漏進行監控以及難以構建廣域的大規模監控網絡的缺點，提出一種有害氣體泄漏監控報警系統。

本發明有害氣體泄漏監控報警系統包括現場主控制器、監測報警單元、監控主機及應急聯動裝置。監控主機和應急聯動裝置是可選部件，可根據實際使用需求決定是否采用。現場主控制器分別與監測報警單元、監控主機及應急聯動裝置相連接。監測報警單元將檢測信息及自身運行狀態信息傳輸給現場主控制器，現場主控制器將控制信息和配置信息傳輸給監測報警單元，現場主控制器將其所管理的監控網絡的檢測信息及網絡運行狀態信息傳輸給監控主機，監控主機將控制信息及用戶設定數據傳輸給現場主控制器，現場主控制器將聯動信息傳輸給應急聯動裝置。

所述的現場主控制器包括處理器模塊、存儲器模塊、網絡通信模塊、子網絡通信模塊、應急聯動接口模塊和電源模塊。處理器模塊分別與存儲器模塊、網絡通信模塊、子網絡通信模塊以及應急聯動接口模塊相連，電源模塊分別與現場主控制器中的其他模塊相連并為他們供電。處理器模塊能夠處理數據，并能夠與其他模塊進行通信；存儲模塊可用于存儲監控數據、配置數據；網絡通信模塊可采用有線或無線形式，通過網絡通信模塊所述現場主控制器可以接入本地局域網或廣域互聯網，進而實現與控制主機通信；子網絡通信模塊可采用有線或無線形式，通過子網絡通信模塊所述現場主控制器可以與監測報警單元進行通信；應急聯動接口模塊與應急聯動裝置相連，通過應急聯動接口模塊所述現場主控制器可以控制應急聯動裝置處理緊急事件。現場主控制器中可以設定應急聯動規則，當條件滿足設定規則時現場主控制器會自動按照規則控制應急聯動裝置工作。

所述的監測報警單元包括微控制器、通信模塊、聲光報警模塊、信號處理接口、兩個傳感器、輔助控制模塊和電源模塊。微控制器分別與通信模塊、聲光報警模塊、信號處理接口和輔助控制模塊相連，傳感器與信號處理接口相連，電源模塊分別與監測報警單元中的其它部分相連并為它們供電。微控制器作為所述監測報警單元的核心，能夠處理數據并做出判斷；通過通信模塊，所述監測報警單元能夠與現場主控制器進行通信，發送監測數據、報警信息、運行狀態信息并接收現場主控制器的控制；當監測數據滿足設定條件時，所述監測報警單元通過聲光報警模塊發出相應的報警信號；信號處理接口負責將傳感器輸出的信號轉換為微控制器可以接受的形式；傳感器負責將待檢測氣體的濃度轉換為可測量電信號，所述監測報警單元可安裝兩個傳感器，兩個傳感器相互作為備份構成冗余設計，提高監測可靠性；輔助控制模塊在采用半封閉安裝形式時提供排氣控制功能。

所述監測報警單元是一個智能化的可獨立運行的單元。智能化體現在所述監測報警單元除能夠監測有害氣體外還能夠監控傳感器的使用時間，并對傳感器的壽命進行預測，在傳感器將要達到壽命期限時，向系統發出警告來提示更換傳感器，這大大降低了系統的維護難度，提高了系統的可靠性。可獨立運行性體現在當對監測報警單元設定了運行規則后，即使與現場主控制器間的通信發生故障，監測報警單元的聲光報警功能仍然可以正常工作。