本發(fā)明屬于危險品運輸或存儲的實時監(jiān)控領(lǐng)域，涉及一種基于北斗一代衛(wèi)星通信的危險品監(jiān)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，國內(nèi)各類危險品的儲運量不斷增長，其對公共安全帶來的風(fēng)險日益增大，發(fā)生事故造成的損失也越來越大，對危險品儲存運輸?shù)谋O(jiān)測需求越發(fā)重要?，F(xiàn)有危險品監(jiān)測系統(tǒng)主要通過GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)對危險品載體進行實時定位，通過移動通信網(wǎng)絡(luò)將信息發(fā)送到監(jiān)管中心，只能監(jiān)控載體的位置和速度，不能了解所載危險品安全狀態(tài)和載體自身工作狀態(tài)，不能發(fā)現(xiàn)事故征兆提前預(yù)警，并且在缺乏移動通信網(wǎng)絡(luò)、或信號不佳的地區(qū)無法通信。在發(fā)生事故后，不能獲取危險品當時的準確狀態(tài)，無助于救援工作開展。

因此危險品監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)當滿足以下要求：一監(jiān)測危險品載體運行狀態(tài)和實時位置，二監(jiān)測所載危險品的自身安全狀態(tài)，發(fā)生異常后報警，三對外進行實時數(shù)據(jù)交互的可靠性高。通過這種監(jiān)控系統(tǒng)可以監(jiān)控危險品、載體的實時位置，及時發(fā)現(xiàn)危險品及載體的事故征兆，提前預(yù)警，事故發(fā)生后可通過監(jiān)測到的危險品狀態(tài)確定救援方案，最大限度地保護事發(fā)地周圍的生命財產(chǎn)安全，將事故損失降到最低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

(一)發(fā)明目的

本發(fā)明的目的是：提供一種基于北斗一代衛(wèi)星通信的危險品監(jiān)控系統(tǒng)，通過北斗一代衛(wèi)星通信完成通信的監(jiān)控設(shè)備，安裝在運輸危險品的車輛、船舶、飛行器等載體上或危險品固定存放點中，實時發(fā)送各種狀態(tài)信息到遠端監(jiān)控中心或其它接收終端，實現(xiàn)狀態(tài)異常初期預(yù)警、事故發(fā)生后報警和繼續(xù)監(jiān)測。

(二)技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種基于北斗一代衛(wèi)星通信的危險品監(jiān)控系統(tǒng)，其包括：處理模塊，與處理模塊連接的多個傳感器模塊，以及與處理模塊連接的北斗一代衛(wèi)星通信模塊、報警模塊；多個傳感器模塊設(shè)置在待監(jiān)控危險品上，用于實時監(jiān)測待監(jiān)控危險品狀態(tài)信息，處理模塊對傳感器采集數(shù)據(jù)進行處理并進行險情判斷，通過報警模塊發(fā)出預(yù)警或報警信息，同時通過北斗一代衛(wèi)星通信模塊將相關(guān)信息發(fā)送到遠端監(jiān)控中心；該系統(tǒng)實時監(jiān)控危險品在運輸或存放過程中各項狀態(tài)，對于出現(xiàn)的異常情況進行預(yù)警，發(fā)生事故后報警并繼續(xù)采集各項數(shù)據(jù)，所有信息利用北斗一代衛(wèi)星通信系統(tǒng)的短報文方式發(fā)送到遠端監(jiān)控中心或事故處理人員的北斗通信終端上。

其中，多個所述傳感器模塊的種類、數(shù)量根據(jù)不同危險品的狀態(tài)及監(jiān)測需求來配置。

其中，所述處理模塊根據(jù)傳感器所采集數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)算法、參數(shù)進行險情判斷，自動發(fā)出預(yù)警或報警信息。

其中，所述北斗一代衛(wèi)星通信模塊通過短報文方式進行數(shù)據(jù)傳輸，所傳輸數(shù)據(jù)包括傳感器數(shù)據(jù)和相關(guān)報警信息。

其中，所述報警模塊能夠發(fā)出聲光電警示信息，提醒人員及時發(fā)現(xiàn)危險并采取措施。

其中，所述遠端的監(jiān)控中心及其它接收終端實時掌握各危險品載體或倉庫的現(xiàn)場數(shù)據(jù)，以便及時響應(yīng)處理突發(fā)險情。

其中，所述還包括：人機交互模塊，用于調(diào)節(jié)監(jiān)控系統(tǒng)的工作方式，適應(yīng)不同應(yīng)用下的監(jiān)控需求。

其中，所述還包括：供電模塊，供電模塊采用外部供電和內(nèi)部電池供電兩種模式切換工作方式，正常情況下由外部電源供電，電池保持充電，當外部供電缺失后，自動切換到內(nèi)部電池供電。

其中，所述內(nèi)部電池選用標準化、模塊化的電池組，根據(jù)需求調(diào)節(jié)電池組數(shù)量，保證一定的供電時間。

其中，所述監(jiān)測系統(tǒng)各模塊外部設(shè)置防火抗壓材料保護。

(三)有益效果

上述技術(shù)方案所提供的基于北斗一代衛(wèi)星通信的危險品監(jiān)控系統(tǒng)，不僅能監(jiān)控危險品的位置，還可以監(jiān)控危險品的安全狀態(tài)，有利于監(jiān)控中心及時掌握所有危險品的詳細狀態(tài)；不僅可以采集數(shù)據(jù)，還可以根據(jù)傳感器數(shù)據(jù)及時發(fā)現(xiàn)危險隱患或事故征兆，提前預(yù)警，阻止重大事故發(fā)生，減少人員傷亡；事故發(fā)生后，本系統(tǒng)自動報警，并持續(xù)提供的危險品狀態(tài)信息，有利于事故救援處理，選擇正確方案，將事故損失降到最低；采用北斗一代衛(wèi)星通信的短報文方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，可靠性高，目前國內(nèi)區(qū)域全境覆蓋；采用模塊化設(shè)計，針對不同危險品監(jiān)控需求采用不同模塊，適應(yīng)性強；不僅可用于危險品存儲，也可用于各類危險品運輸過程。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例基于北斗一代衛(wèi)星通信的危險品監(jiān)控系統(tǒng)組成示意圖。

圖2為本發(fā)明實施例基于北斗一代衛(wèi)星通信的危險品監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、內(nèi)容和優(yōu)點更加清楚，下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細描述。

參照圖1所示，本實施例基于北斗一代衛(wèi)星通信的危險品監(jiān)控系統(tǒng)，其包括：處理模塊，與處理模塊連接的多個傳感器模塊，以及與處理模塊連接的北斗一代衛(wèi)星通信模塊、報警模塊；多個傳感器模塊設(shè)置在待監(jiān)控危險品上，用于實時監(jiān)測待監(jiān)控危險品狀態(tài)信息，處理模塊對傳感器采集數(shù)據(jù)進行處理并進行險情判斷，通過報警模塊發(fā)出預(yù)警或報警信息，同時通過北斗一代衛(wèi)星通信模塊將相關(guān)信息發(fā)送到遠端監(jiān)控中心；該系統(tǒng)實時監(jiān)控危險品在運輸或存放過程中各項狀態(tài)，對于出現(xiàn)的異常情況進行預(yù)警，發(fā)生事故后報警并繼續(xù)采集各項數(shù)據(jù)，所有信息利用北斗一代衛(wèi)星通信系統(tǒng)的短報文方式發(fā)送到遠端監(jiān)控中心或事故處理人員的北斗通信終端上。

其中，多個所述傳感器模塊的種類、數(shù)量根據(jù)不同危險品的狀態(tài)及監(jiān)測需求來配置。

處理模塊根據(jù)傳感器所采集數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)算法、參數(shù)進行險情判斷，自動發(fā)出預(yù)警或報警信息。

采用北斗一代衛(wèi)星通信模塊的短報文方式進行數(shù)據(jù)傳輸，包括傳感器數(shù)據(jù)和相關(guān)報警信息。

報警模塊能夠發(fā)出聲光電警示信息，提醒人員及時發(fā)現(xiàn)危險并采取措施。

遠端的監(jiān)控中心及其它接收終端實時掌握各危險品載體或倉庫的現(xiàn)場數(shù)據(jù)，以便及時響應(yīng)處理突發(fā)險情。

還包括：人機交互模塊，用于調(diào)節(jié)監(jiān)控系統(tǒng)的工作方式，適應(yīng)不同應(yīng)用下的監(jiān)控需求。

還包括：供電模塊，供電模塊保證在外部供電缺失后，自動切換到內(nèi)部電池供電方式，并且可通過增減電池組的方式調(diào)整供電能力。

如圖2所示，在每次起用本發(fā)明的監(jiān)測系統(tǒng)時，包括以下過程：

首先根據(jù)危險品特性確定采用的危險品傳感器模塊種類及數(shù)量。例如溫度、壓力，及相關(guān)的氣體、液體、或放射性物質(zhì)檢測等傳感器。將其安置在危險品容器內(nèi)部及容器開關(guān)等重要部位，實時采集各種數(shù)據(jù)。

根據(jù)存儲物質(zhì)的性質(zhì)和運輸特性，設(shè)定危險品傳感器參數(shù)正常值范圍、預(yù)警范圍和報警范圍。通過人機交互模塊(例如鍵盤、觸摸屏)輸入到處理模塊中。

再將姿態(tài)傳感器安置在用于運輸或存放危險品的載體上，實時采集載體的姿態(tài)數(shù)據(jù)。根據(jù)運輸載體和運輸路線特性設(shè)定運輸中載體姿態(tài)數(shù)據(jù)的正常范圍、預(yù)警范圍和報警范圍。通過人機交互模塊(例如鍵盤、觸摸屏)輸入到處理模塊中。

監(jiān)控系統(tǒng)工作時，當危險品傳感器或姿態(tài)傳感器的數(shù)值超出正常參數(shù)范圍達到預(yù)警范圍，發(fā)出預(yù)警信息提醒現(xiàn)場人員查明原因，采取補救措施或及時脫離危險區(qū)域，同時通知遠端監(jiān)控中心。當危險品傳感器數(shù)據(jù)或姿態(tài)傳感器的數(shù)值達到報警范圍時，說明危險品狀態(tài)已經(jīng)失控，或者載體發(fā)生了傾覆，報警模塊發(fā)出聲、光、電警報信號，警示周邊人員立即逃離和便于救援人員查找定位，同時發(fā)送報警信息至遠端監(jiān)控中心。

監(jiān)控系統(tǒng)配置有北斗一代通信模塊，通過北斗一代衛(wèi)星系統(tǒng)特有的短報文方式與監(jiān)控中心完成通信，實時自動發(fā)送各傳感器數(shù)據(jù)和預(yù)警、報警信息，并可以接收監(jiān)控中心的信息或指令，通信范圍可覆蓋國內(nèi)全境，不依賴國外定位系統(tǒng)，可靠性高，保密性強。

監(jiān)測系統(tǒng)啟動之后，定時發(fā)送各傳感器數(shù)據(jù)信息，發(fā)送頻率可調(diào)節(jié)。在發(fā)生事故后，相關(guān)人員可以根據(jù)收到的實時數(shù)據(jù)判斷當前危險品的狀態(tài)，從而采取相應(yīng)的處置措施。

監(jiān)測系統(tǒng)的供電模塊采用外部供電和內(nèi)部電池供電兩種模式切換工作方式，正常情況下由外部電源供電，電池保持充電，當外部供電缺失后，自動切換到內(nèi)部電池供電。內(nèi)部電池選用標準化、模塊化的電池組，根據(jù)需求調(diào)節(jié)電池組數(shù)量，保證一定的供電時間。

監(jiān)測系統(tǒng)整體采用模塊化設(shè)計，核心的處理模塊設(shè)計有多種接口，可以根據(jù)需要選配不同模塊，一個模塊失效不影響其余模塊工作。

監(jiān)測系統(tǒng)各模塊外部有防火抗壓材料保護，具有在惡劣環(huán)境下保持一定時間工作的能力。

實施例一

在使用本發(fā)明監(jiān)測裝有危險液體的槽罐車時，在槽罐容器內(nèi)部安裝溫度和壓力傳感器、液位傳感器，在容器的閥門外及其它重要位置安裝危險液體分子傳感器，在容器外部結(jié)構(gòu)上安裝姿態(tài)傳感器(陀螺)。所有傳感器通過電纜連接到檢測系統(tǒng)的處理模塊接口。通過人機交互模塊(觸摸屏)輸入各傳感器數(shù)據(jù)的正常范圍及報警指標。

例如當容器的閥門處的傳感器檢測到危險物質(zhì)濃度異常增加，超過正常范圍，達到預(yù)警標準時，處理模塊結(jié)合其他傳感器數(shù)據(jù)(壓力、液位)，判斷有泄露可能，進入預(yù)警狀態(tài)，及時上報遠端監(jiān)控中心，并通過人機交互模塊(觸摸屏)和報警模塊產(chǎn)生預(yù)警聲提醒槽罐車人員立即排查，執(zhí)行預(yù)定方案，排除險情或阻止險情惡化。若險情繼續(xù)擴大，監(jiān)控設(shè)備進入報警狀態(tài)，報警模塊產(chǎn)生報警聲提醒周圍人員立即撤離，待專業(yè)救援人員處理。

再如當姿態(tài)傳感器數(shù)據(jù)嚴重異常，進入報警范圍時，處理模塊即判定槽罐車發(fā)生了傾覆，報警模塊用特定報警聲提醒周圍人員立即撤離，并發(fā)送信息給遠端監(jiān)控中心。專業(yè)危險品處理人員到達事故現(xiàn)場后，通過北斗一代通信終端接收車輛上傳感器數(shù)據(jù)，獲取危險品及容器的實時狀態(tài)，制定合理方案，完成事故處理。

實施例二

在使用本發(fā)明監(jiān)測存放有易燃易爆化學(xué)品的倉庫時，通過倉庫各位置預(yù)布的溫度傳感器、易燃物濃度傳感器等探測器實時獲取各項數(shù)據(jù)，一方面由處理模塊進行實時判斷，一方面通過北斗一代衛(wèi)星通信系統(tǒng)的短報文功能發(fā)送到遠端監(jiān)控中心。

當某個溫度傳感器的數(shù)據(jù)異常升高，進入了預(yù)警范圍時，處理模塊發(fā)出預(yù)警指令，提醒倉庫現(xiàn)場人員確認險情，執(zhí)行初步處置預(yù)案，消除故障隱患或阻止險情繼續(xù)擴大，并把相應(yīng)消息發(fā)送信息給遠端監(jiān)控中心。若險情繼續(xù)發(fā)展進入了報警范圍時，報警模塊發(fā)出聲光電報警信號，提醒周邊人員可能會發(fā)生爆炸，采取必要措施后立即撤離，并將報警信息通過短報文發(fā)送到監(jiān)控中心。

到達事故現(xiàn)場的專業(yè)人員通過判讀短報文獲取的傳感器數(shù)據(jù)，采取正確的處理方案，最終完成事故處理。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。