一种基于lora通讯的有害气体监测系统

文档序号:6283 发布日期:2021-09-17 浏览:73次 英文

一种基于LORA通讯的有害气体监测系统

技术领域

本申请涉及有害气体检测

技术领域

,具体是一种基于LORA通讯的有害气体监测系统。

背景技术

在存在气体风险的涵洞或隧道施工中,现有的施工过程中,常采用市面上的一些传统的气体检测仪器,但该种气体检测仪器大多为手持设备,仅能用于实地检测实时的气体情况,无法远程监控且无法储存数据并进行分析。但是,当涵洞、隧道施工中存在有害气体危害、可燃气体、以及氧气含量低的风险时,采用该种手持设备会对检测人员造成安全隐患,在发生安全隐患是,往往来不及反应,且场外人员无法及时地实施干涉。因此,亟需一种新的有害气体监测系统来解决这一问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种基于LORA通讯的有害气体监测系统,实现场外监控和数据分析,确保场外人员能够在发生有害气体威胁情况时,及时地进行干预,提高施工现场的安全性。

为实现上述目的,本申请提供了一种基于LORA通讯的有害气体监测系统,包括气体检测设备、LORA通讯模块、上位机,所述气体检测设备放置于待检测地点进行远程气体检测,所述气体检测设备通过所述LORA通讯模块将检测结果传输至所述上位机,所述上位机对检测结果进行显示和报警。

作为优选,所述气体检测设备包括设备本体、安装于所述设备本体上的气体检测模块、安装于所述设备本体上的显示模块,所述气体检测模块对有害气体进行检测,通过所述显示模块显示检测结果,并通过所述LORA通讯模块与所述上位机相连以将检测结果远程传输至所述上位机进行反馈及报警。

作为优选,所述上位机包括显示器、报警器、存储模块、数据比对模块、控制模块,所述显示器、所述报警器、所述存储模块、所述数据比对模块分别与所述控制模块相连;所述控制模块与所述LORA通讯模块相连以接收所述气体检测设备的检测结果,所述数据比对模块与所述存储模块相连,以将获取到的检测结果与所述存储模块内存储的有害气体浓度安全阈值相比较,在检测结果超过预设的有害气体浓度安全阈值时,所述控制模块控制所述报警器发出警报。

作为优选,该种基于LORA通讯的有害气体监测系统还包括网络通讯模块、云端平台,多个所述上位机通过所述网络通讯模块将检测结果传输至所述云端平台,所述云端平台对接收到的检测结果进行分析管理。

作为优选,所述云端平台包括实时监测模块、历史数据模块、设备管理模块、系统管理模块、数据处理模块,所述实时监测模块、所述历史数据模块、所述设备管理模块、所述数据处理模块分别与所述系统管理模块相连,所述系统管理模块为所述云端平台的控制中心,其与所述网络通讯模块相连;所述实时监测模块用于显示所述上位机通过所述网络通讯模块传输的检测结果,所述历史数据模块用于存储历史检测结果数据,所述设备管理模块用于对所述上位机进行远程控制,所述数据处理模块对获取的检测结果进行数据处理。

作为优选,所述数据处理模块包括用于将检测结果进行分类的数据分类单元、用于存储检测数据的数据存储单元、用于将检测结果制作报表的报表分析单元,所述数据分类单元分别与所述数据存储单元、所述报表分析单元相连,所述数据分类单元、所述报表分析单元分别与所述系统管理模块相连。

作为优选,所述数据处理模块还包括环境分析单元,所述环境分析单元与所述数据存储单元、所述历史数据模块相连,用于分析被检测位置的环境数据。

有益效果:

1、本申请的基于LORA通讯的有害气体监测系统,场内人员通过气体检测设备在待测地点进行气体检测,检测结果同时显示在气体检测设备和上位机上,确保在气体检测设备检测到有害气体威胁时,场外人员能够及时进行干预,同时对全气体检测现场的数据进行分析管理,提高场内人员的安全性。

2、本申请的基于LORA通讯的有害气体监测系统,采用LORA通信技术支撑上位机与气体检测设备进行通信,LORA通信技术是一种基于扩频技术的超远距离无线传输方案,这种传输方案改变了以往关于传输距离与功耗的折衷考虑方式,从而使系统具备远距离、长电池寿命、大容量的特点。

3、本申请的基于LORA通讯的有害气体监测系统,上位机通过网络通讯模块实时将检测结果传输至云端平台进行数据分析,以便于在后台对施工现场的有害气体检测情况进行实时监测和分析。同时,通过环境分析单元的设置,基于实时获取的检测结果和历史数据情况进行数据处理,从而对被检测位置的气体环境情况进行分析,获取被检测位置的环境数据,实现对被检测位置进行环境评价。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅是本申请的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例中基于LORA通讯的有害气体监测系统的系统框图;

图2为本申请实施例中基于LORA通讯的有害气体监测系统的结构示意图;

图3为本申请实施例中云端平台和上位机之间的连接关系示意图;

图4为本申请实施例中数据处理模块的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例:参考图1所示的一种基于LORA通讯的有害气体监测系统,包括气体检测设备、LORA通讯模块、上位机,气体检测设备放置于待检测地点进行远程气体检测,气体检测设备通过LORA通讯模块将检测结果传输至上位机,上位机对检测结果进行显示和报警。LORA通讯模块为现有技术中的基于扩频技术的超远距离无线传输方案的LORA通信技术,采用LORA通信技术支撑上位机与气体检测设备进行通信,LORA通信技术的传输方案改变了以往关于传输距离与功耗的折衷考虑方式,从而使系统具备远距离、长电池寿命、大容量的特点。

在本实施例中,参考图2所示,气体检测设备包括设备本体、安装于设备本体上的气体检测模块、安装于设备本体上的显示模块,设备本体可以是现有技术中的任意一种气体检测设备的结构。气体检测模块可以是现有技术中的有害气体检测传感器和氧气传感器等,其与LORA通讯模块通讯连接。气体检测模块对有害气体进行检测,通过显示模块显示检测结果,并通过LORA通讯模块与上位机相连以将检测结果远程传输至上位机进行反馈及报警。显示模块可以是现有技术中的任意一种显示结构,其螺接安装于设备本体上。

在本实施例中,上位机包括显示器、报警器、存储模块、数据比对模块、控制模块,显示器、报警器、存储模块、数据比对模块分别与控制模块相连。显示器可以但不仅限于是显示屏结构,报警器可以但不仅限于是蜂鸣器,存储模块可以但不仅限于是硬盘、U盘等,数据比对模块可以是现有技术中的任意一种用于数据比对的软件模块,控制模块可以是现有技术中的任意一种可编程控制器,例如MCU等。控制模块与LORA通讯模块相连以接收气体检测设备的检测结果,数据比对模块与存储模块相连,以将获取到的检测结果与存储模块内存储的有害气体浓度安全阈值相比较,在检测结果超过预设的有害气体浓度安全阈值时,控制模块控制报警器发出警报。在检测结果小于预设的有害气体浓度安全阈值时,报警器不发出警报。在本实施例中,有害气体浓度安全阈值可以是通过可编程控制器预设的数值,其可以但不仅限于包括硫化氢浓度阈值、氧气浓度阈值、一氧化碳浓度阈值、可燃气体浓度阈值等。

作为本实施例的一种优选地实施方式,参考图3所示,该种基于LORA通讯的有害气体监测系统还包括网络通讯模块、云端平台,多个上位机通过网络通讯模块将检测结果传输至云端平台,云端平台对接收到的检测结果进行分析管理。这样设置的好处是,能够将气体检测设备的检测结果进行分析管理,从而实现远程对气体检测数据进行分析管理,以提高施工现场的安全性。

具体来说:云端平台包括实时监测模块、历史数据模块、设备管理模块、系统管理模块、数据处理模块,实时监测模块、历史数据模块、设备管理模块、数据处理模块分别与系统管理模块相连,系统管理模块为云端平台的控制中心,其与网络通讯模块相连。网络通讯模块可以是现有技术中的任意一种网络通讯技术,例如GPRS通讯技术、WIFI通讯技术等。实时监测模块用于显示上位机通过网络通讯模块传输的检测结果,实时监测模块可以是现有技术中的任意一种,例如电脑显示器等。历史数据模块用于存储历史检测结果数据,历史数据模块可以是现有技术中的任意一种,例如网盘、硬盘等。设备管理模块用于对上位机进行远程控制,设备管理模块可以是现有技术中的任意一种远程数控装置,例如PLC控制器等,其通过网络通讯模块将控制指令下发至上位机,并通过上位机对气体检测设备进行远程控制。数据处理模块对获取的检测结果进行数据处理。在本实施例中,数据处理模块包括用于将检测结果进行分类的数据分类单元、用于存储检测数据的数据存储单元、用于将检测结果制作报表的报表分析单元。数据分类单元分别与数据存储单元、报表分析单元相连,数据分类单元可以是现有技术中的任意一种分类程序构件的软件模块,其用于对气体种类进行分类,气体种类包括有害气体、可燃气体、氧气等。数据分类单元、报表分析单元分别与系统管理模块相连。数据存储单元可以是现有技术中的任意一种数据存储器,例如硬盘、网盘等。报表分析单元可以是现有技术中的任意一种,例如可以是集成有EXCLE报表生成程序的软件等。这样设置的好处是,通过云端平台的设置,能够对施工现场的检测情况进行数据化分析,基于报表的生成,清楚且直观的对施工现场的气体环境进行分析,以提高场外人员对施工现场有害气体的了解程度,以便于在检测到有害气体威胁时,及时地进行干预,提高场内人员的安全性。

进一步优选地,参考图4所示,数据处理模块还包括环境分析单元,环境分析单元与数据存储单元、历史数据模块相连,用于分析被检测位置的环境数据。在本实施例中,环境分析单元获取的数据包括现场实时监测到的有害气体浓度Nn、检测场地前一次检测时获取的同一种类有害气体浓度Nn-1、以及检测场地再前一次时获取的同一种类有害气体浓度Nn-2,现场环境指数历史环境指数此时,当P1>P2时,表示现场该种类有害气体为持续性释放物质,后台人员可以向现场场外人员反馈该情况并做出对该类有害气体进行净化或污染源排查任务。当Pn<Pn-1时,在多次检测结果均满足该条件时,且在Nn逐渐减小时,表示该种类有害气体的释放逐渐减少。同理,对其各种气体的监测,均可以通过上述的算法进行,从而对施工现场的各种气体实现持续性监测,进而对施工现场的环境进行评价,以方便后续施工时的安全预案的布置,提高施工现场的安全性。

工作原理:场内人员通过气体检测设备对施工现场的气体进行检测,上位机通过LORA通信技术获取气体检测设备的检测结果,场外人员通过上位机实时获取场内的情况。同时,上位机通过网络通信技术将检测结果传输至远端平台。后台人员通过云端平台对施工现场进行远程管理和分析,同时,云端平台对施工现场的环境预判和分析,提供施工现场的安全性。

最后应说明的是:以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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