基本信息
- 項目名稱：
- 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的安全監(jiān)測預警控制系統(tǒng)
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 本項目是基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的適合我國國情的智能化室內(nèi)災情安全監(jiān)測預警空控制系統(tǒng)的設(shè)計研究。系統(tǒng)采用了先進的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、微處理器控制技術(shù)以及智能傳感數(shù)據(jù)采集技術(shù)，由一臺信息機與多個微處理控制器設(shè)備組成“主從式網(wǎng)狀”分布結(jié)構(gòu)，主要分為監(jiān)測系統(tǒng)和預警系統(tǒng)兩大部分，另設(shè)應急執(zhí)行控制機構(gòu)和移動小車服務(wù)。本系統(tǒng)對環(huán)境安全、社會安定和經(jīng)濟發(fā)展有著很重要的現(xiàn)實意義。
- 詳細介紹：
- 本系統(tǒng)是基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的適合我國國情的智能化室內(nèi)災情安全監(jiān)測預警空控制系統(tǒng)的設(shè)計研究。系統(tǒng)采用了先進的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、微處理器控制技術(shù)以及智能傳感數(shù)據(jù)采集技術(shù)，由一臺信息機與多個微處理控制器設(shè)備組成“主從式網(wǎng)狀”分布結(jié)構(gòu)，主要分為監(jiān)測系統(tǒng)和預警系統(tǒng)兩大部分，另設(shè)應急執(zhí)行控制機構(gòu)和移動小車服務(wù)。監(jiān)測子系統(tǒng)主要包括傳感器網(wǎng)布設(shè)、信息采集、信息傳輸通信組網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用和設(shè)備設(shè)施配置等，實現(xiàn)環(huán)境信息的采集、處理和發(fā)送；安全預警系統(tǒng)主要包括微控制器C8051F120、微處理器ATmega16L、無線射頻nRF24L01A、語音報警和GSM短信、電話通知，實現(xiàn)監(jiān)控指令發(fā)送和整個系統(tǒng)的運作。信息采集中心通過各種氣體和溫度等傳感器采集環(huán)境中氣體含量和溫度等信息，實時監(jiān)測某一地點的環(huán)境信息。預警系統(tǒng)通過無線電技術(shù)傳輸所有網(wǎng)點的環(huán)境信息，準確作出應急預警,并通過控制執(zhí)行機構(gòu)進行快速處理，減小安全隱患，以緩和救援時間。本系統(tǒng)對環(huán)境安全、社會安定和經(jīng)濟發(fā)展有著很重要的現(xiàn)實意義。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標
- 設(shè)計目的： 目前，國內(nèi)外雖然擁有眾多各種各樣的監(jiān)測預警小系統(tǒng)，但是都存在一定的缺陷，就是監(jiān)測密度不夠、覆蓋面不全、預警服務(wù)難跟上，信息的共享未形成，管理缺乏綜合協(xié)調(diào)。因而建立一種覆蓋范圍廣、監(jiān)測密度強、有效管理和及時預警的安全監(jiān)測預警系統(tǒng)就顯得十分必要，對經(jīng)濟的發(fā)展和社會的安定有很大的現(xiàn)實意義。 基本思路： 本系統(tǒng)是以物聯(lián)網(wǎng)為技術(shù)平臺，以傳感器網(wǎng)絡(luò)和成熟的GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，研究開發(fā)的一種主要應對室內(nèi)環(huán)境安全的監(jiān)測預警和減災執(zhí)行的智能化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。系統(tǒng)布設(shè)多個監(jiān)測節(jié)點，采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過無線通信方式連接各個監(jiān)測節(jié)點和總控中心形成監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。監(jiān)測系統(tǒng)以室內(nèi)環(huán)境因子為采集、分析對象，通過總控中心調(diào)用正常數(shù)據(jù)庫進行對比分析和決策，進行預警通知和控制相應的執(zhí)行機構(gòu)動作，以減小安全隱患。 創(chuàng)新點： 1）采用了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將所有傳感器節(jié)點通過控制中心連上互聯(lián)網(wǎng)，形成網(wǎng)絡(luò)化運作管理。 2）在單片微處理器平臺上，通過GSM /GPRS網(wǎng)絡(luò)對災情預警信息機進行遠程通信控制，依據(jù)環(huán)境專家系統(tǒng)，實現(xiàn)整個系統(tǒng)的智能監(jiān)測與自動控制。 3）增置應急移動服務(wù)功能，自動前往故障點啟動相應傳感器替代其運作，以保證整個網(wǎng)絡(luò)的正常運行，增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 技術(shù)關(guān)鍵： 運用了單片微處理器控制技術(shù)、 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、無線通信自組網(wǎng)技術(shù)、GSM/GPRS遠程通信技術(shù)等技術(shù)。 主要技術(shù)指標： 系統(tǒng)控制精度、響應時間、系統(tǒng)功耗，無線傳感器組網(wǎng)距離，傳感器檢測精度等。
科學性、先進性
- 本智能化安全監(jiān)測預警控制系統(tǒng)將環(huán)境監(jiān)測與預警控制有機結(jié)合，采用物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)實施智能監(jiān)控，將所有傳感器節(jié)點通過單片微處理器連成一個局域網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積可擴大到整個國家甚至全球，使監(jiān)測信息高度共享，做到災情及時發(fā)現(xiàn)、及時分析、及時預警、及時控制，形成一個快速應急體系。依托成熟的GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)平臺及時預警，也可通過無線通訊網(wǎng)絡(luò)把環(huán)境參數(shù)傳送到計算機上，這樣就徹底擺脫了485總線以及CAN總線等有線方式與計算機的通訊距離困擾。系統(tǒng)增設(shè)執(zhí)行機構(gòu)，緊急情況下可以采取應急措施，減小安全隱患。 本系統(tǒng)的設(shè)計結(jié)合了我國的國情和生產(chǎn)要求，成本低廉、 運行可靠，應用具有廣闊的市場前景。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 2011年4月榮獲合肥學院第四屆挑戰(zhàn)杯競賽二等獎 2011年5月榮獲安徽省第四屆“合鍛股份”挑戰(zhàn)杯競賽三等獎
作品所處階段
- 實驗室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 暫無
作品可展示的形式
- 模型、現(xiàn)場演示、圖片
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 技術(shù)特點和優(yōu)勢： 本系統(tǒng)可依據(jù)環(huán)境特點，布設(shè)監(jiān)控預警點以及選擇監(jiān)控類型，結(jié)合移動式檢測預警裝備替換非正常工作點。同時，總控中心通過無線通信技術(shù)接收所有網(wǎng)點的數(shù)字信息，調(diào)用數(shù)據(jù)庫對比，作出相應的應急預警控制，如GSM短信發(fā)送、發(fā)送應急小車行動指令和真人語音報警等。另外，室外固定工作點可以依賴太陽能供電，無需架設(shè)電網(wǎng)，還能保證工作點不受外圍電路供電的影響，達到綠色環(huán)保、節(jié)能減排的作用。系統(tǒng)整體環(huán)境控制精準、功耗低、體積小、監(jiān)控范圍大、成本低、適應能力強。 應用場合和推廣前景： 本系統(tǒng)可廣泛應用于石油、化工、冶金、噴涂包裝等工業(yè)現(xiàn)場和家庭、商場、醫(yī)院、液化氣站、煤氣站、加油站等民用/商用場所，以及農(nóng)業(yè)溫室氣體檢測、沼氣分析和沼氣安全監(jiān)控和環(huán)保應急事故、危險品儲運等方面。氣體災害預警系統(tǒng)作為智能系統(tǒng)的一部分也將隨之發(fā)展，具有廣闊的市場前景。
同類課題研究水平概述
- 國外情況： 20世紀90年代后，計算機技術(shù)、數(shù)字通信技術(shù)的日趨成熟，在美國、日本、德國這些發(fā)達國家，和火災類有關(guān)的測報網(wǎng)絡(luò)的密度要比我國大很多。 就美國為例，美國幅員遼闊，其國土面積同我國相近，主要災害為颶風、地震、洪水、干旱等。美國對災害的戰(zhàn)略主要是在于預防，并且下大力氣研究與災害有關(guān)的一系列基礎(chǔ)理論問題和社會行為，如：災害預報、環(huán)境控制、災情救治、災后流行病防疫等等。美國的減災系統(tǒng)工程有如下幾個重要特點： 1）重視對災害的科學研究，特別是災害發(fā)生的動力學機制問題的研究； 2）把人與自然災害之間的關(guān)系放在突出位置上，十分重視人的生命價值；從制度上、法律上把防災、減災作為聯(lián)邦政府及州政府的一項日常任務(wù)確定下來，有十分明確的責任劃分； 3）建立全國范圍內(nèi)的災害網(wǎng)絡(luò)，包括監(jiān)測、預報、救災、通訊等等，當災情發(fā)生時，各種服務(wù)系統(tǒng)自動進入救災狀態(tài)。特別重視防災通訊系統(tǒng)的建設(shè)，并將其作為一項單獨的減災工程加以建設(shè)，其通訊網(wǎng)絡(luò)從中央防災機構(gòu)一直到居民區(qū)，形成了一個可以及時通報災情，及時 進行救災工作的現(xiàn)代化防災通訊系統(tǒng)。 國內(nèi)情況： 我國的智能化室內(nèi)安全監(jiān)測預警系統(tǒng)還處于從無到有的初級發(fā)展階段。近幾年來，在各大公司和媒體的強大概念宣傳攻勢下，我國智能監(jiān)測預警行業(yè)逐漸形成，可用的、接近現(xiàn)實需求的產(chǎn)品不斷增加，集成商、開發(fā)商以及裝修公司己經(jīng)積累了很多經(jīng)驗。但在室內(nèi)安全監(jiān)測預警這一方面我們還沒有達到理想的程度。從總體上看，最近二十多年來，我國室內(nèi)安全事故呈逐年上升的趨勢，主要表現(xiàn)在電器類火災、建筑物火災、石油和化工火災等方面，而檢測手段基本上以傳統(tǒng)單一檢測為主。 目前，國內(nèi)外對于災情的安全監(jiān)測預警系統(tǒng)研究比較成熟，但是在這經(jīng)濟越來越發(fā)達，生活越來越智能的條件下，傳統(tǒng)災情監(jiān)測預警系統(tǒng)遠滿足不了生產(chǎn)生活需要?？偟膩碚f，安全監(jiān)測系統(tǒng)的單項研究已經(jīng)很深很有成效，但是絕大多數(shù)都只是針對小環(huán)境，而且環(huán)境分散，很少有形成整個網(wǎng)絡(luò)。所以，安全監(jiān)測預警系統(tǒng)仍有著很廣泛的發(fā)展前景和研究價值，重要的是監(jiān)測更加準確，控制更加及時，通知及時到位。
