物联网监测系统及其监测方法与流程

1.本发明涉及一种物联网监测系统，尤其涉及一种针对灭火器、液化气瓶等储存有高压物质的钢瓶的物联网监控系统。


背景技术：

2.在钢瓶监测技术领域，侧重于对于特定垂直细分行业(船舶用途的消防消防箱)进行压力等监测。然而，这些技术，并不能直接延及应用于加气站cng、气化站lng、液化石油气lpg站等能源站，以及家用充气型钢瓶的状态监测，还有灭火器的状态监测。
3.此外，注意到加气站、气化站或者lpg站，将厂站储存能源通过钢瓶充装后运输到用户(工业及家用)。钢瓶作为储存能源的设备供用户直接使用。而钢瓶到用户运输的过程，及用户使用过程，存在一定的管理和安全隐患。其一，能源是易燃物质；其二，钢瓶内部有较大的压力。所以充气钢瓶被视作易燃易爆对象。一般地，钢瓶作为一个封闭非透明的金属罐，里面还剩余多少气体能源不能直观统计，灭火器钢瓶也不能直接判断。另外，钢瓶不容易管理，容易丢失，造成经济损失和安全隐患。
4.1.目前钢瓶只是一个单一的高压金属密闭容器，只有在充装时能粗略读出钢瓶内部的压力，其他时候不能判断压力和位置，更无法掌握钢瓶的状态。
5.2.钢瓶在场站充装时压力达到高限时(这个高限是通过充装设备设定)停止充装后。从钢瓶运输到用户的途中，再到用户使用的过程，及再次回转到场站进行二次充装的这个过程中。作为场站钢瓶的管理和安全监控是一片盲区，既不能掌握钢瓶的物理性能、使用状态、运输状态、定位、统计。给管理和安全监带来了巨大隐患。


技术实现要素：

6.本发明公开了一种物联网监测系统，来监测充满液化气的钢瓶或者长期位于固定位置的灭火器，可以读取或者间接获知液化气钢瓶或灭火器钢瓶的运输状态、使用状态、定位等工况，这些数据可以被发送至云平台，用户可以通过电脑或者手机app远程实时掌握液化气钢瓶或灭火器钢瓶的使用情况。
7.本发明的技术方案如下：一种物联网监测系统，包括：云平台、数据采集模块、储物瓶、显示终端，所述储物瓶为储存有高压物质的储物瓶，数据采集模块与云平台数据连接，云平台与显示终端数据连接，所述数据采集模块采集储物瓶数据，上传至云平台，云平台将储物瓶数据处理后发送至显示终端。
8.作为优选的，所述数据采集模块为物联网控制器，包括核心处理器、震动监测开关、压力传感器、定位模块和远程无线通讯模块，所述物联网控制器安装在储物瓶内，所述物联网控制器通过远程无线通讯模块与云平台数据连接。
9.进一步的，所述核心处理器中设有定时装置和时钟装置。
10.进一步的，所述物联网控制器外设有防爆壳体。
11.进一步的，所述数据采集模块中设有远程无线通讯模块，所述远程无线通讯模块包括但不限于4g模块和nb-iot模块。
12.进一步的，所述震动监测开关为机械式震动监测开关，无需耗电。
13.作为优选的，所述储物瓶上设有压力表，所述数据采集模块为摄像装置，所述摄像装置采集储物瓶上压力表数据，上传至云平台。
14.作为优选的，所述数据采集模块为重量传感器，重量传感器设于储物瓶底部，定时采集储物瓶的重量数据，将数据上传至云平台。
15.一种物联网监测系统监测方法，其特征在于，包含如下步骤：s1、所述核心处理器正常状态下处于休眠状态，储物瓶处于颠簸状态时，机械式震动监测开关接通，触发核心处理器中定时装置，所述定时装置中设有连续两段倒计时，机械式震动监测开关触发后第一段倒计时进入倒计时，两段倒计时时长均可预先设置；s2、在定时装置的第一段倒计时过程中，核心处理器工作，定位模块采集储物瓶实时位置信息，核心处理器收集定位模块数据处理后发送至云平台，云平台存储定位模块数据后发送至显示终端，相关方包括卖家和买家可以通过显示终端实时得知储物瓶的位置信息，确保储物瓶运输至买家处；s3、定时装置第二段倒计时至结束过程中，机械式震动监测开关监测到储物瓶的颠簸状态后，重置第一段倒计时和第二段倒计时，定时装置再次从第一段倒计时开始计时核心处理器工作，定位模块仍采集储物瓶实时位置信息，核心处理器收集定位模块数据处理后发送至云平台，云平台存储定位模块数据后发送至显示终端，相关方包括卖家和买家可以通过显示终端实时得知储物瓶的位置信息，确保储物瓶运输至买家处；s4、第一段倒计时结束后第二段倒计时即刻开始倒计时，在第二段倒计时至结束的过程中，机械式振动监测开关未监测到储物瓶的颠簸状态时，定位模块采集储物瓶位置信息，经核心处理器发送至云平台，云平台存储定位模块数据后发送至显示终端；s5、第二段倒计时结束后核心处理器恢复休眠状态并随时可以被机械式震动监测开关触发。
16.进一步的，所述核心处理器中的时钟装置定时触发核心处理器，核心处理器在触发后收集压力传感器采集的储物瓶内压力信息和定位模块采集的储物瓶位置信息，对比该压力信息与存储在核心处理器中的预警压力数值范围，当该压力信息超过预警压力数值范围后，核心处理器将该压力信息和储物瓶位置信息处理后激活远程无线通讯模块，通过远程无线通讯模块发送至云平台，云平台存储压力信息和储物瓶位置信息后发送至显示终端，若该压力信息未超过预警压力数值范围，核心处理器不激活远程无线通讯模块，转而进入休眠状态，继续等待定时装置或时钟装置激活。
17.本发明的优点在于：1.实时掌握每个储物瓶的压力，确保压力是在允许的安全范围内。
18.2.实时掌握每个储物瓶的压力，由压力可分析储物瓶内部气体剩余量，以便保供。
19.3.实时掌握每个储物瓶去向，由定位信息可记录储物瓶运输轨迹，确保储物瓶运输到需求客户处，不会丢失造成的经济损失。
20.4.实时掌握每个储物瓶的位置，不因不可抗力因素导致的不可逆安全事故。
21.5.实时掌握储物瓶的工况，由机械震动传感器判读储物瓶是处于运输还是外力打
击。
22.6.储物瓶的相关数据通过远程无线通讯模块传送到云平台。
23.7.多方用户可以随时掌握储物瓶的动向和运行状态。
24.8.物联网控制器采用休眠工作模式和触发工作模式的相互结合，使物联网控制器的功耗降到最低。提高了物联网控制器的续航能力。
25.9.设备体积小，便于安装。
26.10.可以远程监控钢瓶的状态，而无需到现场确认状态，减轻工作人员工作量。
附图说明
27.图1为本发明采用摄像装置监测储物瓶实时压力值的结构示意图；图2为本发明采用重量传感器监测储物瓶实时状态的结构示意图；图3为本发明采用物联网控制器监测储物瓶实时状态实施例中储物瓶的结构示意图；图4为本发明采用物联网控制器监测储物瓶实时状态的整体结构框图；1、放置箱；2、摄像装置；3、储物瓶；3.1、压力表；3.2、物联网控制器；4、重量传感器。
具体实施方式
28.以下结合说明书附图来对本发明做进一步说明。
29.实施例1：如图3和图4所示，本发明公开了一种物联网监测系统，包括：云平台、数据采集模块、储物瓶3、显示终端，所述储物瓶为储存有高压物质的储物瓶3，数据采集模块与云平台数据连接，云平台与显示终端数据连接，所述数据采集模块采集储物瓶数据，上传至云平台，云平台将储物瓶数据处理后发送至显示终端。所述数据采集模块为物联网控制器3.2，包括核心处理器、震动监测开关、压力传感器、定位模块和远程无线通讯模块，所述物联网控制器3.2安装在储物瓶3内，所述物联网控制器3.2通过远程无线通讯模块与云平台数据连接。所述核心处理器中设有定时装置和时钟装置。所述物联网控制器外设有防爆壳体。所述远程无线通信模块包括但不限于4g模块和nb-iot模块。所述震动监测开关为机械式震动监测开关，无需耗电。所述显示终端可以是远程pc端或者手机app。
30.本实施例中所述物联网监控系统的监测方法，包含如下步骤：s1、所述核心处理器正常状态下处于休眠状态，储物瓶3处于颠簸状态时，机械式震动监测开关接通，触发核心处理器中定时装置，所述定时装置中设有连续两段倒计时，机械式震动监测开关触发后第一段倒计时进入倒计时，两段倒计时时长均可预先设置；s2、在定时装置的第一段倒计时过程中，核心处理器工作，触发定位模块采集储物瓶3实时位置信息，核心处理器收集定位模块数据处理后通过远程无线通讯模块发送至云平台，云平台存储定位模块数据后发送至显示终端，相关方包括卖家和买家可以通过显示终端：远程pc端或手机app实时得知储物瓶3的位置信息，确保储物瓶3运输至买家处；s3、定时装置第二段倒计时至结束过程中，机械式震动监测开关监测到储物瓶的颠簸状态后，重置第一段倒计时和第二段倒计时，定时装置再次从第一段倒计时开始计时
核心处理器工作，定位模块仍采集储物瓶实时位置信息，核心处理器收集定位模块数据处理后通过远程无线通讯模块发送至云平台，云平台存储定位模块数据后发送至显示终端，相关方包括卖家和买家可以通过显示终端实时得知储物瓶的位置信息，确保储物瓶3运输至买家处；s4、第一段倒计时结束后第二段倒计时即刻开始倒计时，在第二段倒计时至结束的过程中，机械式振动监测开关未监测到储物瓶的颠簸状态时，定位模块采集储物瓶位置信息，经核心处理器发送至云平台，云平台存储定位模块数据后发送至显示终端；s5、第二段倒计时结束后核心处理器恢复休眠状态并随时可以被机械式震动监测开关触发。该工作过程使得储物罐3在被从卖家运送至买家时其实时位置可以被监测，且其核心处理器大部分时候处于休眠状态，依靠不耗电的机械式震动监测开关触发，仅在运输过程中触发来长时间工作，耗电量小，对物联网控制器3.2中的电源消耗小，可持续工作时间长。
31.进一步的，所述核心处理器中的时钟装置定时触发核心处理器，核心处理器在触发后收集压力传感器采集的储物瓶内压力信息和定位模块采集的储物瓶位置信息，对比该压力信息与存储在核心处理器中的预警压力数值范围，当该压力信息超过预警压力数值范围后，核心处理器将该压力信息和储物瓶位置信息处理后激活远程无线通讯模块，通过远程无线通讯模块发送至云平台，云平台存储压力信息和储物瓶位置信息后发送至显示终端，若该压力信息未超过预警压力数值范围，核心处理器不激活远程无线通讯模块，转而进入休眠状态，继续等待定时装置或时钟装置激活。该工作过程使得核心处理器除了在运输过程中可以被机械式震动监测开关触发以外，还有内置的时钟装置可以定时触发，间隔式监测储物瓶3内的压力值大小，当压力值小于预设阈值时激活远程无线通讯模块以告警，提示储物瓶3内压力过小，需要处理。
32.本技术方案可用于天然液化气的钢瓶的运输和使用监测，从加气站至用户的途中，钢瓶被搬上运输车辆，其内部的机械式震动监测开关打开，激活核心处理器工作，核心处理器内的定时装置中的连续两端倒计时开始工作，定位模块实时采集位置信息，核心模块将位置信息不断上传至云平台，方便卖家和买家实时连接钢瓶动向。当钢瓶被运送至指定地点安放后期机械式震动监测开关不再被触发，在第二段倒计时结束后定位模块最后一次采集位置信息通过核心处理器通过远程无线通讯模块发送至云平台，确认钢瓶当前位置。核心处理器中的时钟装置的定时监测时间间隔可以设置为48小时启动核心处理器一次，来通过压力传感器测量钢瓶内部天然气压强，而当钢瓶内的天然气既然使用殆尽时，压力传感器监测到钢瓶内部气压小于设定气压时，核心处理器激活远程无线通信模块，将告警信息发送至云平台，推送至显示终端，以便及时加气。
33.同时本技术方案亦可用于灭火器的监测。很多单位或者物业公司均需每隔一段时间就对本单位所管辖的区域内的灭火器进行检测，即观察灭火器上的压力表，来判断灭火器内的气体是否有泄漏，防止在火灾发生时出现灭火器无法使用的情况。一旦单位大或者物业公司管理的楼栋多，这样去挨个检查每个灭火器的状态是一个很大的工作量。将物联网控制器3.2装在灭火器中，设定相应的告警气压阈值，不论是灭火器被偷盗还是灭火器因为自身因素漏气，管理人员均可以及时发现，极大减轻了工作量。
34.实施例2：
如图1所示，在本实施例公开了一种物联网监测系统，包括：云平台、数据采集模块、储物瓶3、显示终端，所述储物瓶3为储存有高压物质的储物瓶，在本实施例中以灭火器为例，数据采集模块与云平台数据连接，云平台与显示终端数据连接，所述数据采集模块采集储物瓶数据，上传至云平台，云平台将储物瓶3数据处理后发送至显示终端。所述储物瓶3上设有压力表3.1，所述数据采集模块2为摄像装置，所述摄像装置采集储物瓶3上压力表3.1数据，上传至云平台。由于灭火器上设有压力表3.1，事实上可以通过摄影装置来在线观查其压力情况，从而确认其是否出现漏气或者被偷盗情况，极大减少了工作人员的工作量。
35.实施例3：如图2所示，在本实施例公开了一种物联网监测系统，包括：云平台、数据采集模块、储物瓶3、显示终端，所述储物瓶3为储存有高压物质的储物瓶，在本实施例中以灭火器为例，数据采集模块与云平台数据连接，云平台与显示终端数据连接，所述数据采集模块采集储物瓶数据，上传至云平台，云平台将储物瓶3数据处理后发送至显示终端。所述储物瓶3上设有压力表3.1，所述数据采集模块为重量传感器4，重量传感器4设于储物瓶3底部，定时采集储物瓶3的重量数据，将数据上传至云平台。倘若灭火器内的压缩气体已泄露，其整体重量会减少，因此重量传感器4可以发出告警信号，极大减少了工作人员的工作量。