[发明专利]一种泄漏点实时监控系统

说明书

技术领域

本系统是一种对传输管道和某些包围水(水库、河流和湖泊)等的周界进行安全监控并检测泄漏点的系统，涉及计算机、有线和无线通讯网络技术及电子技术和传感器技术。

背景技术

管道、河流、水库和湖泊分布在祖国各地，它们的安全至关重要，对它们的运行和周界监控应引起我们的高度重视，以往当有灾难发生时，人们是被动的，查找引起灾难的泄漏点也是滞后，造成国家财产损失严重和人员伤亡，而第一时间及早发现泄漏点显得尤为重要，本发明泄漏点实时监控系统的研制有着非常实际的意义和广泛用途，本发明具有创新性的设计功能，有大量传感器和信息处理单元，能自动处理信息并通过通讯系统告知决策机关和管理人员，尽快及早地处理泄漏点，具有一定的经济效益和社会效益。

发明内容

本发明由多个监控点和一个中央服务器组成，它包括电源部分和数据采集部分和主控器及中央服务器和通讯部分和手机电子地图APP，数据采集部分是由传感器和单片机系统组成，监控点电源部分是220V太阳能采集板，单片机系统有单片机，RS422/485通讯模块，模数转换器，温度测量等组成，主控器由嵌入式单片机、电源模块、内存模块、存储器模块、RS485模块、摄像头A模块、摄像头B模块、LCD模块、USB模块、3G模块、WIFI模块、GPS模块，5V锂电池，电源切换电路等(如图-1)；主控器的外设有高压脉冲电网(防盗与威摄)、摄像头、GPS信号接收器、防雷器及射频通讯仪器，通讯部分具备有线和无线通讯方式，有线通讯方式采用普通的通讯电缆，无线通讯方式采用射频或3G通讯, 中央服务器使用市场上普通的服务器，中央服务器软件部分由网站软件(负责手机电子地图数据)和计算软件(计算泄露点)及网络服务系统和基础数据库组成，而每一个监控点有一个铁塔和前端的数据采集部分，所有这些组成了由多个监控点和一个中央服务器实施的泄漏点实时监控系统。

所述的中央服务器处理部分由网站软件(负责手机电子地图数据)和计算软件(计算泄露点)及网络服务系统和基础数据库组成；手机电子地图能显示管线与河堤的走向分布及管线等监控点的布防分布和泄漏点的位置。

所述的铁塔承载着主控器与防雷器、通讯部分、高压脉冲电网控制器与电网及电网支架、太阳能采集板、摄像头、通讯电缆和电源线。

所述的太阳能采集板是为一个监控点提供电能的。

所述的摄像头负责摄制铁塔周围环境，防止仪器被盗。

所述的微型高压脉冲电网防人和动物攀爬到铁塔上面，维护工程师携带笔记本电脑(带WIFI的)或手机(装有专用APP)可解除防范，检查维护各种仪器设备，中央监控室也可通过通讯系统向各个监控点发布命令解除高压脉冲电网布防状态，且上面有提示牌或警示灯。

所述的通讯部分是嵌入式单片机系统和射频收发模块和3G模块完成，使用有线通讯方式时监控点采用接力收发数据到中央服务器。当某一监控点出现故障造成通讯中断，接受不到应答信息可启用应急方式继续通讯，这时可启用移动通讯，由监控点向中央服务器报告通讯故障点位置，及时检修。

外部网络系统包括外部网络服务器与网站管理计算机，其中外部网络服务器与网络信息计算机通过TPC/IP架构相连接；所述的无线通讯系统包括无线通讯服务器和智能终端，其中智能终端包括智能手机、笔记本电脑，其中无线通讯服务器通过GPRS/3G传输模式与智能手机相连接，通过WI-FI传输模式与笔记本电脑相连接。

所述的嵌入式单片机系统负责接收数据采集部分的数据并传给中央服务器，定时控制两个监控点的数据采集，它还负责接收视频数据和电网信号，图像识别后及电网信号有异常便发送报警信息给中央服务器，中央服务器发送信息给报警点所在地派出所的终端及有关人员的手机。

所述的GPS模块和GPS信号接收器负责接收时间数据，交嵌入式单片机系统处理。

所述的手机电子地图是安装在手机上专门为此专利系统开发的电子地图软件，它接收中央服务器网站的管线等走向与分布数据，并显示在已有的市场上成熟的手机地图上，监控点布控一目了然，接收中央服务器的实时报警信息，地理位置，显示在地图上，该手机APP能自动或手动增加、删除、修改监控点的位置信息及管线的走向等。

所述传感器紧贴安装在管道的管壁上或堤坝等的构造材料里。

由于各监控点大部分布防在边远及人烟稀少地区，因而对各监控点的仪器设备的被盗及人为破坏的监控也变得尤为重要，高压脉冲电网和视频摄像头担当此项工作，一有异常情况随时向中央监控室的中央服务器报告警情信息。