[实用新型]一种基于WIA-PA协议的无线气体探测系统

说明书

本实用新型涉及一种基于WIA‑PA协议的无线气体探测系统，包括气体探测模块、无线连接气体探测模块的控制器模块以及智能监测平台，气体探测模块安装到现场，实时探测可控范围内气体浓度，把探测值通过WIA‑PA通信协议网络传送到控制器模块，控制器模块中安装有数据微处理器，接收到探测信号后上行至智能监测平台，移动端不受地域及环境限制同步接收信息，同时便于现场巡检，气体探测模块的量程为0％‑100％LEL，信息传输采用WIA‑PA通信协议支持自适应调频通信，保证恶劣环境的通信可靠性，采用区块链技术作为存储方式，提高了现有硬件存储设备的使用率，且能够更好的保护数据，便于数据分析及设备寿命监控。

技术领域

本实用新型涉及气体监测技术领域，具体涉及一种基于WIA-PA协议的无线气体探测系统。

背景技术

为保障石油石化、建筑、消防、水处理等行业的人身安全和生产安全，监测生产过程及储运设施中泄露的可燃气体及有害气体，并及时报警，预防人身伤害以及火灾与爆炸事故的发生，新建、改建及扩建项目中根据设计规范要求，均需在气体易泄露部位安装气体检测装置。

现有气体探测系统根据信号传输形式包括有线传输和无线传输，其中有线传输气体探测系统包括控制器、探测器、监控平台、布线等，无线传输气体探测系统包括带传感器的探测器、无线控制器、通信网络、远控平台等。现有无线传输存在以下问题：(1) 现有无线通信是采用Zigbee协议，只有通过路由器实现Mesh路由，不支持端到端的多路径传输，也不支持路径的健康检测；(2)Zigbee网络不支持自适应调频通信，无法保证恶劣环境的通信可靠性；(3)现有通信协议无法满足通信实时性，增大了通信时延； (4)现有网络终端设备能耗高，必须使用外接电源供电。传统有线传输存在以下问题： (1)施工费用高，人工费、施工费、通信光缆费用等；(2)施工过程中对环境破坏严重；(3)山区、戈壁、沙漠等偏远地区施工成本增幅巨大，且施工过程中无法保障人员安全；(4)监测点固定，单点成本高：传统国控点需搭建专门的房子，铺设通信光缆，初期建设成本和后期维护成本高，难以进行大规模布点；(5)采集数据不全面：受限于成本无法实施大面积、精密化布点，导致数据采集不全面，不精细；(6)数据安全存在隐患：传统气体监测，数据从传感器到RTU再到监测平台，数据传输过程通常未做加密和完整性保护，使违法者有机可乘。

传统的气体监测系统是以电线和电缆作为基础传输介质组成的数据采集系统。目前常用的解决方案是在监控现场，将传感器布置在需要监测的关键位置，将各个传感器采集到的信号通过独立电缆传送到中央采集站，由中央采集站将所有连接的信号集中处理发送到上位机，进行实时数据采集。如果需要监测的区域很大，需要很多传感器，相应的监测点分散，这种传统的有线方式就会存在线路布设复杂，接线繁琐，安装造价高，后期的电缆维护成本高等问题。由于有线气体监测系统本身的局限性，许多特殊环境下的网络覆盖和网络支持仍然是个难题。比如在某些工业现场，一些工业环境禁止或限制使用电缆，而在其他一些工业环境要求完全把电缆屏蔽起来以高度防止来自大多数工业设施中的机器或其它无线电控制设备的干扰，更有一些高速旋转的设备根本无法通过电缆来传输数据信息。这种传统的串行集中式监测系统很大程度上影响系统的处理速度和系统的可靠性和灵活性。因此，一种基于WIA-PA协议的无线气体探测系统是需要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型是为解决现有技术中的问题而提出的，其目的在于，提供一种基于WIA-PA协议的无线气体探测系统，解决了系统处理速度慢以及不稳定的问题。

一种基于WIA-PA协议的无线气体探测系统，包括气体探测模块、无线连接气体探测模块的控制器模块以及智能监测平台，所述气体探测模块采用若干无线气体传感器采集气体浓度，所述无线气体传感器电性连接模拟数字转换电路，所述模拟数字转换电路电性连接微处理器，所述微处理器内设有WIA-PA收发单元，用于连接WIA-PA路由器单元，所述WIA-PA路由器单元电性连接有控制阀门和抽风机，用于所述WIA-PA路由器单元将设备管理信息和报文转发信息无线传输给控制器模块，所述WIA-PA路由器单元自组网并自适应调频通信；