一种用于城市天然气管线巡管监控的监测系统的制作方法

1.本实用新型涉及天然气巡管监控领域，特别涉及一种用于城市天然气管线巡管监控的监测系统。


背景技术：

2.城市天然气的管线需要定期巡视，以确保其安全性，现有技术中，巡管都是工作人员人工记录现场的情况，然后再在系统中备案，备案的管线信息有限，无法实时获取城市天然气管线巡管过程的视频信息、气体泄漏情况、位置信息和语音信息。


技术实现要素：

3.针对天然气巡管监控的新需求，本实用新型给出了一种用于城市天然气管线巡管监控的监测系统。
4.为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
5.一种用于城市天然气管线巡管监控的监测系统，包括监控设备、云服务器、4g物联网和多个天然气监控终端，
6.监控设备与云服务器连接，用于从云服务器读取天然气监控终端上传的监控数据；
7.云服务器与4g物联网连接，用于通过4g物联网获取并存储监控数据；
8.天然气监控终端发送监控数据到4g物联网，监控数据包括语音信号、气体探测信号、gps位置和视频信号。
9.作为本实用新型的优选方案，天然气监控终端包括处理器、4g通信模块，供电电源、视频采集模块和气体探测器，
10.气体探测器用于探测天然气的浓度，将气体浓度信号输出到处理器；
11.视频采集模块将拍摄的天然气管线现场的视频或图片输出到处理器；
12.处理器将获取的气体浓度信号、视频或图片输出到4g通信模块；
13.4g通信模块将接收到的气体浓度信号、视频或图片输出到4g物联网，并通过4g物联网上传到云服务器中。
14.作为本实用新型的优选方案，气体探测器包括气体传感器、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电容c1、可变电阻vr1、比较器lm393和led指示灯，气体探测器输出数字气体浓度信号或模拟气体浓度信号到处理器，
15.气体传感器的第二端口和第三端口并联后连接到第一端口，第一端口连接到电源vcc，第三端口通过电阻r1接地，第五端口和第六端口并联后通过电阻r2接地，第六端口还和地之间并联了电容c1，第六端口作为气体传感器的信号输出端口，连接到比较器lm393的负极输入端，电源vcc和地之间还并联了可变电阻vr1，可变电阻vr1中点输出端连接到比较器lm393的正极输入端，比较器lm393的输出端和电源vcc并联了电阻r3，led指示灯和电阻r4串联后，也并联在比较器lm393的输出端和电源vcc之间。
16.作为本实用新型的优选方案，视频采集模块为ov7670摄像头模块。
17.作为本实用新型的优选方案，还包括语音采集模块，语音采集模块将天然气管线现场的语音信号通过处理器传输到4g通信模块，4g通信模块将接收到的语音信号输出到4g物联网，并通过4g物联网上传到云服务器中。
18.作为本实用新型的优选方案，语音采集模块的型号为ld3320。
19.作为本实用新型的优选方案，还包括gps定位模块，gps定位模块将天然气监控终端所在的gps位置信息通过传输到4g通信模块，4g通信模块将接收到的gps位置信息输出到4g物联网，并通过4g物联网上传到云服务器中。
20.作为本实用新型的优选方案，gps定位模块的型号为data-6216型gprs终端。
21.作为本实用新型的优选方案，4g通信模块采用lte cat4模块进行4g数据传输。
22.与现有技术相比，本发明的有益效果：
23.使用该系统进行城市天然气管线巡管监控,监控人员可以通过监控设备掌握巡管人员的实时位置，能够通过监控画面看到现场巡检状态，从而可以起到有效的监督。并且可以及时发现和记录现场的违章行为。现场录像或拍照、语音资料可以作为证据保存。该系统还可以检测可燃气体时，检测泄漏点，远端监控人员可以通过监控设备及时获取泄漏点的监控数据，便于及时做出反应。
24.附图说明：
25.图1为本实用新型实施例1中一种用于城市天然气管线巡管监控的监测系统的系统架构图；
26.图2为本实用新型实施例1中天然气监控终端结构图；
27.图3为本实用新型实施例1中的气体探测器的电路图。
具体实施方式
28.下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
29.实施例1
30.一种用于城市天然气管线巡管监控的监测系统，系统架构图如图1所示，包括监控设备、云服务器、4g物联网和多个天然气监控终端，
31.监控设备与云服务器连接，用于从云服务器读取天然气监控终端上传的监控数据；
32.云服务器与4g物联网连接，用于通过4g物联网获取并存储监控数据；
33.天然气监控终端发送监控数据到4g物联网，监控数据包括语音信号、气体探测信号、gps位置和视频信号。
34.该系统主要基于4g物联网实现各种信号的传输，根据天然气巡管检查的需求，天然气监控终端具备视频录像、照相、gps定位、语音信号采集和气体探测的功能，采集到的信息均可通过4g网络实时上传至云服务器，且体积比较小，方便携带。
35.云服务器为租用的第三方云服务器，可与4g物联网实现互联，具备运算速度块，存储空间大，不易死机，维护方便等优点，主要用于存储天然气监控终端所采集上传的各类信
息。监控设备可采用联网的计算机，计算机与云服务器通过网络连接，可读取云服务器上的相关数据信息，并展示至监控界面，以使监控人员能够方便的监控到各个与之建立连接的天然气监控终端传回的视频画面，语音信息，gps信息以及气体探测信息，确保巡管过程可视/可追踪。
36.作为本实用新型的优选方案，天然气监控终端的结构图如图2所示，包括处理器、4g通信模块，供电电源、视频采集模块和气体探测器，
37.气体探测器用于探测天然气的浓度，将气体浓度信号输出到处理器；
38.视频采集模块将拍摄的天然气管线现场的视频或图片输出到处理器；
39.处理器将获取的气体浓度信号、视频或图片输出到4g通信模块；
40.4g通信模块将接收到的气体浓度信号、视频或图片输出到4g物联网，并通过4g物联网上传到云服务器中。
41.作为本实用新型的优选方案，气体探测器包括气体传感器、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电容c1、可变电阻vr1、比较器lm393和led指示灯，气体探测器输出数字气体浓度信号或模拟气体浓度信号到处理器，
42.气体传感器的第二端口和第三端口并联后连接到第一端口，第一端口连接到电源vcc，第三端口通过电阻r1接地，第五端口和第六端口并联后通过电阻r2接地，第六端口还和地之间并联了电容c1，第六端口作为气体传感器的信号输出端口，连接到比较器lm393的负极输入端，电源vcc和地之间还并联了可变电阻vr1，可变电阻vr1中点输出端连接到比较器lm393的正极输入端，比较器lm393的输出端和电源vcc并联了电阻r3，led指示灯和电阻r4串联后，也并联在比较器lm393的输出端和电源vcc之间。
43.当天然气气体浓度高于阈值时，输出一个电压值，该电压值为模拟量，可以直接输出到处理器，另外该电压值通过比较器lm393与预设的电压值做比较，若大于预设的电压值则输出高电平，否则输出低电平，因此，该气体探测器还能输出高低电平的数字信号到处理器，便于处理器存储和传输。
44.作为本实用新型的优选方案，视频采集模块为ov7670摄像头模块。ov7670摄像头模块通过 sccb 总线控制，可以输出整帧、子采样、取窗口等方式的各种分辨率 8 位影像数据， vga 图像最高达到 30 帧/秒。用户可以根据需求控制图像质量、数据格式和传输方式。
45.作为本实用新型的优选方案，还包括语音采集模块，语音采集模块将天然气管线现场的语音信号通过处理器传输到4g通信模块，4g通信模块将接收到的语音信号输出到4g物联网，并通过4g物联网上传到云服务器中。
46.作为本实用新型的优选方案，语音采集模块的型号为ld3320。
47.作为本实用新型的优选方案，还包括gps定位模块，gps定位模块将天然气监控终端所在的gps位置信息通过传输到4g通信模块，4g通信模块将接收到的gps位置信息输出到4g物联网，并通过4g物联网上传到云服务器中。
48.作为本实用新型的优选方案，gps定位模块的型号为data-6216型gprs终端。data-6216型gprs终端采用数据采集、传输一体化设计，可通过gprs或者433mhz实现数据无线通讯，微功耗设计，远程监控终端内置高性能锂电池，电池供电寿命长，ip68防护等级，防水、防潮、防浸泡，特别适用于不具备供电条件或不便取电的野外、井下等各种恶劣工况环境的
数据采集和发送。设备特点。
49.作为本实用新型的优选方案，4g通信模块采用lte cat4模块进行4g数据传输。ec20 r2.1 mini pc le-c是一款支持pci express mini card 接口的lte模块，采用lte 3gpp rel.11技术，支持最大下行速率150mbps和最大上行速率50mbps；同时在封装上兼容移远通信umts/hspa+的模块，实现了从3g网络向4g网络的平滑过渡，以确保在缺乏3g和4g网络的偏远地区也能正常工作。
50.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。