本發(fā)明涉及市政工程技術領域，具體而言，涉及一種危險氣體監(jiān)控設備及系統。

背景技術：

市政工程是屬于國家的基礎建設，是指城市建設中的各種排水、供電及城市防洪等基礎設施建設，是城市生存和發(fā)展必不可少的物質基礎，是提高人民生活水平和對外開放的基本條件。窨井是生活中隨處可見的市政工程的印記。窨井可以是在排水管道的轉彎、分支、跌落等處，便于檢查、疏通用的井，窨井也可以是埋設在地下的電訊電纜檢查井、電力電纜檢查井。

窨井隨處可見，在近靠近人們的地方，但由于窨井的主體在底下且常年封閉，且窨井還可能與各種污水排水管道連通，因此窨井內會累計很多有毒以及易燃氣體，例如甲烷、硫化氫等。這不僅對窨井內作業(yè)的工作人員不利。甚至會引發(fā)爆炸、火災，對窨井周邊的人們帶來危險，使窨井成為一個安全隱患。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種危險氣體監(jiān)控設備，用以改善上述問題。

本發(fā)明的另一個目的在于提供一種危險氣體監(jiān)控設備，用以改善上述問題。

為了實現上述目的，本發(fā)明實施例采用的技術方案如下：

本發(fā)明實施例提供了一種危險氣體監(jiān)控設備，用于監(jiān)控窨井內的危險氣體，所述危險氣體監(jiān)控設備包括集氣管道、集氣泵、危險氣體濃度傳感器、監(jiān)控箱、排氣管道、排氣泵及信號采集處理器，所述集氣管道的一端接入所述窨井內，所述集氣管道的另一端接入所述監(jiān)控箱，所述集氣泵與所述集氣管道連接用于提供氣體在所述集氣管道內運動的動力，所述危險氣體濃度傳感器設置在所述監(jiān)控箱內用于監(jiān)控所述監(jiān)控箱內危險氣體的濃度，所述排氣管道的一端接入所述窨井內，所述排氣泵與所述排氣管道連接用于提供氣體從所述窨井內經由所述排氣管道排出的動力；所述信號采集處理器分別與所述集氣泵、所述危險氣體濃度傳感器及所述排氣泵電性連接，所述危險氣體濃度傳感器檢測將檢測到的危險氣體濃度傳遞至所述信號采集處理器，所述信號采集處理器在所述危險氣體濃度大于一預設氣體濃度閾值時，生成報警信息并發(fā)送出去以及控制所述排氣泵工作以實現所述窨井內危險氣體的排出。

本發(fā)明實施例還提供了一種危險氣體監(jiān)控系統，用于監(jiān)控窨井內的危險氣體，所述系統包括危險氣體監(jiān)控設備以及與所述危險氣體監(jiān)控設備通信連接的控制終端。所述危險氣體監(jiān)控設備包括集氣管道、集氣泵、危險氣體濃度傳感器、監(jiān)控箱、排氣管道、排氣泵及信號采集處理器，所述集氣管道的一端接入所述窨井內，所述集氣管道的另一端接入所述監(jiān)控箱，所述集氣泵與所述集氣管道連接用于提供氣體在所述集氣管道內運動的動力，所述危險氣體濃度傳感器設置在所述監(jiān)控箱內用于監(jiān)控所述監(jiān)控箱內危險氣體的濃度，所述排氣管道的一端接入所述窨井內，所述排氣泵與所述排氣管道連接用于提供氣體從所述窨井內經由所述排氣管道排出的動力；所述信號采集處理器分別與所述集氣泵、所述危險氣體濃度傳感器及所述排氣泵電性連接，所述危險氣體濃度傳感器檢測將檢測到的危險氣體濃度傳遞至所述信號采集處理器，所述信號采集處理器在所述危險氣體濃度大于一預設氣體濃度閾值時，生成報警信息并發(fā)送出去以及控制所述排氣泵工作以實現所述窨井內危險氣體的排出。所述控制終端用于接收并顯示所述危險氣體濃度，并依據所述危險氣體濃度顯示預警信息；所述危險氣體監(jiān)控設備用于接收控制終端設置的所述預設氣體濃度閾值。

相比現有技術，本發(fā)明實施例提供的危險氣體監(jiān)控設備及系統，所述危險氣體監(jiān)控設備中信號采集處理器分別與集氣泵、危險氣體濃度傳感器及排氣泵電性連接，危險氣體濃度傳感器檢測將檢測到的危險氣體濃度傳遞至所述信號采集處理器，信號采集處理器在所述危險氣體濃度大于一預設氣體濃度閾值時，生成報警信息并發(fā)送出去以及控制所述排氣泵工作以實現所述窨井內危險氣體的排出。同時所述危險氣體監(jiān)控設備還與所述控制終端通信連接。危險氣體監(jiān)控設備及系統，可實時監(jiān)控窨井內危險氣體的濃度，并在超限后報警，提示周邊人員遠離，并自動排氣，以降低危險氣體濃度。同時工作人員也可以遠程查看窨井的情況，以便及時發(fā)現問題以及搶修。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例提供的危險氣體監(jiān)控設備結構框圖。

圖2示出了圖1提供的危險氣體監(jiān)控設備的應用環(huán)境。

圖3為本發(fā)明實施例提供的危險氣體監(jiān)控系統示意圖。

圖4為圖3中的控制終端的方框示意圖。

圖標：100-危險氣體監(jiān)控設備；500-窨井；600-危險氣體監(jiān)控系統；101-集氣管道；102-集氣泵；103-液氣分離器；105-危險氣體濃度傳感器；106-排氣管道；107-排氣泵；108-液位開關；109-信號采集處理器；110-GPRS無線通信裝置；111-人機交互界面；112-AC/DC電源模塊；200-控制終端；400-服務器；300-網絡；201-存儲器；202-存儲控制器；203-處理器；204-外設接口；205-第二顯示模塊；206-第二輸入輸出模塊；207-BIM平臺；208-報警器；209-短信模塊。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。因此，以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例?；诒景l(fā)明的實施例，本領域技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。同時，在本發(fā)明的描述中，術語“第一”、“第二”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

第一實施例

如圖1所述，本實施例提供一種危險氣體監(jiān)控設備100。如圖2所示該危險氣體監(jiān)控設備100安裝于窨井500上，可以但不限于選擇最容易積累危險氣體的窨井500，例如，選擇安裝于連通且最靠近排污管道的窨井500。

該危險氣體監(jiān)控設備100包括集氣管道101、監(jiān)控箱(圖未示)、集氣泵102、液氣分離器103、危險氣體濃度傳感器105、排氣管道106、排氣泵107、液位開關108、信號采集處理器109、GPRS無線通信裝置110以及人機交互界面111。

集氣管道101一端置于窨井500內，另一端依次與集氣泵102及液氣分離器103連接后接入監(jiān)控箱(圖未示)。集氣管道101提供將窨井500內空氣引入監(jiān)控箱的通道，以方便后續(xù)的監(jiān)測。

集氣泵102安裝于集氣管道101上，用于提供氣體在所述集氣管道101內運動的動力。具體實施例中，集氣泵102可以但不限于按照危險氣體監(jiān)控設備100內預設的采樣頻率抽動窨井500內空氣通過集氣管道101進入監(jiān)控箱，以滿足窨井500內空氣實時進入監(jiān)控箱。

液氣分離器103設有氣體通道(圖未示)，氣體通道的一端與集氣管道101連接，另一端與監(jiān)控箱連通。液氣分離器103包括干燥層(圖未示)，干燥層設置于所述氣體通道的側壁。具體的，干燥層可以但不限于是無水氯化鈣層。氣體通道可以但不限于是呈S形，以便于進入液氣分離器103的空氣可以更充分與干燥層接觸，以便于空氣中的水汽與氣體更好的分離。進而更好的保障危險氣體監(jiān)控設備100中的電路正常的工作，避免水汽進入而引起電路短路。

監(jiān)控箱，安裝于危險氣體監(jiān)控設備100內部，用于存儲通過集氣管道101以及集氣泵102從窨井500中抽取的樣本空氣。監(jiān)控箱還設有排氣口，用于將監(jiān)控箱內集聚的樣本空氣排出。使監(jiān)控箱內有實時的樣本空氣通過。以便對窨井500內的危險氣體實時監(jiān)測。

危險氣體濃度傳感器105設置于監(jiān)控箱內用于檢測監(jiān)控箱內危險氣體的濃度。需要說明的是，所述危險氣體是指易燃易爆或有毒的氣體，具體可以包括甲烷、硫化氫等，其存在嚴重的安全隱患。

排氣管道106的一端接入所述窨井500內，另一端置于窨井500外，且與排氣泵107連接。排氣管道106提供將窨井500內空氣排出窨井500的通道，排出窨井500內的空氣可有效的降低窨井500內危險氣體的濃度。

排氣泵107安裝于排氣管道106上，用于提供窨井500內氣體經由排氣管道106排出的動力，提高排氣的效果。

液位開關108設置在所述窨井500內，用于感知窨井500內的液位是否超限。例如，液位開關108可以是水壓傳感器。當窨井500內液位上漲，沒過液位開關108，液位開關108則可感知到液位信息，并將該信息發(fā)送出去。

信號采集處理器109分別與集氣泵102、危險氣體濃度傳感器105、排氣泵107以及液位開關108電性連接。信號采集處理器109依據預設的采樣頻率控制集氣泵102按照預測的采樣頻率工作。同時信號采集處理器109接收危險氣體濃度傳感器105檢測到的危險氣體濃度，并在判斷出危險氣體濃度值超過預設氣體濃度閾值時，生成報警信息并發(fā)送出去以及控制排氣泵107的啟動工作，以使當窨井500內危險氣體濃度超標時，被及時排除。信號采集處理器109還用于接收液位開關108感知到的液位信息，并根據液位信息控制危險氣體監(jiān)控設備100的工作狀態(tài)。具體為，當液位開關108被水沒過時，向信號采集處理器109發(fā)送液位超限的信息，信號采集處理器109依據液位超限的信息關閉危險氣體監(jiān)控設備100，使危險氣體監(jiān)控設備100進入停止工作狀態(tài)，以保證危險氣體監(jiān)控設備100不在進水的情況下工作，進而燒壞設備；并且在液位消退后，向信號采集處理器109發(fā)送液位恢復正常信息，信號采集處理器109依據液位恢復正常信息啟動危險氣體監(jiān)控設備100，使危險氣體監(jiān)控設備100進入工作狀態(tài)，可以繼續(xù)實時的對窨井500內的危險氣體進行監(jiān)控。信號采集處理器109還用于當檢測當設備故障時，發(fā)出故障信息。

GPRS無線通信裝置110采用先進的GRPS/CDMA/3G無線通訊技術。例如，GPRS無線通信裝置110可以但不限于包括DATA-6121低功耗無線通信模塊、藍牙模塊。GPRS無線通信裝置110與信號采集處理器109電性連接，GPRS無線通信裝置110用于將接收的危險氣體監(jiān)控設備100的工作狀態(tài)信息、故障信息、危險氣體濃度以及報警信息并發(fā)送出去。具體實施例中，危險氣體監(jiān)控設備100的工作狀態(tài)信息、故障信息、危險氣體濃度通過DATA-6121低功耗無線通信模塊發(fā)送至指定終端，具體可以通過GPRS或短消息方式遠程傳輸數據。需要說明的是，指定終端是指預先設置的具有接收權限的終端，指定終端可以是指定服務器、指定的電腦、指定的移動終端等不限于此。報警信息發(fā)將被發(fā)送至距離所述危險氣體監(jiān)控設備100預設距離范圍內的移動終端發(fā)送報警信息。例如，可以利用藍牙模塊檢測預設范圍內的移動終端，并在發(fā)現移動終端后向該移動終端發(fā)送匹配請求，匹配請求中包括報警信息內容，但不限于此。以通過這種方式提醒該危險氣體監(jiān)控設備100所安裝的窨井500附近的人們注意安全，并暫時遠離該窨井500，以防該窨井500突發(fā)大火、爆炸或者其他有毒氣體泄露從而造成對附近人群的傷害。

人機交互界面111包括第一顯示模塊(圖未標)以及第一輸入輸出模塊(圖未標)。第一顯示模塊在危險氣體監(jiān)控設備100與工作人員之間提供一個交互界面(例如用戶操作界面)或用于顯示圖像數據給用戶參考。在本實施例中，所述顯示模塊可以是液晶顯示器或觸控顯示器。若為觸控顯示器，其可為支持單點和多點觸控操作的電容式觸控屏或電阻式觸控屏等。支持單點和多點觸控操作是指觸控顯示器能感應到來自該觸控顯示器上一個或多個位置處同時產生的觸控操作，并將該感應到的觸控操作傳遞給信號采集處理器109。第一輸入輸出模塊用于提供給工作人員輸入數據實現工作人員與危險氣體監(jiān)控設備100的交互。第一輸入輸出模塊可以是，但不限于，鼠標和鍵盤等，所述鍵盤可以是虛擬鍵盤。人機交互界面111與信號采集處理器109電性連接。人機交互界面111的第一顯示模塊顯示所述信號采集處理器109發(fā)出的危險氣體監(jiān)控設備100的工作狀態(tài)信息、故障信息及所述監(jiān)控箱內危險氣體的濃度。人機交互界面111的第一輸入輸出模塊接收工作人員輸入的預設參數，并將預設參數發(fā)送給信號采集處理器109，以設置危險氣體監(jiān)控設備100的預設參數。其中，預設參數包括預設氣體濃度閾值、預設的采樣頻率以及預設距離范圍。

危險氣體監(jiān)控設備100還包括AC/DC電源模塊112。AC/DC電源模塊112與電性連接。AC/DC電源模塊112為信號采集處理器109工作提供恒定工作電流。

第二實施例

如圖3所述，本實施例提供一種危險氣體監(jiān)控系統600包括：多個第一實施例中提供的一種危險氣體監(jiān)控設備100、控制終端200以及服務器400。

危險氣體監(jiān)控設備100與控制終端200通信連接。具體為，危險氣體監(jiān)控設備100與服務器400通過網絡300通信連接，同時服務器400與控制終端200通過網絡300通信連接。其中網絡300可以為有線網絡，也可以為無線網絡。

服務器400用于接收并存儲危險氣體監(jiān)控設備100的工作狀態(tài)信息、故障信息、危險氣體濃度以及報警信息。并在控制終端200向其查詢時，將所述氣體監(jiān)控設備的工作狀態(tài)信息以及危險氣體濃度發(fā)送至控制終端200。服務器400還會在接收到報警信息、故障信息后立即將報警信息、故障信息發(fā)送給控制終端200。

控制終端200用于顯示向服務器400查詢到的工作狀態(tài)信息以及危險氣體濃度；以及用于當接收到報警信息以及故障信息后進行預警?？刂平K端200可以是平板電腦、智能手機、個人數字助理(personal digital assistant，PDA)等。如圖4所示，控制終端200包括建筑信息管理(Building Information Management，BIM)平臺、存儲器201、存儲控制器202、處理器203、外設接口204、第二顯示模塊205、第二輸入輸出模塊206、報警器208以及短信模塊209。

所述存儲器201、存儲控制器202、處理器203、外設接口204、第二顯示模塊205、第二輸入輸出模塊206、報警器208以及短信模塊209各元件相互之間直接或間接地電性連接，以實現數據的傳輸或交互。例如，這些元件相互之間可通過一條或多條通訊總線或信號線實現電性連接。所述BIM平臺207包括至少一個可以軟件或固件(firmware)的形式存儲于所述存儲器201中或固化在所述控制終端200的操作系統(operating system，OS)中的軟件功能模塊。所述處理器203用于執(zhí)行存儲器201中存儲的可執(zhí)行模塊，例如所述BIM平臺207包括的軟件功能模塊或計算機程序。

其中，存儲器201可以是，但不限于，隨機存取存儲器(Random Access Memory，RAM)，只讀存儲器(Read Only Memory，ROM)，可編程只讀存儲器(Programmable Read-Only Memory，PROM)，可擦除只讀存儲器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)，電可擦除只讀存儲器(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)等。其中，存儲器201用于存儲程序，所述處理器203在接收到執(zhí)行指令后，執(zhí)行所述程序。

處理器203可能是一種集成電路芯片，具有信號的處理能力。上述的處理器203可以是通用處理器，包括中央處理器(Central Processing Unit，簡稱CPU)、網絡處理器(Network Processor，簡稱NP)等；還可以是數字信號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現場可編程門陣列(FPGA)或者其他可編程邏輯器件、分立門或者晶體管邏輯器件、分立硬件組件?？梢詫崿F或者執(zhí)行本發(fā)明實施例中的公開的各方法、步驟及邏輯框圖。通用處理器可以是微處理器或者該處理器203也可以是任何常規(guī)的處理器203等。

所述外設接口204將各種輸入/輸出裝置耦合至處理器203以及存儲器201。在一些實施例中，外設接口204，處理器203以及存儲控制器202可以在單個芯片中實現。在其他一些實例中，他們可以分別由獨立的芯片實現。

第二顯示模塊205在控制終端200與工作人員之間提供一個交互界面(例如用戶操作界面)或用于顯示圖像數據給工作人員參考。在本實施例中，所述第二顯示模塊205可以是液晶顯示器或觸控顯示器。若為觸控顯示器，其可為支持單點和多點觸控操作的電容式觸控屏或電阻式觸控屏等。支持單點和多點觸控操作是指觸控顯示器能感應到來自該觸控顯示器上一個或多個位置處同時產生的觸控操作，并將該感應到的觸控操作交由處理器203進行計算和處理。

第二輸入輸出模塊206用于提供給工作人員輸入數據實現工作人員與控制終端200的交互。第二輸入輸出模塊206可以是，但不限于，鼠標和鍵盤等，所述鍵盤可以是虛擬鍵盤。

BIM平臺207上可以建立被安裝了危險氣體監(jiān)控設備100的窨井500的三維的模型，通過每個危險氣體監(jiān)控設備100的位置信息，利用數字信息在電子地圖上建立窨井500的仿真模擬模型，并根據控制終端200獲取到的工作狀態(tài)信息、故障信息、危險氣體濃度以及報警信息時時更新仿真模擬的窨井500的數據，并通過第二顯示模塊205展示出來，以方便工作人員實時了解窨井500的情況以及危險氣體監(jiān)控設備100的狀態(tài)，也便于及時發(fā)現突發(fā)情況，進而更好的排險。

報警器208當控制終端200接收到報警信息或故障信息后，開始工作。例如，當接收控制終端200到報警信息或故障信息后，報警器208開始閃爍和/或發(fā)出警示聲音，當然并不限于此。

短信模塊209內預設電話號碼，當控制終端200接收到報警信息或故障信息后，會依據接收到的報警信息或故障信息的具體情況向預設電話號碼發(fā)送具有報警信息的短信。需要說明的是，實施例中的預設氣體濃度閾值包括第一氣體濃度閾值和第二氣體濃度閾值，當危險氣體的濃度超過第一氣體濃度閾值時窨井500內危險氣體濃度可以通過危險氣體監(jiān)控設備100自動排出降低，不許工作人員進入現場搶修，這樣能減少很大的人力成本。當危險氣體的濃度超過第二氣體濃度閾值時表示此時被監(jiān)控窨井500的危險氣體的濃度僅依靠危險氣體監(jiān)控設備100自動排出已經沒法降低了，需要工作人員前往現場進行排險。因而，當報警信息顯示危險氣體的濃度超過第二氣體濃度閾值時，短信模塊209則向預設電話號碼發(fā)送具有報警信息的短信。

危險氣體監(jiān)控設備100用于接收工作人員通過控制終端200的第二輸入輸出模塊206設置的預設參數以及啟動或關閉排氣泵107的命令。其中預設參數包括預設氣體濃度閾值、預設的采樣頻率以及預設距離范圍等。具體是事例中，危險氣體監(jiān)控設備100在接收到啟動排氣泵107的命令后將控制排氣泵107啟動或關閉。

綜上所述，本發(fā)明實施例提供了一種危險氣體監(jiān)控設備及系統，所述危險氣體監(jiān)控設備中信號采集處理器分別與集氣泵、危險氣體濃度傳感器及排氣泵電性連接，危險氣體濃度傳感器檢測將檢測到的危險氣體濃度傳遞至所述信號采集處理器，信號采集處理器在所述危險氣體濃度大于一預設氣體濃度閾值時，生成報警信息并發(fā)送出去以及控制所述排氣泵工作以實現所述窨井內危險氣體的排出。同時所述危險氣體監(jiān)控設備還與所述控制終端通信連接。危險氣體監(jiān)控設備及系統，可實時監(jiān)控窨井內危險氣體的濃度，并在超限后報警，提示周邊人員遠離，并自動排氣，以降低危險氣體濃度。同時工作人員也可以遠程查看窨井內危險氣體的濃度，以便及時發(fā)現問題以及搶修。

需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。