CNG加氣站遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

　　摘要：本文設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了一種CNG加氣站遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)。基于ARM微控制器LPC2132、PTM100GSM模塊、壓力、濃度和溫度傳感器構(gòu)建壓力、濃度和溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，利用GSM公網(wǎng)短信平臺(tái)，終端PC機(jī)和手機(jī)接收監(jiān)控信息，實(shí)時(shí)監(jiān)控CNG加氣站的環(huán)境狀態(tài)，當(dāng)儲(chǔ)氣井壓力、溫度或濃度超過設(shè)定的限值時(shí)，發(fā)出報(bào)警信息。實(shí)踐表明該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，對(duì)重大公共危險(xiǎn)源的有效監(jiān)控具有重要的實(shí)踐意義。

　　引言

　　CNG(壓縮天然氣，Compressed Natural Gas)是一種理想的車用替代能源，它具有成本低，效益高，無污染，使用便捷等特點(diǎn)，隨著社會(huì)對(duì)環(huán)境保護(hù)等問題的日益關(guān)注，越來越顯示其強(qiáng)大的應(yīng)用發(fā)展?jié)摿Α＝陙?，國家不斷推廣燃?xì)馄?，CNG加氣站的數(shù)量也隨之不斷攀升，CNG行業(yè)迅速發(fā)展的同時(shí)造成的是站點(diǎn)分散，監(jiān)管難度加大，加之許多地方管理工作相對(duì)薄弱滯后、控制手段落后，設(shè)備監(jiān)控、安全生產(chǎn)等方面存在諸多漏洞和問題，安全事故時(shí)有發(fā)生。為了消除和降低加氣站的事故風(fēng)險(xiǎn)，必須采取有效的方法和手段來控制和消除這些危險(xiǎn)，以防止事故、避免損失。本文設(shè)計(jì)的智能監(jiān)控系統(tǒng)，利用PTM100GSM通信模塊，基于公眾移動(dòng)通信系統(tǒng)的GPRS和短信功能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程壓力、濃度和溫度監(jiān)測(cè)，相關(guān)監(jiān)管單位和有關(guān)人員不必去現(xiàn)場巡視檢查，從而節(jié)省大量的人力和物力，對(duì)維護(hù)人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全和社會(huì)穩(wěn)定具有重要的意義。

　　系統(tǒng)組成及工作原理

　　系統(tǒng)組成及結(jié)構(gòu)

　　本系統(tǒng)由壓力、溫度、濃度采集終端和監(jiān)控中心等四部分組成，系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。其中ARM處理器、壓力傳感器、溫度傳感器、濃度傳感器、電源模塊和PTM100GSM通信模塊等組成環(huán)境數(shù)據(jù)采集終端(以下簡稱數(shù)據(jù)采集終端)，負(fù)責(zé)采集CNG加氣站儲(chǔ)氣罐壓力數(shù)據(jù)、環(huán)境溫度數(shù)據(jù)和氣體泄漏濃度數(shù)據(jù)。ARM處理器初始化時(shí)設(shè)定壓力和溫度的報(bào)警限值，把設(shè)定的壓力和溫度限值數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在E2PROM里。系統(tǒng)的監(jiān)控中心由通信模塊、接口電路、目標(biāo)手機(jī)、預(yù)設(shè)固話和計(jì)算機(jī)等單元組成。　　

 　　數(shù)據(jù)采集終端工作原理

　　系統(tǒng)可設(shè)定正常發(fā)送數(shù)據(jù)和報(bào)警發(fā)送數(shù)據(jù)兩種方式。正常發(fā)送方式下，處理器通過壓力傳感器和溫度傳感器采集環(huán)境數(shù)據(jù)，在設(shè)定的時(shí)刻，啟動(dòng)通信模塊，向監(jiān)控中心發(fā)送環(huán)境數(shù)據(jù);同時(shí)，處理器將采集到的環(huán)境數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)限值比較，一旦超出壓力或溫度限值中的任意一個(gè)值，ARM處理器隨即啟動(dòng)通信模塊，進(jìn)入報(bào)警數(shù)據(jù)發(fā)送模式，立即發(fā)出報(bào)警短消息或撥打設(shè)定的報(bào)警電話，提示監(jiān)管人員CNG加氣站存在嚴(yán)重安全隱患。