[发明专利]气象装备运行环境安全监测及预警系统

说明书

技术领域

本发明涉及环境监测系统，尤其是一种对多种环境要素实现自动化全面监测的气象装备运行环境安全监测及预警系统。

背景技术

气象装备安全稳定运行是日常气象保障工作的基础，气象装备的运行环境满足设计要求和安全防事故是确保装备安全稳定运行的重要条件。近年来，随着气象装备配发数量增多，装备的技术含量与复杂性日益增强，对运行环境的要求也越来越高，因此气象装备运行环境的安全保障的重要性和需求日益凸现。

如图1，为典型的气象中心(台)平面分布示意图，气象中心(台)包括多个不同工作室，每个使根据所安放设备和功能的不同，所需要监测的环境要素也不尽相同，例如制氢室主要需要对氢气含量实施严密监控，以防止氢气泄露的发生，计量检定室要对汞含量进行监测，同时，其它功能科室也需要对温度、湿度、电压、零地压差、接地电阻以及尘埃等环境要素进行有效监测。目前气象中心(台站)还没有对影响装备运行的温度、湿度、电压、零地压差、接地电阻以及尘埃等环境要素进行有效监测，装备运行的温度、湿度、电压、零地压差、接地电阻以及尘埃等环境要素直接影响精密气象设备的工作和精度，由于目前气象装备往往连续业务运行，部分装备运行无人值守，同时也缺乏防火、防泄漏(氢气、汞以及电磁辐射)的安全报警措施，存在着一定的安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气象装备运行环境安全监测及预警系统，该系统解决了气象站环境要素的实时监测、上传和总体控制的技术问题。

本发明的技术方案是：

一种气象装备运行环境安全监测及预警系统，它主要由一台或多台多要素采集模块、集中器、监测与预警终端系统组成，所述多要素采集模块由设备联网服务器和采集器组成，所述设备联网服务器上连接氢气检测仪、微分测汞仪、高斯计或粉尘测试仪中的一种或多种；所述采集器上连接温度传感器、湿度传感器、电压传感器或烟感传感器中的的一种或多种；采集器通过RS-485端口与设备联网服务器连接，设备联网服务器通过网络端口与连入监测及预警系统连接；所述与连入监测及预警系统为计算机终端设备。

所述设备联网服务器通过集中器连入监测及预警系统局域网，并与连入监测及预警系统连接。

所述监测及预警系统还连接报警系统，所述报警系统包括电话通知模块、短信通知模块和声光报警模块。

所述系统还包括图形采集设备，所述图形采集设备通过集中器与连入监测及预警系统连接。

所述设备联网服务器为4口串口设备联网服务器。

本发明的主要内容有：

(1)通过专用多要素采集模块采集温度、湿度、电压、零地压差、接地电阻、尘埃、烟雾、氢气浓度及汞浓度等环境要素；监测的范围可以根据实际需要进行选择。

多要素采集模块对温度、湿度、零地压差、烟雾设计专用的电路实现采集功能，而对尘埃、氢气浓度、电磁辐射及汞浓度则选择相应的传感器和测试仪实现，并通过基于RS232/485协议的多路数据联网服务设备集中，并与采集电路进行集成，从而实现综合采集功能。

(2)通过数据传输协议与通信程序将多要素采集模块与视频采集设备采集到的信息汇总上传；

(3)为了实现全方位监控，还设置视频采集设备与图象侦测手段对重点场所的图象进行监测与跟踪模块。利用图像检测技术对实时的图像进行分析，动态跟踪装备运行情况以及机房人员进出情况；

(4)所有数据汇总到监测与预警终端进行分析评估；

(5)人机交互接口设计，主要包括总控模块和人机交互界面；

(6)及时发现隐患和险情，通过报警系统实现联动报警(声光、电话通知、短信通知)，根据各种报警情况以短信或电话方式通知指定的业务值班人员，及时处理故障。

本发明可以实时获取影响装备运行的环境要素信息、危险物品含量信息，捕捉异常并生成日志和报告，对高危险等级的异常进行报警以便能及时处理，消除隐患。

本发明的气象装备运行环境安全监测及预警系统对事件扫描周期延迟小于10秒；高危险事件扫描周期延迟小于3秒。对危险性事件连动报警准确率大于99％。对故障数据及监控日志(数据和视频)的保留时间大于1年。系统的无故障工作时间大于1年。

本发明的总体设计方案

(1)总体框架

采用集散监控模式和嵌入式技术，选择“多点多要素”可配置的“积木式”系统框架结构，基于星型拓扑结构连接各个采集模块。终端监控与预警程序采用WEB体系和方式进行设计，便于本地和远程的监控访问。系统体系结构框图如图3所示。系统的网络连接图如图4所示。

(2)技术方案