引言

一氧化碳是廣為人知的易燃有毒氣體，我國部分地區(qū)非職業(yè)性一氧化碳中毒事件時(shí)有發(fā)生。結(jié)合各地區(qū)的實(shí)際情況,制定切實(shí)可行的對于一氧化碳中毒的防范工作方案勢在必行。2006年11月9日各大部委聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于加強(qiáng)非職業(yè)性一氧化碳中毒防范工作的通知》（建城[2006]274號）中進(jìn)一步細(xì)化了對于一氧化碳中毒防范的工作要求及部署安排。

1—氧化碳監(jiān)測報(bào)警系統(tǒng)

一氧化碳物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測報(bào)警系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)感知一氧化碳濃度，預(yù)防事故發(fā)生。在發(fā)生事故時(shí)，系統(tǒng)能及時(shí)獲得相關(guān)信息,加快事件的應(yīng)急處理。本系統(tǒng)的可靠性、實(shí)時(shí)性、自組織性、抗毀性、自診斷性等性能，將全面打造預(yù)防一氧化碳中毒事件的“預(yù)警一報(bào)警一輔助救助”新模式。

圖1所示是一氧化碳物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測報(bào)警系統(tǒng)的組網(wǎng)示意圖。

圖1  一氧化碳監(jiān)測報(bào)警系統(tǒng)設(shè)備組網(wǎng)示意圖

圖1中，無線局域網(wǎng)由智能接入網(wǎng)關(guān)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中繼以及一氧化碳濃度監(jiān)測傳感器節(jié)點(diǎn)等三級設(shè)備組成。一個無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中繼與多個一氧化碳濃度監(jiān)測傳感器節(jié)點(diǎn)之間為星狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，多個中繼之間形成MESH網(wǎng)絡(luò)，智能接入網(wǎng)關(guān)以GPRS通訊方式實(shí)現(xiàn)無線局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)的接入。

2一氧化碳感知節(jié)點(diǎn)的功能

通過一氧化碳報(bào)警監(jiān)控系統(tǒng)可以對一氧化碳?xì)怏w進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，本地監(jiān)控端設(shè)備可以配置不同的無線定位報(bào)警終端和一氧化碳探測器，以滿足不同的應(yīng)用需求。其具體功能如下:

一氧化碳濃度超標(biāo)報(bào)警

一氧化碳濃度監(jiān)測傳感器節(jié)點(diǎn)在監(jiān)測到一氧化碳達(dá)到一定濃度時(shí)將觸發(fā)報(bào)警，終端模塊可將報(bào)警信息即時(shí)發(fā)送到防控分中心，所有報(bào)警情況全部都會生成警報(bào)記錄報(bào)告。

緊急求助報(bào)警

在一氧化碳濃度監(jiān)測傳感器節(jié)點(diǎn)的一側(cè)，裝有緊急求助按鈕。按下此按鈕，運(yùn)營中心即可接到緊急求助信號將進(jìn)行電話核實(shí)，如有險(xiǎn)情則及時(shí)展開救助。

⑶電量報(bào)警

當(dāng)一氧化碳濃度監(jiān)測傳感器節(jié)點(diǎn)電源電量不足時(shí)，無線定位報(bào)警終端也會自動向監(jiān)控中心發(fā)出虧電報(bào)警信號，防止設(shè)備斷電。

分組管理

系統(tǒng)可以對一氧化碳濃度監(jiān)測傳感器節(jié)點(diǎn)設(shè)置不同分組進(jìn)行管理。分組是一個樹型結(jié)構(gòu)，用戶可以根據(jù)地點(diǎn)、級別或者類型等要素對探測器進(jìn)行分組操作，有利于探測器情況的整體掌握。

信息管理

可管理一氧化碳濃度監(jiān)測傳感器節(jié)點(diǎn)及對應(yīng)責(zé)任人的詳細(xì)信息，包括責(zé)任人姓名、負(fù)責(zé)區(qū)域、電話、備注信息、安裝位置、檢修時(shí)間等；還可提供一氧化碳濃度監(jiān)測傳感器節(jié)點(diǎn)定期檢測的提醒。

生成報(bào)告

對一氧化碳濃度監(jiān)測傳感器節(jié)點(diǎn)各種狀態(tài)及數(shù)據(jù)信息生成報(bào)告，以方便分析及總結(jié)。為方便管理，用戶還可以按需求生成報(bào)告保存起來或打印，便于以后查詢。

對外接口

防控分中心軟件具有對外接口，可方便地與第三方軟件對接。防控系統(tǒng)也可以使用自有的GIS平臺來對一氧化碳濃度監(jiān)測傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)控。

3組網(wǎng)規(guī)模

借用蜂窩覆蓋中的計(jì)算方法，假設(shè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中繼的穩(wěn)定覆蓋半徑為50m，那么，覆蓋一個500~600m半徑的圓形區(qū)域需要169~217個無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中繼，每個無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中繼可以接入64個一氧化碳濃度監(jiān)測傳感器節(jié)點(diǎn)(實(shí)際應(yīng)用中一個中繼可以接入200個終端傳感器節(jié)點(diǎn))，組網(wǎng)可以達(dá)到萬點(diǎn)級規(guī)模。

同樣，根據(jù)蜂窩覆蓋的方法進(jìn)行無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中繼部署，500~600m半徑的圓形區(qū)域的全覆蓋所形成的MESH網(wǎng)絡(luò)深度小于等于8,每個無線中繼的鄰居同級節(jié)點(diǎn)小于等于6個，圖2所示是系統(tǒng)無線局域網(wǎng)覆蓋示意圖。假如每個無線中繼的數(shù)據(jù)傳輸速率保守設(shè)為100Kb/s，通過計(jì)算，以每個一氧化碳濃度監(jiān)測傳感器節(jié)點(diǎn)采集的數(shù)據(jù)包長為50B，

實(shí)時(shí)性要求為5min計(jì)算，該系統(tǒng)最多可以支持1562個點(diǎn)

圖2  系統(tǒng)無線局域網(wǎng)覆蓋示意圖

4通信平臺

網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)方法有很多，大體上分為無限網(wǎng)絡(luò)和有線網(wǎng)絡(luò)兩種。在項(xiàng)目實(shí)施的過程中，可以根據(jù)實(shí)施地點(diǎn)的具體情況應(yīng)用不同的廣域網(wǎng)通信手段。比如可通過有線電視網(wǎng)絡(luò)，如通過歌華有線對城市居民用戶家中的探測器進(jìn)行連接；而在有線網(wǎng)絡(luò)無法覆蓋的城市熱點(diǎn)地區(qū)，可通過3.5GHz的無線專

網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信;而對于區(qū)域較廣，用戶量適中的區(qū)域，貝何通過800MHz無線專網(wǎng)實(shí)現(xiàn)通信。總之，用戶可以根據(jù)城市

各類網(wǎng)絡(luò)覆蓋情況、地區(qū)特點(diǎn)、成本、穩(wěn)定性等因素，選擇不同的網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，按照因地制宜、物盡其用、節(jié)約成本的原則進(jìn)行通信平臺設(shè)計(jì)。

5結(jié)語

一氧化碳物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測報(bào)警系統(tǒng)已經(jīng)在某郊區(qū)8000戶家庭中進(jìn)行了安裝使用，并且獲得了良好的反饋效果，從根本上杜絕了發(fā)生事故的可能性。該系統(tǒng)不但可以應(yīng)用于民居，也可以應(yīng)用于各類住宅、酒店、餐館、礦井等其他公共場所或工業(yè)設(shè)施內(nèi)。事實(shí)上安裝此設(shè)備，可以避免一氧化碳泄漏造成的災(zāi)難。

20211017_616c1cfb46709__一氧化碳物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測報(bào)警系統(tǒng)