專利名稱：一種特殊氣體智能監(jiān)控系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于特殊氣體監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種特殊氣體智能監(jiān)控系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
太陽能、半導(dǎo)體芯片制造、微電子行業(yè)是正在蓬勃發(fā)展的朝陽產(chǎn)業(yè)，也是我國大力發(fā)展的高新技術(shù)行業(yè)。這些行業(yè)的基礎(chǔ)是硅晶圓，硅晶圓的制作過程中離不開特殊氣體，然而帶有蝕刻性質(zhì)的氣體90%以上都是劇毒氣體，如氰化物氣體、硅烷氣體等。煤炭石化是我國的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，也是關(guān)系國計(jì)民生的重點(diǎn)行業(yè)；航空航天行業(yè)的發(fā)展將對(duì)我國產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，是國家的重大發(fā)展項(xiàng)目。這兩種行業(yè)在生產(chǎn)作業(yè)過程中會(huì)產(chǎn)生易燃易爆或有毒氣體， 這些特殊氣體稍有泄露將產(chǎn)生難以彌補(bǔ)的安全事故，造成環(huán)境污染并影響生產(chǎn)。如何監(jiān)測(cè)并有效控制這些特殊氣體是硅晶圓生產(chǎn)線上線的前提條件，也是煤炭石化，航空航天等安全生產(chǎn)的重要保障。目前，特殊氣體監(jiān)控所采用的方案還是基于傳統(tǒng)PLC的控制系統(tǒng)。系統(tǒng)工作原理為氣體探測(cè)器將采集到的氣體濃度以24V模擬電壓信號(hào)傳送到PLC控制單元中，由PLC分析計(jì)算，如果超出設(shè)定的閾值，PLC通過繼電器轉(zhuǎn)換輸出24V模擬控制信號(hào)到氣柜或緊急按鈕用以切斷供氣系統(tǒng)，或者到報(bào)警燈向現(xiàn)場作業(yè)人員報(bào)警?，F(xiàn)有的方案具有以下固有的缺占.PLC控制單元控制能力有限。由于PLC端口有限，所以其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不能很復(fù)雜，限制了其采集氣體探測(cè)器的點(diǎn)數(shù)，如果要在大型的作業(yè)現(xiàn)場(比如大型煤炭石化企業(yè)，復(fù)雜的太陽能生產(chǎn)線上)布置該系統(tǒng)，需要采用多個(gè)基于PLC的探測(cè)系統(tǒng)，無法實(shí)行集中監(jiān)控；系統(tǒng)采用24V模擬信號(hào)，在傳輸過程中易受干擾，這是模擬信號(hào)難以克服的基礎(chǔ)缺點(diǎn)，而且傳輸距離有限；成本高，功能有限。由于采用了多個(gè)PLC成本很高，而且沒有控制中心，不具備遠(yuǎn)程智能管理的能力。如果要加控制中心，需要采用組態(tài)軟件的編程方式，系統(tǒng)復(fù)雜，而且受版權(quán)限制，成本更高；現(xiàn)場布線復(fù)雜，施工難度大，擴(kuò)展性不好。如果生產(chǎn)線的作業(yè)方式改變，或增加了生產(chǎn)線，無法在原有的系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加探測(cè)器，需要重新布置探測(cè)系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服上述問題，來提供一種特殊氣體智能監(jiān)控系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)方法。一種特殊氣體智能監(jiān)控系統(tǒng)，它是用于對(duì)監(jiān)控對(duì)象氣柜進(jìn)行特殊氣體檢測(cè)的，該系統(tǒng)包括監(jiān)控中心，它是用于管理系統(tǒng)所有組成設(shè)備，確定系統(tǒng)組網(wǎng)方式，確定下述的氣體探測(cè)終端與遠(yuǎn)程控制盒的關(guān)聯(lián)路徑的控制單元結(jié)構(gòu)；
遠(yuǎn)程控制盒，它是設(shè)置在氣體探測(cè)的現(xiàn)場，用于采集現(xiàn)場信號(hào)并將信號(hào)發(fā)送到上述監(jiān)控中心，同時(shí)接收并執(zhí)行監(jiān)控中心的命令；氣體探測(cè)終端，它是設(shè)置在氣體探測(cè)的現(xiàn)場，用于探測(cè)氣體泄漏濃度，并將濃度值通過上述的遠(yuǎn)程控制盒發(fā)送到監(jiān)控中心。進(jìn)一步，所述的一種特殊氣體智能監(jiān)控系統(tǒng)，還具有如下技術(shù)特征所述的一種特殊氣體智能監(jiān)控系統(tǒng)，還設(shè)置有用于協(xié)助監(jiān)控中心管理各個(gè)氣體探測(cè)終端的集線器。所述的一種特殊氣體智能監(jiān)控系統(tǒng)，在氣體探測(cè)現(xiàn)場還設(shè)置有報(bào)警燈。所述的一種特殊氣體智能監(jiān)控系統(tǒng)，在氣體探測(cè)現(xiàn)場還設(shè)置有緊急按鈕。所述的遠(yuǎn)程控制盒，它還設(shè)置有用于接收緊急按鈕狀態(tài)的輸入端口。所述的遠(yuǎn)程控制盒，它是用于控制上述報(bào)警燈、緊急按鈕以及氣柜開關(guān)的控制結(jié)構(gòu)，該遠(yuǎn)程控制盒在每個(gè)系統(tǒng)中要至少設(shè)置一個(gè)。所述的一種特殊氣體智能監(jiān)控系統(tǒng)，還設(shè)置有用于記錄系統(tǒng)工作的歷史狀態(tài)信息的歷史信息記錄模塊。一種特殊氣體智能監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，上述內(nèi)容為該方法的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)，該方法包括有如下步驟步驟1，氣體探測(cè)終端采集現(xiàn)場泄漏氣體的濃度，并將氣體濃度值通過以太網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心；步驟2，監(jiān)控中心分析計(jì)算氣體濃度值，做出如下兩種決策(1)當(dāng)濃度值超過設(shè)定的兩個(gè)閾值時(shí)分別產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，(2)監(jiān)控中心自動(dòng)做出智能決策并發(fā)出命令，通過以太網(wǎng)絡(luò)將命令傳輸給遠(yuǎn)程控制盒；步驟3，遠(yuǎn)程控制盒得到監(jiān)控中心的命令后，進(jìn)行計(jì)算分析，并向指定的報(bào)警燈報(bào)警或完成切斷指定氣柜的命令。進(jìn)一步，所述的一種特殊氣體智能監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，還具有如下技術(shù)特征在所述的步驟3中，遠(yuǎn)程控制盒也可以通過輸入端口接收緊急按鈕的動(dòng)作信號(hào)， 并將采集到的信息通過以太網(wǎng)發(fā)送給監(jiān)控中心，監(jiān)控中心計(jì)算分析后向遠(yuǎn)程控制盒發(fā)送切斷氣柜、報(bào)警命令。在所述的步驟2或3中，報(bào)警信號(hào)發(fā)出的同時(shí)，系統(tǒng)將通過歷史信息記錄模塊，將該次報(bào)警自動(dòng)生成歷史記錄信息以方便查閱。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明所述的系統(tǒng)通過以太網(wǎng)絡(luò)采集各氣體探測(cè)終端當(dāng)前的值，即當(dāng)前泄漏氣體的濃度，并能實(shí)時(shí)友好地顯示在人機(jī)界面上，以方便監(jiān)控當(dāng)前各現(xiàn)場探測(cè)點(diǎn)泄漏氣體的狀態(tài)；為每個(gè)氣體探測(cè)終端繪制一個(gè)狀態(tài)界面，狀態(tài)界面顯示當(dāng)前的探測(cè)器讀數(shù)，并能查閱歷史數(shù)據(jù)。預(yù)留各個(gè)氣體探測(cè)終端的報(bào)警閾值設(shè)定窗口，可以設(shè)定一級(jí)報(bào)警閾值與二級(jí)報(bào)警閾值；對(duì)各個(gè)氣體探測(cè)終端的當(dāng)前值進(jìn)行計(jì)算判斷，當(dāng)超過報(bào)警閾值時(shí)以兩種方式分別通知監(jiān)控室工作人員和現(xiàn)場工作人員。(a)在人機(jī)界面上以醒目的方式通知監(jiān)控室工作人員并指明發(fā)生危險(xiǎn)的位置；(b)向指定的控制盒指定的端口發(fā)出報(bào)警信號(hào)，控制盒通過計(jì)算向指定的報(bào)警燈發(fā)出橙色或紅色報(bào)警信號(hào)或切斷氣柜的命令；能記錄歷史報(bào)警事件，方便可追溯文件的建立；通過以太網(wǎng)絡(luò)接收遠(yuǎn)程控制盒采集到的輸入事件，如緊急按鈕等，并在軟件人機(jī)界面上預(yù)留關(guān)聯(lián)設(shè)置窗口，在該窗口中可以訂制當(dāng)輸入事件發(fā)生后所采取的動(dòng)作，如可以指定任何一個(gè)或多個(gè)報(bào)警燈報(bào)警，可以指定任何一個(gè)氣柜斷氣等。


圖1為與本發(fā)明所述的技術(shù)相對(duì)應(yīng)的先前技術(shù)結(jié)構(gòu)圖。圖2為本發(fā)明所述的一種特殊氣體智能監(jiān)控系統(tǒng)的原理框圖。圖3為本發(fā)明所述的一種特殊氣體智能監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法流程圖。
具體實(shí)施例方式下面參照著附圖，對(duì)本發(fā)明所述的一種特殊氣體智能監(jiān)控系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)方法，做更詳細(xì)的介紹圖1的說明參圖1所示，展示了本發(fā)明所述的技術(shù)對(duì)應(yīng)的先前技術(shù)的結(jié)構(gòu)框圖。氣體探測(cè)器將采集到的氣體濃度以24V模擬電壓信號(hào)傳送到PLC控制單元中，由PLC分析計(jì)算，如果超出設(shè)定的閾值，PLC通過繼電器轉(zhuǎn)換輸出24V模擬控制信號(hào)到氣柜或緊急按鈕用以切斷供氣系統(tǒng)，或者到報(bào)警燈向現(xiàn)場作業(yè)人員報(bào)警。由于PLC端口有限，所以其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不能很復(fù)雜，限制了其采集氣體探測(cè)器的點(diǎn)數(shù)，如果要在大型的作業(yè)現(xiàn)場(比如大型煤炭石化企業(yè)， 復(fù)雜的太陽能生產(chǎn)線上)布置該系統(tǒng)，需要采用多個(gè)基于PLC的探測(cè)系統(tǒng)，無法實(shí)行集中監(jiān)控。系統(tǒng)采用24V模擬信號(hào)，在傳輸過程中易受干擾，這是模擬信號(hào)難以克服的基礎(chǔ)缺點(diǎn)， 而且傳輸距離有限。由于采用了多個(gè)PLC成本很高，而且沒有控制中心，不具備遠(yuǎn)程智能管理的能力。如果要加控制中心，需要采用組態(tài)軟件的編程方式，系統(tǒng)復(fù)雜，而且受版權(quán)限制， 成本更高?，F(xiàn)場布線復(fù)雜，施工難度大，擴(kuò)展性不好。如果生產(chǎn)線的作業(yè)方式改變，或增加了生產(chǎn)線，無法在原有的系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加探測(cè)器，需要重新布置探測(cè)系統(tǒng)。圖2的說明參圖2所示，為本發(fā)明所述的一種特殊氣體智能監(jiān)控系統(tǒng)100的原理框圖。該系統(tǒng)100包括有監(jiān)控中心110，它是用于管理系統(tǒng)所有組成設(shè)備，確定系統(tǒng)組網(wǎng)方式，確定下述的氣體探測(cè)終端與遠(yuǎn)程控制盒的關(guān)聯(lián)路徑的控制單元結(jié)構(gòu)。管理系統(tǒng)中所有組成設(shè)備，確定系統(tǒng)組網(wǎng)方式，確定氣體探測(cè)終端140與命令執(zhí)行終端的關(guān)聯(lián)路徑；收集各個(gè)現(xiàn)場氣體探測(cè)終端140的濃度值，并顯示在人機(jī)界面上；對(duì)氣體濃度值比較分析，判斷氣體泄漏所在端點(diǎn)和危險(xiǎn)程度，并向相關(guān)設(shè)備發(fā)送相應(yīng)的控制命令；收集現(xiàn)場緊急按鈕121的動(dòng)作信號(hào)，并向相關(guān)設(shè)備發(fā)送相應(yīng)的控制命令；生成歷史事件記錄，方便可追溯性文件的建立。遠(yuǎn)程控制盒120，管理現(xiàn)場報(bào)警燈122和氣柜123等設(shè)備，采集緊急按鈕121動(dòng)作信號(hào)并將信號(hào)發(fā)送到監(jiān)控中心110，接收監(jiān)控中心110的命令，并執(zhí)行命令去操作報(bào)警燈 122、氣柜123等現(xiàn)場設(shè)備，該遠(yuǎn)程控制盒120，還設(shè)置有用于接收緊急按鈕狀態(tài)的輸入端口，根據(jù)緊急按鈕的狀態(tài)來確定是否關(guān)閉氣柜。該遠(yuǎn)程控制盒在每個(gè)系統(tǒng)中要至少設(shè)置一個(gè)。
集線器130，它是用于連接上述的監(jiān)控中心110和該監(jiān)控中心110所控制的設(shè)備的結(jié)構(gòu)，這兒利用了集線器是一個(gè)多端口的轉(zhuǎn)發(fā)器，當(dāng)以集線器為中心連接設(shè)備時(shí)，網(wǎng)絡(luò)中某條線路產(chǎn)生了故障，并不影響其它線路的工作的原理，也就是說，某一路氣體檢測(cè)終端的控制出現(xiàn)了線路問題，并不會(huì)影響到其它氣體探測(cè)終端的工作狀態(tài)。氣體探測(cè)終端140，它是用于采集現(xiàn)場氣體泄漏濃度，并將濃度值發(fā)送到監(jiān)控中心 110的終端結(jié)構(gòu)。所述的一種特殊氣體智能監(jiān)控系統(tǒng)100，在氣體探測(cè)現(xiàn)場還設(shè)置有用于發(fā)出報(bào)警信號(hào)的報(bào)警燈122，當(dāng)有害氣體的濃度達(dá)到一定值時(shí)，報(bào)警燈122將產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。所述的一種特殊氣體智能監(jiān)控系統(tǒng)100，在氣體探測(cè)現(xiàn)場還設(shè)置有用于發(fā)出緊急情報(bào)的緊急按鈕121，現(xiàn)場人員可以通過該緊急按鈕121，將氣體泄漏的信息傳給監(jiān)控中心 110，控制遠(yuǎn)程控制盒120進(jìn)一步快速關(guān)閉氣柜123。所述的一種特殊氣體智能監(jiān)控系統(tǒng)100，還設(shè)置有用于記錄系統(tǒng)工作的歷史狀態(tài)信息的歷史信息記錄模塊，當(dāng)氣體泄漏后報(bào)警信號(hào)發(fā)出的同時(shí)，系統(tǒng)將通過歷史信息記錄模塊，將該次報(bào)警自動(dòng)生成歷史記錄信息以方便查閱。圖3的說明參圖3所示，展示了本發(fā)明所述的一種特殊氣體智能監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法流程。 氣體探測(cè)終端采集現(xiàn)場泄漏氣體的濃度，并將氣體濃度值通過以太網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。 監(jiān)控中心分析計(jì)算氣體濃度值，做出如下兩種決策(1)當(dāng)濃度值超過設(shè)定的兩個(gè)閾值時(shí)分別產(chǎn)生橙色和紅色報(bào)警信號(hào)，(2)監(jiān)控中心自動(dòng)做出智能決策并發(fā)出命令，通過以太網(wǎng)絡(luò)將命令傳輸給遠(yuǎn)程控制盒。遠(yuǎn)程控制盒得到監(jiān)控中心的命令后，進(jìn)行計(jì)算分析，并向指定的報(bào)警燈報(bào)警或完成切斷指定氣柜的命令。遠(yuǎn)程控制盒也可以通過輸入端口接收緊急按鈕的動(dòng)作信號(hào)，并將采集到的信息通過以太網(wǎng)發(fā)送給監(jiān)控中心，監(jiān)控中心計(jì)算分析后向遠(yuǎn)程控制盒發(fā)送切斷氣柜、報(bào)警命令。報(bào)警信號(hào)發(fā)出的同時(shí)，系統(tǒng)將通過歷史信息記錄模塊，將該次報(bào)警自動(dòng)生成歷史記錄信息以方便查閱。以上是對(duì)本發(fā)明的描述而非限定，基于本發(fā)明思想的其它實(shí)施方式，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。
權(quán)利要求
1.一種特殊氣體智能監(jiān)控系統(tǒng)，它是用于對(duì)監(jiān)控對(duì)象氣柜進(jìn)行特殊氣體檢測(cè)的，其特征在于，該系統(tǒng)包括監(jiān)控中心，它是用于管理系統(tǒng)所有組成設(shè)備，確定系統(tǒng)組網(wǎng)方式，確定下述的氣體探測(cè)終端與遠(yuǎn)程控制盒的關(guān)聯(lián)路徑的控制單元結(jié)構(gòu)；遠(yuǎn)程控制盒，它是設(shè)置在氣體探測(cè)的現(xiàn)場，用于采集現(xiàn)場信號(hào)并將信號(hào)發(fā)送到上述監(jiān)控中心，同時(shí)接收并執(zhí)行監(jiān)控中心的命令；氣體探測(cè)終端，它是設(shè)置在氣體探測(cè)的現(xiàn)場，用于探測(cè)氣體泄漏濃度，并將濃度值通過上述的遠(yuǎn)程控制盒發(fā)送到監(jiān)控中心。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種特殊氣體智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的一種特殊氣體智能監(jiān)控系統(tǒng)，還設(shè)置有用于協(xié)助監(jiān)控中心管理各個(gè)氣體探測(cè)終端的集線器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種特殊氣體智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的一種特殊氣體智能監(jiān)控系統(tǒng)，在氣體探測(cè)現(xiàn)場還設(shè)置有報(bào)警燈。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種特殊氣體智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的一種特殊氣體智能監(jiān)控系統(tǒng)，在氣體探測(cè)現(xiàn)場還設(shè)置有緊急按鈕。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種特殊氣體智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的遠(yuǎn)程控制盒，它還設(shè)置有用于接收緊急按鈕狀態(tài)的輸入端口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或3或4所述的一種特殊氣體智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的遠(yuǎn)程控制盒，它是用于控制上述報(bào)警燈、緊急按鈕以及氣柜開關(guān)的控制結(jié)構(gòu)，該遠(yuǎn)程控制盒在每個(gè)系統(tǒng)中要至少設(shè)置一個(gè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種特殊氣體智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的一種特殊氣體智能監(jiān)控系統(tǒng)，還設(shè)置有用于記錄系統(tǒng)工作的歷史狀態(tài)信息的歷史信息記錄模塊。
8.一種特殊氣體智能監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，上述內(nèi)容為該方法的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)，其特征在于該方法包括有如下步驟步驟1，氣體探測(cè)終端采集現(xiàn)場泄漏氣體的濃度，并將氣體濃度值通過以太網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心；步驟2，監(jiān)控中心分析計(jì)算氣體濃度值，做出如下兩種決策(1)當(dāng)濃度值超過設(shè)定的兩個(gè)閾值時(shí)分別產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，(2)監(jiān)控中心自動(dòng)做出智能決策并發(fā)出命令，通過以太網(wǎng)絡(luò)將命令傳輸給遠(yuǎn)程控制.品. 步驟3，遠(yuǎn)程控制盒得到監(jiān)控中心的命令后，進(jìn)行計(jì)算分析，并向指定的報(bào)警燈報(bào)警或完成切斷指定氣柜的命令。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種特殊氣體智能監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，在所述的步驟3中，遠(yuǎn)程控制盒也可以通過輸入端口接收緊急按鈕的動(dòng)作信號(hào)，并將采集到的信息通過以太網(wǎng)發(fā)送給監(jiān)控中心，監(jiān)控中心計(jì)算分析后向遠(yuǎn)程控制盒發(fā)送切斷氣柜、報(bào)警命令。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種特殊氣體智能監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，在所述的步驟2或3中，報(bào)警信號(hào)發(fā)出的同時(shí)，系統(tǒng)將通過歷史信息記錄模塊，將該次報(bào)警自動(dòng)生成歷史記錄信息以方便查閱。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種城市管網(wǎng)計(jì)算機(jī)模擬系統(tǒng)，屬于特殊氣體監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種特殊氣體智能監(jiān)控系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)方法。該系統(tǒng)包括用于管理系統(tǒng)所有組成設(shè)備，的監(jiān)控中心；用于采集現(xiàn)場信號(hào)并將信號(hào)發(fā)送到上述監(jiān)控中心，同時(shí)接收并執(zhí)行監(jiān)控中心的命令的遠(yuǎn)程控制盒；用于探測(cè)氣體泄漏濃度，并將濃度值發(fā)送到監(jiān)控中心的氣體探測(cè)終端。該方法包括(1)氣體探測(cè)終端采集現(xiàn)場泄漏氣體的濃度，并傳輸?shù)奖O(jiān)控中心；(2)監(jiān)控中心分析計(jì)算氣體濃度值，當(dāng)濃度達(dá)到一定一定閾值時(shí)產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)；(3)遠(yuǎn)程控制盒得到監(jiān)控中心的命令后，進(jìn)行計(jì)算分析，并向指定的報(bào)警燈報(bào)警或完成切斷指定氣柜的命令。
文檔編號(hào)G05B19/418GK102243491SQ20101017418
公開日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2010年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月13日
發(fā)明者徐濟(jì)興 申請(qǐng)人:上海晶億智能科技有限公司