陆鑫涛，陶洪峰，杨慧中，陈 刚

(江南大学轻工过程先进控制教育部重点实验室，江苏无锡 214122)

0 引言

由管道事故引起的燃气泄漏会带来中毒、火灾甚至是爆炸等严重后果[1]。传统的依靠人力来进行巡检的方式存在着严重的滞后性。因此，燃气井中可燃气体泄漏量的实时监测对确保井中燃气管道的安全有着重要的实际意义。

B.Yang[2]等通过嵌入式，信号处理等技术设计出了可燃气体浓度检测系统。夏睿[3]等为了防止由燃气泄漏带来的公寓建筑破坏以及人员伤亡，设计了基于WirelessHART的可燃气体浓度监测装置。马为红[4]等利用ZigBee技术实现了面向大规模、多区域的可燃气体远程监测预警。由于这些设计只能在特定环境中使用，无法满足在类似于燃气井这种内部空间狭小、无电源、环境复杂多变的场景监测要求。近几年出现的NB-IoT技术[5-6]刚好可以解决这一问题。NB-IoT具备的低功耗、广覆盖、低成本、大容量等优势，适合于低频、小数据包，并且对覆盖范围要求比较高的物联网业务。此外，由于井中的运行环境比较复杂，温湿度变化对可燃气体传感器会产生较大的影响，所以利用可检测的环境因子对可燃气体传感器的检测结果进行补偿校正，使传感器具有更高的测量精度。

1 系统总体组成

该系统由3层组成，分别为:数据采集层、数据中转层以及应用层。具备采集端数据实时采集、无线传输数据、数据存储管理、远程监测和实时命令下发等功能，实现了对燃气井中可燃气体浓度以及井盖状态的分布式监控和集中管理。……