一种智能安全燃气入户系统

技术领域

本发明涉及燃气控制领域，具体涉及一种智能安全燃气入户系统。

背景技术

随着生活水平的提高，燃气的使用在乡镇的普及程度越来越高，为了向乡镇的居民统一供应燃气，燃气公司将会在乡镇铺设燃气管路，燃气管路中包括供气主管道和进入居民家中的供气支管道，供气支管道上安装燃气表，用于显示燃气使用量。现有的燃气表包括膜式燃气表、智能燃气表等，膜式燃气表需要燃气公司的工作人员上门抄表，根据抄写的燃气数据进行计算用户应缴纳的燃气费。然而，由于乡镇的建筑密度较低，且部分建筑较为偏远，导致抄表较为困难、麻烦，增加燃气公司的经营成本。因此，燃气公司通常会选择智能燃气表，通过智能燃气表自动发送燃气使用量数据至燃气公司，用户可选择在移动终端(手机)或者在燃气公司指定的缴费点缴纳燃气费。

目前，智能燃气表包括表壳和控制器，控制器安装在表壳的内部。有智能燃气表需要定期更换，因此，当更换智能燃气表时，将会连带地将控制器更换，但此时控制器并未损坏，仍可以继续工作，这就使得工作良好的控制器被更换，导致了资源的浪费，增加了用户和燃气公司的更换成本。

发明内容

本发明意在提供一种智能安全燃气入户系统，以解决现有智能燃气表更换时控制器一同更换导致资源浪费的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种智能安全燃气入户系统，包括供气主管道和若干供气支管道，每个供气支管道连接有控制机构，控制机构连接有燃气表，燃气表具有进气管和出气管，所述控制机构包括壳体、控制部和封堵部，壳体与燃气表分离，壳体包括第一壳体和第二壳体，控制部包括芯片和流量传感器，芯片用于获取流量传感器监测的数据，芯片安装于第一壳体内，封堵部安装于第二壳体内，所述第二壳体的一侧壁设有输气管，输气管的顶端与所述供气支管道连通，输气管的底端与所述燃气表的进气管或出气管连通，输气管的内部设有封堵板，输气管的侧壁开设有与第二壳体的内部连通的第一通气孔和第二通气孔，封堵板位于第一通气孔和第二通气孔之间，所述封堵部可密封第二通气孔，封堵部受所述芯片控制。

本方案的原理及优点是：本方案中，控制机构中的壳体与燃气表分离，更换燃气表时，可将壳体以及壳体内部的部件保留并继续使用，避免资源的浪费，并降低燃气公司和用户的更换成本。

其次，本方案中，流量传感器监测燃气的流量，芯片用于获取流量传感器监测的数据，并能够在燃气流量(燃气使用量与燃气流量正相关)异常的情况下控制封堵部工作，将第二通气孔封堵、密封，实现燃气的自动关闭，避免燃气在异常情况下持续进气，从而避免大量燃气泄漏等事故发生，安全性和可靠性高。

不仅如此，本方案中，由于壳体包括第一壳体和第二壳体，且控制部的芯片安装于第一壳体内，封堵部安装于第二壳体内，因此，在打开第一壳体而检修第一壳体内的部件时，不会对第二壳体造成影响，即可以在不关闭输气管的前提下对第一壳体内的部件进行检修工作，操作方便。

优选的，作为一种改进，所述供气支管道包括支管主体和支管分管，支管主体的一端设有外螺纹段，支管主体的另一端设有内螺纹段，支管主体的一端距支管主体与支管分管的连通处的距离，大于或小于支管主体的另一端距支管主体与支管分管的连通处的距离。

本方案中，供气支管道中，支管主体的一端距支管主体与支管分管的连通处的距离，与支管主体的另一端距支管主体与支管分管的连通处的距离不同，若干供气支管道顺次连接，即一供气支管道具有外螺纹段的一端与上一供气支管道具有内螺纹段的一端螺纹连接，此时，相邻两个供气支管道中的支管分管之间，能够为控制机构和燃气表留出足够的安装空间，避免使用一个三通管和一个直管，从而减少燃气进气管路中的连通点，进而减少燃气从管路连通点泄漏的可能性。

优选的，作为一种改进，所述第二壳体朝向第一壳体的侧壁开设有第一螺纹通孔，第一壳体朝向第二壳体的侧壁开设有与第一螺纹通孔相对的贯穿孔；所述封堵部电连接有电接头，电接头螺纹连接于第一螺纹通孔内，电接头可伸入所述贯穿孔，电接头与芯片电连接。

本方案中，封堵部与电接头电连接，电接头与芯片电连接，从而实现芯片控制封堵部的通断电，进而实现在燃气使用量异常情况下自动封堵输气管的第二通气孔。

优选的，作为一种改进，所述第一壳体与第二壳体可拆卸连接，第二壳体朝向第一壳体的侧壁设有两平行设置的滑轨，第一壳体朝向第二壳体的侧壁设有供滑轨滑动的滑道。

本方案中，通过滑轨与滑道的滑动连接，实现第一壳体和第二壳体的可拆卸连接。而第一壳体和第二壳体可拆卸连接时，可将第一壳体和第二壳体分离，方便工人分开安装控制部和封堵部，提高装配效率。并且，当电接头安装在第一螺纹通孔内时，电接头伸入贯穿孔，从而将第一壳体和第二壳体固定，避免第一壳体和第二壳体发生相对滑移。此外，在第一壳体或第二壳体损坏时，可以更换新的第一壳体或第二壳体，避免将第一壳体和第二壳体一同更换，降低维修成本。

优选的，作为一种改进，所述第一壳体的内部设有芯片安装结构，所述芯片安装结构包括相对设置的两组卡夹组件，每组卡夹组件包括两卡板，两卡板与第一壳体的侧壁形成限位槽。

本方案中，芯片安装结构用于安装芯片，将芯片卡入两个限位槽内，从而将芯片固定在第一壳体内，避免芯片发生晃动。

优选的，作为一种改进，所述第二壳体上设有输气管的侧壁可拆卸连接于第二壳体上，第二壳体的外周壁设有耳板，耳板开设有若干第二螺纹通孔，第二壳体上设有输气管的侧壁开设有若干与第二螺纹通孔对应的安装孔，第二螺纹通孔螺纹连接有螺钉。

本方案中，利用螺钉穿过安装孔与第二螺纹通孔螺纹连接，从而将第二壳体上设有输气管的侧壁可拆卸连接在第二壳体上，以便打开第二壳体对第二壳体内的部件进行检修工作。

优选的，作为一种改进，所述第二壳体朝向输气管的侧壁开设有凹槽，凹槽内安装有密封圈。

本方案中，第二壳体上设有输气管的侧壁安装在第二壳体上时，密封圈能够提高安装处的密封性，从而第二壳体的密封性，避免燃气从第二壳体泄露。

优选的，作为一种改进，所述输气管的底端与燃气表的进气管连通时，输气管上安装有手动阀门。

本方案中，在输气管上安装手动阀门，以便用户或工作人员手动关闭管道，从而停止燃气的进气。

优选的，作为一种改进，所述输气管的底端与燃气表的出气管连通时，燃气表的进气管安装有手动阀门。

本方案中，当输气管与燃气表的出气管连通时，燃气表的进气管上安装着手动阀门，以便用户或工作人员通过手动阀门关闭进气管，从而停止燃气的进气。

优选的，作为一种改进，所述控制部还包括网络通信模块。

本方案中，芯片用于获取流量传感器监测的燃气使用量数据(燃气流量数据)，且芯片能根据该燃气使用量数据控制电动阀工作。芯片用于将流量传感器监测的燃气使用量数据通过网络通信模块发送至云平台，芯片用于接收云平台通过网络通信模块发送的指令，且芯片能根据该指令控制电动阀工作，从而便于燃气公司对用户燃气使用的智能化安全管理。

附图说明

图1为本发明实施例一中一种智能安全燃气入户系统的结构示意图；

图2为本发明实施例一中第一壳体的正视图(第一壳体的前侧壁拆卸后)；

图3为本发明实施例一中壳体和输气管的俯视图；

图4为图1中供气支管道的结构示意图；

图5为本发明实施例一中第二壳体的右侧壁的结构示意图；

图6为本发明实施例一中第一壳体的后侧壁的结构示意图；

图7为本发明实施例一中第二壳体的结构示意图；

图8为本发明实施例一中第一壳体的结构示意图；

图9为本发明实施例一中防盗螺钉的头部的结构示意图；

图10为本发明实施例二中第一壳体与第二壳体分离时的结构示意图；

图11为本发明实施例二中第一壳体与第二壳体分离时另一视角的结构示意图；

图12为本发明实施例三中第一壳体的结构示意图(第一壳体的前侧壁拆卸后)；

图13为本发明实施例三中第一壳体的前侧壁的结构示意图；

图14为本发明实施例四中控制部的工作原理框图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：供气主管道1、供气支管道2、支管主体210、支管分管220、燃气表3、进气管310、出气管320、壳体4、第一壳体410、卡片411、卡槽412、凹陷部413、第二壳体420、芯片5、电池6、电动阀7、输气管8、封堵板810、第一通气孔9、第二通气孔10、贯穿孔11、电接头12、手动阀门13、耳板14、第二螺纹通孔15、安装孔16、防盗螺钉17、头部171、六角星凹槽1711、圆柱1712、滑轨18、滑道19、卡板20、挡板21、弧形支撑板22、弧形压板23。

实施例一

本实施例基本如图1所示：一种智能安全燃气入户系统，包括供气主管道1和若干供气支管道2，每个供气支管道2连接有控制机构，控制机构连接有燃气表3，燃气表3具有进气管310和出气管320。控制机构包括壳体4、控制部和封堵部，壳体4与燃气表3分离，壳体4包括第一壳体410和第二壳体420，结合图2所示，控制部包括芯片5、电池6和流量传感器，芯片5用于获取流量传感器监测的数据，电池6通过导线电连接在芯片5的电回路内，结合图3所示，封堵部包括电动阀7。芯片5和电池6安装于第一壳体410内，电动阀7安装于第二壳体420内，具体地，电动阀7通过螺钉安装于第二壳体420的右侧壁的内表面。本实施例中，芯片5选用CC2640型号，电动阀7选用WFJ-4型号(适用于G2.5膜式燃气表)，流量传感器选用型号为MT8631的霍尔元件。

结合图1和图4所示，第二壳体420的右侧壁一体成型有输气管8，输气管8的顶端与供气支管道2连通，输气管8的底端与燃气表3的进气管310连通。本实施例中，供气支管道2包括支管主体210和支管分管220，支管主体210的左端设有外螺纹段，支管主体210的右端输有内螺纹段，支管主体210的左端距支管主体210与支管分管220的连通处的距离，小于支管主体210的右端距支管主体210与支管分管220的连通处的距离，支管主体210的中部的外径小于支管主体210的端部的外径，以此减轻供气支管道2的重量。相邻两个供气支管道2按照以下方式连接：上一个供气支管道2的支管主体210的右端与下一个供气支管道2的支管主体210的左端螺纹连接。此外，位于端部(本实施例中是位于左端)的供气支管道2与供气主管道1螺纹连接。而每个供气支管道2的支管分管220与输气管8的顶端螺纹连接。

结合图5所示，输气管8的内部一体成型有封堵板810，输气管8的侧壁开设有与第二壳体420的内部连通的第一通气孔9和第二通气孔10，封堵板810位于第一通气孔9和第二通气孔10之间，电动阀7可密封第二通气孔10，电动阀7受芯片5控制。具体地，结合图6和图7所示，第二壳体420的前侧壁开设有第一螺纹通孔，第一壳体410的后侧壁开设有与第一螺纹通孔相对的贯穿孔11；电动阀7通过导线电连接有电接头12，电接头12螺纹连接于第一螺纹通孔内，电接头12可伸入贯穿孔11，电接头12通过导线电连接在芯片5的电回路内；电接头12套接有密封垫圈，电接头12螺纹连接于第一螺纹通孔内时，密封垫圈与第二壳体420的内侧壁相抵紧，提高第一螺纹通孔处的密封性。输气管8上安装有手动阀门13，手动阀门13高于第一通气孔9。输气管8的底端与燃气表3的进气管310相连。

第一壳体410的前侧壁可拆卸连接于第一壳体410上，具体地，结合图8所示，第一壳体410的前侧壁的左侧边和右侧边均一体成型有两片卡片411，第一壳体410的左侧壁和右侧壁均开设有两供卡片411卡入的卡槽412，第一壳体410的前侧壁的顶部和底部均设有凹陷部413。安装时，将第一壳体410的前侧壁按压在第一壳体410上，施力使得卡片411卡入对应的卡槽412内，即可将第一壳体410的前侧壁安装于第一壳体410上。拆卸时，使用薄板等工具插入第一壳体410前侧壁上的凹陷部413内，将第一壳体410的前侧壁撬开即可。

第二壳体420的右侧壁可拆卸连接于第二壳体420上，具体地，结合图3和图5所示，第二壳体420上一体成型有耳板14，耳板14外绕第二壳体420的上侧壁、下侧壁、前侧壁和后侧壁设置，耳板14开设有若干第二螺纹通孔15，第二壳体420的右侧壁开设有若干与第二螺纹通孔15对应的安装孔16，本实施例中，第二螺纹通孔15的数量为四个，且四个第二螺纹通孔15位于耳板14的四角上。每个第二螺纹通孔15螺纹连接有螺钉，本实施例中，螺钉为防盗螺钉17，结合图9所示，防盗螺钉17包括头部171和杆部，头部171开设有六角星凹槽1711，六角星凹槽1711的底壁一体成型有圆柱1712。第二壳体420的上侧壁、下侧壁、前侧壁和后侧壁的右端面开设有安装槽，安装槽内安装有密封圈，从而确保第二壳体420的密封性。

具体实施过程如下：燃气从供气主管道1流入供气支管道2的支管主体210内，再经支管分管220流入输气管8内，由于输气管8上设计有与第二壳体420的内部连通的第一通气孔9和第二通气孔10，且封堵板810封堵了输气管8，因此，燃气不能直接经输气管8进入燃气表3的进气管310内，而是按照以下方式流进燃气表3的进气管310内：输气管8→第一通气孔9→第二壳体420→第二通气孔10→输气管8→燃气表3的进气管310，从而实现燃气的进气。

当发生如燃气灶处管道脱落或用户家中燃气管(燃气表3的出气管320至燃气灶中间的管路)损坏漏气等故障时，由于流量传感器实时监测燃气表3的出气管320内的燃气流量，因此，当燃气一直在出气管320内流通，导致燃气流量数据异常后，芯片5从流量传感器获取到异常数据，芯片5立即控制电动阀7通电工作，电动阀7将第二通气孔10封堵、密封，截断燃气的进气，在无人环境下自动停止燃气的进气，避免燃气持续泄漏，从而避免安全事故的发生。

当需要更换燃气表3时，由于壳体4与燃气表3分离，因此，更换燃气表3时可保留壳体4以及壳体4内的部件，避免将壳体4以及壳体4内的部件一起更换，从而避免资源的浪费，并降低燃气公司和用户的更换成本。

此外，本实施例中，由于芯片5安装在第一壳体410内，电动阀7安装在第二壳体420内，因此，当打开第一壳体410对芯片5进行检修工作时，不会影响第二壳体420，即可以在不通过手动阀门13关闭输气管8的前提下，打开第一壳体410对第一壳体410内的部件进行检修工作，操作方便。并且，本实施例中，由于防盗螺钉17的头部171的结构特殊，需要使用特定的工具来转动防盗螺钉17，方可将第二壳体420的右侧壁拆卸下来，从而露出第二壳体420的内部空间。因此，非工作人员无法正常地将第二壳体420的右侧壁拆卸下来，从而避免电动阀7丢失，防止电动阀7被盗。

最后，本实施例中，相邻两个供气支管道2螺纹连接在一起形成供气管道，相比于使用三通管和直管连接在一起形成供气管道而言，本实施例减少了管道之间的连通点，不仅减少了工作人员的安装步骤，还减少了供气管道的连通点，从而降低了燃气从管道连通点泄漏的可能性，提高燃气供气的安全性。

实施例二

本实施例与实施例一的不同之处在于：结合图10和图11所示，第一壳体410与第二壳体420可拆卸连接，第二壳体420的前侧壁一体成型有两平行设置的滑轨18，本实施例中，滑轨18水平设置，第一壳体410的后侧壁一体成型有供滑轨18滑动的滑道19，滑道19的数量为两条。

本实施例中，滑轨18滑动连接在滑道19内，电接头12螺纹连接在第一螺纹通孔内时，电接头12伸入贯穿孔11内，滑轨18无法沿滑道19滑动，从而将第一壳体410与第二壳体420固定，避免第一壳体410和第二壳体420相对滑移。再加上第二壳体420的右侧壁需要特定的工具才能拆卸下来，因此，非工作人员无法正常地将第一壳体410与第二壳体420分离，提高壳体4的安全性。

此外，第一壳体410和第二壳体420可拆卸连接，因此，在第一壳体410或第二壳体420损坏时，可针对性地更换损坏的第一壳体410或第二壳体420即可，不必将整个壳体4更换，减少维修成本。而在更换第一壳体410或第二壳体420时，将第二壳体420的右侧壁拆卸后，转动电接头12，将电接头12取下，即可滑动第一壳体410，将第一壳体410与第二壳体420分离，操作简单、方便。

实施例三

本实施例与实施例二的不同之处在于：结合图12和图13所示，第一壳体410的内部设有芯片5安装结构和电池6安装结构，芯片5安装结构包括相对设置的两组卡夹组件，每组卡夹组件包括两卡板20，位于上方的两卡板20一体成型于第一壳体410的上侧壁的内表面并与第一壳体410的上侧壁形成上限位槽，位于下方的两卡板20一体成型于第一壳体410的下侧壁的被表面并与第一壳体410的下侧壁形成下限位槽。

电池6安装结构包括挡板21、若干弧形支撑板22和弧形压板23，挡板21和弧形支撑板22均一体成型于第一壳体410的后侧壁的内表面，弧形压板23一体成型于第一壳体410的前侧壁的内表面。本实施例中，弧形支撑板22的数量为三块，弧形压板23的数量为两块。

本实施例中，芯片5安装结构用于安装芯片5，电池6安装结构用于安装电池6，具体地，将第一壳体410的前侧壁拆卸后，将电池6放置在弧形支撑板22上，并将芯片5插在两卡夹组件内，使得芯片5的顶端位于上限位槽内，芯片5的底端位于下限位槽内，从而实现对芯片5的固定。接着，将电接头12通过导线电连接在芯片5的电回路内，并将电池6通过导线电连接在芯片5的电回路内。最后，将第一壳体410的前侧壁按压安装在第一壳体410上，施力使得第一壳体410的前侧壁上的卡片411卡入卡槽412内，实现第一壳体410的前侧壁的安装。

实施例四

本实施例与实施例三的不同之处在于：控制部还包括网络通信模块，结合图14所示，芯片5用于获取流量传感器监测的燃气使用量数据，且芯片5能根据该燃气使用量数据控制电动阀7工作。芯片5用于将流量传感器监测的燃气使用量数据通过网络通信模块发送至云平台，芯片5用于接收云平台通过网络通信模块发送的指令，且芯片5能根据该指令控制电动阀7工作。网络通信模块可采用Wi-Fi模块、蓝牙模块、NB-IOT或ZigBee自组网中的一种，本实施例中，网络通信模块采用NB-IOT。

本实施例中，流量传感器实时监测用户的燃气使用量数据，芯片5获取该燃气使用量数据后，通过网络通信模块将该数据发送至云平台，以便将用户的燃气使用量数据储存在云平台上，以供燃气公司计算用户的燃气费，不必上门抄表，节约燃气公司的人工成本和经营成本。并且，云平台可以通过网络通信模块向芯片5发出指令，芯片5通过网络通信模块接收到指令后控制电动阀7通电工作，电动阀7封堵第二通气孔10，从而实现远程控制燃气停止进气。

此外，流量传感器将监测的燃气使用量数据传输至芯片5，芯片5判断该燃气使用量数据是否异常，若燃气使用量数据异常，则芯片5控制电动阀7通电工作，电动阀7封堵第二通气孔10，停止燃气的进气，尽可能避免燃气事故发生。

综上所述，本发明既能够实现安保功能，避免燃气持续泄漏等事故发生，又能够实现云平台计费功能，避免上门抄表，节约燃气公司的人工成本和经营成本，从而实现燃气公司对用户燃气使用的智能化安全管理。

实施例五

本实施例与实施例一的不同之处在于：输气管8的底端与燃气表3的出气管320连通，输气管8上未安装手动阀门，而燃气表3的进气管310上安装有手动阀门13。本实施例中，输气管8与燃气表3的出气管320连通，因此，控制机构位于燃气表3的出气管320一侧，当需要对控制机构进行检修时，关闭燃气表3进气管310上的手动阀门13，即可阻断燃气的进气。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。