一种基于物联网智能燃气表的燃气泄漏安全监控报警系统

技术领域

本发明涉及燃气应用安全技术领域，特别是涉及一种基于物联网智能燃气表的燃气泄漏安全监控报警系统。

背景技术

天然气作为优质高效、绿色清洁的低碳能源，广泛应用于城镇居民，但天然气易燃易爆，户内安全事故时有发生，用气安全问题日益受到重视。传统户内燃气安全保障措施是：在用户端加装燃气泄漏报警器或过流泄漏自闭阀，前者感应点若与漏气点异位，出现不报警，且感应器易漂移造成误报警；后者只解决异常大流量泄漏问题，无法监测到微小流量泄漏。随着物联网和芯片技术迅速发展，基于物联网智能燃气表检测燃气泄漏，并自动报警、切断的安全系统已经开始应用。

现有的燃气泄漏监控技术主要分为基于物联网智能燃气表的监控技术和基于智能燃气表以及熄火保护装置电路电流的监控技术。基于物联网智能燃气表的监控技术的结构如图1所示，包括中央处理器3、计量采集模块4、阀控模块5和通讯模块6，计量采集模块4检测燃气的流量信息并发出流量信号至中央处理器3，当中央处理器3接收的流量信号异常时则判断存在燃气泄漏，中央处理器3指令控制阀控模块5关阀切断燃气和通讯模块6发出警报，然而当燃气的泄漏流量与正常使用流量相同时，系统会被误判为正常用气。

基于智能燃气表以及熄火保护装置电路电流的监控技术的结构如图2所示，与基于物联网智能燃气表的监控技术相比，其结构还包括熄火保护装置1、电流采集模块7、主控芯片8和信号传输模块9。电流采集模块7检测熄火保护装置1中的电路是否存在电流，主控芯片8将电流采集模块7检测的信号进行判断并控制信号传输模块9发出相应的信号，信号传输模块9与中央处理器3无线连接，当中央处理器3接收到流量信号和熄火保护装置1电路无电流的信号时，中央处理器3判断存在燃气泄漏，该监控技术结合燃器具的燃烧情况进行判断，避免了泄漏流量处于燃器具正常燃烧流量范围内不报警的缺陷，然而其存在以下问题：当燃器具点火时，燃器具未发生火焰燃烧或稳定燃烧，熄火保护装置1的电路内未产生电流，但燃气表有计量，此时造成误报警；信号传输模块9与中央处理器3通过无线传输，会存在信息接收延迟造成误报警，且传输安全可靠性低；需额外在燃器具内加装主控芯片8及无线通讯模块6并设计各类电路，实施难度大，且造价昂贵，硬件成本高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能准确监测燃器具在非使用状态下是否存在燃气泄漏情况的基于物联网智能燃气表的燃气泄漏安全监控报警系统。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于物联网智能燃气表的燃气泄漏安全监控报警系统，包括安装在燃气表的中央处理器、计量采集模块、阀控模块、通讯模块以及安装在燃器具的熄火保护装置，所述熄火保护装置包括火焰感应探头和与所述火焰感应探头连接的电磁阀，其特征在于：还包括电磁阀开关状态采集模块，所述电磁阀开关状态采集模块、所述计量采集模块、所述阀控模块和所述通讯模块分别与所述中央处理器电性连接；

所述中央处理器用于根据接收的信号执行逻辑判断并发送控制指令，所述计量采集模块用于检测燃气的流量，所述阀控模块用于控制燃气的进通或切断，所述通讯模块用于传输报警信息，所述电磁阀开关状态采集模块用于检测所述电磁阀的开关状态；当所述计量采集模块检测到燃气有流量且所述电磁阀开关状态采集模块检测到电磁阀处于关闭状态时，所述中央处理器作出燃气表后管路存在泄漏的判断，同时中央处理器指令阀控模块切断燃气和通讯模块发出报警信息。

作为本发明的优选方案，所述电磁阀包括铁芯和衔铁，所述电磁阀开关状态采集模块的检测端设置于所述衔铁与所述铁芯的相对位置并能检测所述衔铁与所述铁芯的吸合状态或弹开状态。

作为本发明的优选方案，所述电磁阀开关状态采集模块的检测端为第一触点开关，当所述铁芯与所述衔铁吸合时，所述第一触点开关与所述衔铁接触，所述电磁阀处于开启状态。

作为本发明的优选方案，所述电磁阀开关状态采集模块的检测端还包括设于所述衔铁远离所述铁芯的一侧的第二触点开关，当所述铁芯与所述衔铁弹开时，所述第二触点开关与所述衔铁接触，所述电磁阀处于关闭状态。

作为本发明的优选方案，所述电磁阀开关状态采集模块与所述中央处理器通过信号线连接。

本发明实施例一种基于物联网智能燃气表的燃气泄漏安全监控报警系统，与现有技术相比，其有益效果在于：本发明采用燃气计量检测与熄火保护装置的电磁阀开关状态逻辑组合判断燃气泄漏，精准可靠，避免了当燃气泄漏流量与正常燃烧流量相近时无法判断燃气泄漏的情况；燃器具点火时，电磁阀在人员操作下同样处于开启状态，因此不会因燃器具未发生火焰燃烧或未稳定燃烧电路中无电流而造成误判；电磁阀开关状态采集模块采用信号线与中央处理器连接信号传输稳定可靠、成本低廉；一旦判断存在燃气泄漏能及时关阀切断燃气的输入和有效起到警示作用。

附图说明

图1是基于物联网智能燃气表的监控技术的结构示意图；

图2是基于智能燃气表以及熄火保护装置电路电流的监控技术的结构示意图；

图3是本发明燃气泄漏安全技术系统的结构原理图；

图4是熄火保护装置的结构示意图；

图5是本发明的判断流程图；

图中；1、熄火保护装置；11、火焰感应探头；111、铁芯；112、衔铁；113、线圈；114、弹簧；12、电磁阀；2、电磁阀开关状态采集模块；21、第一触点开关；22、第二触点开关；3、中央处理器；4、计量采集模块；5、阀控模块；6、通讯模块；7、电流采集模块；8、主控芯片；9、信号传输模块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图3～5所示，本发明实施例优选实施例的一种基于物联网智能燃气表的燃气泄漏安全监控报警系统，包括安装在燃气表内的中央处理器3、计量采集模块4、阀控模块5、通讯模块6以及安装在燃器具内的熄火保护装置1，熄火保护装置1包括火焰感应探头11和与火焰感应探头11连接的电磁阀12，熄火保护装置1包括火焰感应探头11和与火焰感应探头11电性连接的电磁阀12。

熄火保护装置1的工作原理为：当火焰感应探头11接触到火焰时其温度升高，从而产生电流，电磁阀12线圈113产生电流后，形成电磁感应铁芯111与衔铁112处于吸合状态，弹簧114处于压缩状态，电磁阀12开启，保持燃气进通；当火焰意外熄灭时，火焰感应探头11温度下降，电磁阀12线圈113无电流，电磁感应消失，电磁阀12铁芯111与衔铁112处于弹开状态，弹簧114恢复原状，电磁阀12关闭，切断燃气的输入，从而起到熄火保护作用。

本发明还包括电磁阀开关状态采集模块2，电磁阀开关状态采集模块2、计量采集模块4、阀控模块5和通讯模块6分别与中央处理器3电性连接；中央处理器3用于根据接收的信号执行逻辑判断并发送控制指令，计量采集模块4用于检测燃气的流量，阀控模块5用于控制燃气的进通或切断，通讯模块6用于传输报警信息，电磁阀开关状态采集模块2用于检测电磁阀12的开关状态；当计量采集模块4检测到燃气有流量且电磁阀开关状态采集模块2检测到电磁阀12处于关闭状态时，中央处理器3做出燃气表的后管路存在泄漏的判断，同时中央处理器3发出指令控制阀控模块5切断燃气和控制通讯模块6发出报警信息。

本发明的工作过程为：计量采集模块4对燃气的流量信息进行采集，当计量采集模块4检测到燃气有流量时便发出流量信号至中央处理器3，电磁阀开关状态采集模块2将熄火保护装置1的电磁阀12的开关状态信号输送至中央处理器3，如中央处理器3未接收到流量信号则表示系统中无燃气输入，燃气无泄漏；如中央处理器3接收到流量信号，即表示存在用气情况，此时根据电磁阀开关状态检测模块2的信号判断熄火保护装置1的电磁阀12开关状态，如熄火保护装置1的电磁阀12处于开启状态，即燃器具处于使用状态，则判断正常用气，如熄火保护装置1的电磁阀12处于关闭状态，即燃器具处于非使用状态，则判断为存在燃气泄漏；当存在燃气泄漏时，中央处理器3发出指令控制阀控模块5切断燃气的输入和控制通讯模块6发出燃气泄漏的警报。

本发明采用燃气计量检测与熄火保护装置1的电磁阀12开关状态逻辑组合判断燃气泄漏，精准可靠，避免了当燃气泄漏流量与正常燃烧流量相近时无法判断燃气泄漏的情况；燃器具点火时，电磁阀12在人员操作下同样处于开启状态，因此不会因燃器具未发生火焰燃烧或未稳定燃烧电路中无电流而造成误判；一旦判断存在燃气泄漏能及时关阀切断燃气的输入和有效起到警示作用；只需在现有的基于智能燃气表监控技术基础上加装电磁阀12开关状态检测模块，结构简单，成本低廉。

示例性的，电磁阀12包括铁芯111、衔铁112、线圈113和弹簧114，电磁阀开关状态采集模块2的检测端设置于衔铁112与铁芯111的相对位置并能检测衔铁111与铁芯112的吸合状态或弹开状态，当电磁阀12处于开启状态时，铁芯111与衔铁112吸合，当电磁阀12处于关闭状态时，铁芯111与衔铁112弹开，因此通过检测铁芯111和衔铁112相对位置，则能检测判断电磁阀12的开关状态。

示例性的，电磁阀开关状态采集模块2的检测端为第一触点开关21，当电磁阀12处于开启状态时，铁芯111与衔铁112吸合，第一触点开关21与衔铁112接触，第一触点开关21与中央处理器3电性连接，当第一触点开关21被触发时，则检测判断电磁阀12处于开启状态。

示例性的，电磁阀开关状态采集模块2的检测端还包括设于衔铁112远离铁芯111的一侧的第二触点开关22，当电磁阀12处于关闭状态时，铁芯111与衔铁112弹开，第二触点开关22与衔铁112接触，当第二触点开关22被触发时，则检测判断电磁阀12处于关闭状态，增加检测的准确性，需要说明的是，第一触点开关21和第二触点开关22为本实施例的示例，此外可为能检测衔铁112在与铁芯111吸合或弹开时所在位置的传感器。

示例性的，电磁阀开关状态采集模块2与中央处理器3通过信号线连接，信号传输稳定可靠、成本低廉。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。