一種遠程不間斷實時燃氣報警裝置及系統的製作方法

2023-05-10 09:35:16 2

本實用新型涉及一種遠程不間斷實時燃氣報警裝置及系統，具體為一種能夠通過GPRS及nb-iot無線遠程傳輸的煤氣報警系統。

背景技術：

燃氣報警系統是當今家庭中保障燃氣使用安全的重要設備,能在煤氣洩露時發送報警信號。目前的燃氣報警器種類較多，但一般均為傳統的獨立式燃氣報警器，檢測到洩漏的燃氣濃度達到閾值，在室內發出聲光報警信號報警。若洩漏現場無在場人員，洩露信息往往無法轉送到業主、戶主等相關人員的手中，燃氣洩漏誘發二次事故的可能性大大增加。另一方面，現有的燃氣報警系統未與網際網路系統架構(B/S、C/S架構)及大數據平臺形成良好的對接，無法通過大數據平臺進行處理和分析，無法進一步預防燃氣事故及降低燃氣事故發生的可能性。

為了解決現有的燃氣報警系統存在的報警距離小、報警實時性差、數據統計效果不良的問題，本實用新型的目的是為用戶提供燃氣洩漏遠程報警、自動切斷、老化預警等功能，提高用戶燃氣使用安全。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於提供一種遠程不間斷實時燃氣報警裝置及系統，能夠有效提高了燃氣報警的距離，解決了基於聲波裝置或者光波裝置的燃氣報警系統存在警報信息傳播距離短，實時性差，無法與物聯網形成良好對接的缺點，提高了事故現場信息傳播的實時性。

為實現上述目的，本實用新型的技術方案是：一種遠程不間斷實時燃氣報警裝置，包括單片機及與該單片機連接的用於檢測燃氣裝置當前燃氣值的燃氣探測器、用於實現與伺服器進行通信的通信模塊、用於為整個裝置供電的電源模塊、用於實現語音報警的語音模塊、按鍵模塊、用於控制燃氣裝置上設置的電磁閥的繼電器模塊。

在本實用新型一實施例中，所述單片機採用51系列單片機 STC15W4K58S4。

在本實用新型一實施例中，所述燃氣探測器採用MQ-5氣體傳感器模塊。

在本實用新型一實施例中，所述繼電器模塊採用SRD-05VDC-SL-C。

在本實用新型一實施例中，所述燃氣探測器包括用於感應外部環境中燃氣濃度的燃氣濃度敏感元件，及與該燃氣濃度敏感元件連接的ADC數模轉換器，所述ADC數模轉換器還與所述單片機連接。

本實用新型還提供了一種採用如上所述遠程不間斷實時燃氣報警裝置的實時燃氣報警系統，包括若干所述遠程不間斷實時燃氣報警裝置、伺服器、移動終端或PC端，所述遠程不間斷實時燃氣報警裝置通過GPRS網絡與伺服器進行通信，所述伺服器通過網際網路與移動終端或PC端進行通信。

相較於現有技術，本實用新型具有以下有益效果：本實用新型能夠有效提高了燃氣報警的距離，解決了基於聲波裝置或者光波裝置的燃氣報警系統存在警報信息傳播距離短，實時性差，無法與物聯網形成良好對接的缺點，提高了事故現場信息傳播的實時性。

附圖說明

圖1是本實用新型實時燃氣監控裝置整體框圖。

圖2是本實用新型實時燃氣監控系統通信框圖。

圖3是本實用新型實時燃氣監控裝置的單片機外圍電路。

圖4是本實用新型時燃氣監控裝置的燃氣探測器內部原理。

圖5是本實用新型實時燃氣監控裝置工作流程圖。

圖6是本實用新型繼電器模塊電路原理圖。

圖7是本實用新型燃氣探測器電路原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖，對本實用新型的技術方案進行具體說明。

本實用新型的一種遠程不間斷實時燃氣報警裝置，包括單片機及與該單片機連接的用於檢測燃氣裝置當前燃氣值的燃氣探測器、用於實現與伺服器進行通信的通信模塊、用於為整個裝置供電的電源模塊、用於實現語音報警的語音模塊、按鍵模塊、用於控制燃氣裝置上設置的電磁閥的繼電器模塊。

所述單片機採用51系列單片機 STC15W4K58S4。

所述燃氣探測器包括用於感應外部環境中燃氣濃度的燃氣濃度敏感元件，及與該燃氣濃度敏感元件連接的ADC數模轉換器，所述ADC數模轉換器還與所述單片機連接。

所述燃氣探測器採用MQ-5氣體傳感器模塊。

所述繼電器模塊採用SRD-05VDC-SL-C。

本實用新型還提供了一種採用如上所述遠程不間斷實時燃氣報警裝置的實時燃氣報警系統，包括若干所述遠程不間斷實時燃氣報警裝置、伺服器、移動終端或PC端，所述遠程不間斷實時燃氣報警裝置通過GPRS網絡與伺服器進行通信，所述伺服器通過網際網路與移動終端或PC端進行通信。

以下為本實用新型的具體應用實例。

如圖2所示的一種實時燃氣報警系統，包括實時燃氣監控裝置、伺服器端、移動用戶終端、PC端構成。其中，實時燃氣監控裝置用於採集當前燃氣數值並上報伺服器，並根據伺服器下發的指令實現報警提示、開啟或關閉燃氣等操作；伺服器端用於儲存從實時燃氣監控上報的燃氣實時數據，並進行統計和分析，當燃氣值超標值將命令實時燃氣監控裝置關閉燃氣並發出語音警報，當伺服器根據歷史燃氣值數據分析後得出燃氣有即將超標的跡象，將命令實時燃氣監控裝置進行語音預警提出，提醒用戶檢查燃氣管是否存在老化現象。同時，歷史燃氣值數據、分析結果、報警信息、預警信息都將反饋至手機用戶終端或PC端中。

如圖1所示，實時燃氣裝置由單片機、燃氣探測器、通信模塊、按鍵模塊、語音模塊、繼電器模塊、電源模塊構成。其中，單片機主要負責進行邏輯處理、伺服器下達命令的解析及模塊控制，外圍電路如圖3所示；燃氣探測器用於檢測當前燃氣值；通信模塊用於將實時的燃氣值數據通過GPRS或nb-iot發送至伺服器中，通過串口與單片機相連；按鍵模塊為用戶提供相應功能的選擇和設置；語音模塊用於根據單片機收到的指令發出相應超值警報或老化預警的語音提示；繼電器模塊用於控制燃氣裝置的電磁閥，實現燃氣的開啟與關閉。繼電器模塊選用SRD-05VDC-SL-C，電路圖如圖6所示，K1連接單片機，當燃氣濃度正常時，繼電器吸合；若是檢測到濃度超標，則單片機輸出低電平，繼電器釋放，斷開電磁閥。

燃氣探測器由燃氣濃度敏感元件、ADC模數轉換器組成，可實現將外部環境中的燃氣濃度的測量，並以數字量傳送給單片機，其內部原理圖如圖4所示。燃氣探測器選用MQ-5氣體傳感器模塊，電路圖如圖7所示。MQ-5氣體傳感器所使用的氣敏材料是在清潔空氣中電導率較低的二氧化錫(SnO2)。當傳感器所處環境中存在可燃氣體時，傳感器的電導率隨空氣中可燃氣體濃度的增加而增大，濃度越高輸出電壓越大。

實時燃氣監控裝置的工作流程圖如圖5所示，當裝置啟動時，實時燃氣監控裝置的控制器將進行初始化。初始化後，系統將利用燃氣探測器進行燃氣濃度的測量，並上報測量得到的燃氣濃度。若監控裝置未接收到伺服器傳來的新指令，則一直重複進行燃氣濃度的測量與上報工作。當伺服器根據上傳的燃氣濃度數據，得出當前燃氣濃度已經超標時，實時燃氣監控裝置的控制器將控制語音模塊進行相應的語音報警，並控制繼電器斷開電磁閥以切斷燃氣。當發伺服器根據歷史燃氣濃度數據完成分析處理工作，得出當前燃氣濃度有逐漸升高的趨勢，可能存在管道老化、煤氣微弱洩漏問題時，實時燃氣監控裝置的控制器將控制語音模塊進行老化語音報警，提醒用戶進行檢查。

以上是本實用新型的較佳實施例，凡依本實用新型技術方案所作的改變，所產生的功能作用未超出本實用新型技術方案的範圍時，均屬於本實用新型的保護範圍。