CN101984473A - 家用燃气报警装置及其构成的报警网络 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于电力线载波通信技术的燃气探测报警网络。本发明针对现有技术的家用燃气报警装置组网成本高的缺点，公开了一种家用燃气报警装置及其构成的报警网络。本发明的家用燃气报警装置，包括传感器、处理器和电力线载波通信模块，所述电力线载波通信模块与处理器连接，通过电力线进行信号传输；所述处理器还用于监测家用燃气报警装置的工作状态。利用本发明的家用燃气报警装置，方便进行低成本的组网监控，实现区域内的集中监控和管理。本发明利用技术成熟的电力线载波通信模块作为家用燃气报警装置的通信模块，组网时不需要专门布置通信线路，在实现家用燃气报警装置供电的同时，实现了区域内的联网集中监控。

Description

家用燃气报警装置及其构成的报警网络

技术领域

本发明涉及危险气体探测报警技术，特别涉及一种基于电力线载波通信技术的燃气探测报警网络。

背景技术

家用燃气，包括天然气、人工煤气等，是我国居民日常生活的主要燃料，使用非常普遍。家用燃气器具在给人们带来方便的同时，各种安全隐患也同时存在。燃气泄漏导致的安全事故时有发生，为了应对日益突出的家用燃气泄漏带来的安全问题，各种家用燃气报警装置应运而生。目前广泛使用的家用燃气报警装置，一般包括传感器和处理器等。传感器利用各种物理、化学手段，探测空气中泄漏的燃气浓度，将其转换成电信号输入处理器进行处理，当探测到泄漏的燃气浓度达到设定值时，控制器输出控制信号进行声光报警，并可以驱动电磁气阀门和/或排气风扇等执行结构进行应急处理。现有技术的家用燃气报警装置，多为独立式的气体报警器，不能实现集中监控。当这种独立的气体报警器出现故障不能正常工作时，用户并不能及时发现，从而带来安全隐患。如果需要将这些独立的连接构成探测网络，现有技术一般通过单独布线的连接方式，将这些独立的报警器构成区域(单元、小区)的监控系统，其缺点是增加系统成本和施工难度，不利于大规模应用。

本发明所要解决的技术问题，就是针对现有技术的家用燃气报警装置组网成本高的缺点，提供一种家用燃气报警装置，方便进行低成本的组网监控，实现区域内的集中监控和管理。

本发明解决所述技术问题，采用的技术方案是，家用燃气报警装置，包括传感器和处理器，所述传感器用于探测空气中的燃气浓度；所述处理器用于处理传感器检测的信号，当所述燃气浓度达到设定值时，输出控制信号；其特征在于，所述家用燃气报警装置还包括电力线载波通信模块，所述电力线载波通信模块与处理器连接，通过电力线进行信号传输；所述处理器还用于监测家用燃气报警装置的工作状态。

进一步的，还包括执行机构，所述执行机构与处理器连接，根据所述处理器输出的控制信号关闭天然气阀门和/或打开排气扇。

家用燃气报警网络，包括至少2台家用燃气报警装置及1台集中监控设备，其特征在于，所述家用燃气报警装置与集中监控设备通过电力线进行通信连接，所述集中监控设备根据家用燃气报警装置传输的信号，对其进行处理，在本地发出报警控制信号，并向家用燃气报警装置传输控制信号。

进一步的，所述家用燃气报警装置和集中监控设备连接在同一电力变压器次级回路中。

具体的，所述集中监控设备包括中央处理器、电力线载波通信模块、操作界面、输出接口、声光报警器、显示器；所述电力线载波通信模块与中央处理器连接，用于通过电力线与家用燃气报警装置通信；所述操作界面与中央处理器连接，用于进行操作指令的输入和显示；所述输出接口用于连接声光报警器和显示器，进行本地报警和故障显示。

本发明的有益效果是，采用电力线载波通信技术，利用交流电网实现设备供电及通讯，既实现了燃气报警的集中监控，同时减少了单独布线的施工与系统供电的难度，家用报警装置既能独立实现报警功能，又可方便的进行区域集中管理。

附图说明

图1是家用报警装置结构示意图；

图2是电力线载波通信模块电路结构示意图；

图3是监控网络结构示意图；

图4是集中监控设备结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例，详细描述本发明的技术方案。

电力线载波通信是利用已有的输配电网作为传输媒介、实现数据传递和信息交换的技术。从早期的模拟技术发展到今天，已经进入数字化通信时代。目前基于片上系统(SoC)的电力线载波通信模块，主要功能单元均集成于芯片上，设计中使用了多种抗干扰技术，能够很好地解决区域内设备之间的串扰问题，非常适合本发明的应用环境。

本发明的技术方案，充分利用家用燃气报警装置普遍采用电网供电的特点，利用技术成熟的电力线载波通信模块作为家用燃气报警装置的通信模块，组网时不需要专门布置通信线路，在实现家用燃气报警装置供电的同时，实现了区域内的联网集中监控。

实施例

本例家用燃气报警装置，结构如图1所示，包括电力线载波通信模块、传感器和处理器。传感器可以采用各种化学或物理传感器，用于探测空气中的燃气浓度。处理器可以采用单片机等，主要用于处理传感器检测的信号，当检测到空气中的燃气浓度达到设定值时，控制器输出控制信号，发出报警信号，或者通过执行机构(图中未示出)关闭天然气阀门和/或打开排气扇。本例电力线载波通信模块电路结构如图2所示，由耦合滤波电路、功放及整形电路、谐振及限幅电路以及调制解调电路构成。图2中，耦合滤波电路与220V电力线连接，调制解调电路的输出和输入端与处理器连接，通过电力线进行信号传输。本例处理器还用于监测家用燃气报警装置的工作状态，当其发生故障时，可以通过电力线载波通信模块将故障信息传输出去，进行故障报警。本例电力线载波通信模块芯片型号为ST7538，这是一款功能强大、集成度很高的电力载波芯片，采用了多种抗干扰技术，可以在噪声频带很宽的信道环境下实现可靠通信。使用中仅需要一些简单的耦合滤波电路，就可以实现电力线载波通信功能。

图3示出了本例家用燃气报警网络，其中包括至少2台家用燃气报警装置及1台集中监控设备。图中所有家用燃气报警装置都具有电力线载波通信功能，他们通过220V电力线与集中监控设备进行通信连接。本例集中监控设备，通过电力线接收各个家用燃气报警装置传输的信号，经过处理后在本地发出报警控制信号，并向家用燃气报警装置传输控制信号。由于电力线载波通信的载波频率(一般大于50kHz)大大高于220V交流电工频频率(50Hz)，载波信号很难通过工频变压器进行跨区域传输，一般在组网时，将连接在同一电力变压器次级回路中的家用燃气报警装置，与1台集中监控设备组成一个监控网络。

本例集中监控设备结构如4所示，包括电力线载波通信模块、中央处理器、操作界面、输出接口、声光报警器和显示器。电力线载波通信模块与中央处理器连接，受其控制，通过电力线与家用燃气报警装置通信。操作界面由键盘等输入装置构成，与连接中央处理器连接，用于进行操作指令的输入。输出接口主要用于连接声光报警器和显示器，进行本地报警和故障显示。本发明的家用燃气报警网络中，每一个家用燃气报警装置都可以通过集中监控设备实时反应装置的工作状态。当系统中的任意用户现场出现燃气浓度超过设定值的情况时，集中监控设备都能够即时发出声、光报警、并指示报警区域和位置，提示监控人员进行安全应急处理，并发出控制指令，关闭天然气阀门和/或打开排气扇，同时向用户发出声、光报警信号。当用户现场的气体报警器出现故障、断电、或其它异常情况导致不能正常检测现场气体浓度的情况时，集用监控器发出故障提示，提醒监控人员进行设备维护。当正常工作的家用燃气报警装置与集中监控设备失去通讯时，可以独立工作，当检测到现场燃气浓度超过设定值的情况时，关闭天然气阀门和/或打开排气扇，发出报警声/光信号。

Claims (5)

1.家用燃气报警装置，包括传感器和处理器，所述传感器用于探测空气中的燃气浓度；所述处理器用于处理传感器检测的信号，当所述燃气浓度达到设定值时，输出控制信号；其特征在于，所述家用燃气报警装置还包括电力线载波通信模块，所述电力线载波通信模块与处理器连接，通过电力线进行信号传输；所述处理器还用于监测家用燃气报警装置的工作状态。

2.根据权利要求1所述的家用燃气报警装置，其特征在于，所述家用燃气报警装置还包括执行机构，所述执行机构与处理器连接，根据所述处理器输出的控制信号关闭天然气阀门和/或打开排气扇。

3.家用燃气报警网络，包括至少2台家用燃气报警装置及1台集中监控设备，其特征在于，所述家用燃气报警装置与集中监控设备通过电力线进行通信连接，所述集中监控设备根据家用燃气报警装置传输的信号，对其进行处理，在本地发出报警控制信号，并向家用燃气报警装置传输控制信号。

4.根据权利要求3所述的报警网络，其特征在于，所述家用燃气报警装置和集中监控设备连接在同一电力变压器次级回路中。

5.根据权利要求3或4所述的报警网络，其特征在于，所述集中监控设备包括中央处理器、电力线载波通信模块、操作界面、输出接口、声光报警器、显示器；所述电力线载波通信模块与中央处理器连接，用于通过电力线与家用燃气报警装置通信；所述操作界面与中央处理器连接，用于进行操作指令的输入和显示；所述输出接口用于连接声光报警器和显示器，进行本地报警和故障显示。

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