CN103065438B - 具有无线通信功能的燃气报警系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及报警系统技术领域，具体涉及一种具有无线通信功能的燃气报警系统。具有无线通信功能的燃气报警系统，包括一燃气报警器，燃气报警器包括一报警器外壳，报警器外壳内设有报警器控制模块、报警模块和气体传感器，其中，报警模块和气体传感器分别与报警器控制模块连接，其特征在于，还设有一报警器端无线通信模块。由于采用上述技术方案，本发明可以在发生火情或者类似的危险情况时及时切断燃气供应，减轻情况恶化或者爆炸的风险，具有更高的安全性；同时，简化抄表流程并减少了相关设备的投入，实现自动化定时抄表，降低人工成本的同时使得抄表数据具有更强的说服力，减少了用户和燃气供应商之间的矛盾。

Description

具有无线通信功能的燃气报警系统

技术领域

本发明涉及报警系统技术领域，具体涉及一种燃气报警系统。

背景技术

燃气报警系统与燃气表一起配合使用，为燃气的使用提供了一定的安全保障。传统的燃气报警系统需要用通信线缆进行信号连接，布局繁杂；而且，发生火情或者安全隐患时无法及时切断燃气供应，无法阻止因为燃气泄漏造成的火情恶化或者爆炸等危险。

传统的燃气表的数据需要人工进行现场读数，效率低下，而且人工读数带有主观性，可能因此造成燃气使用者和抄表人员的矛盾，间接影响燃气公司的信誉和形象。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种具有无线通信功能的燃气报警系统，解决以上技术问题。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

具有无线通信功能的燃气报警系统，包括一燃气报警器，所述燃气报警器包括一报警器外壳，所述报警器外壳内设有报警器控制模块、报警模块和气体传感器，所述报警模块和所述气体传感器分别与所述报警器控制模块连接，其特征在于，还设有一报警器端无线通信模块，所述报警器端无线通信模块连接所述报警器控制模块，以便报警器控制模块可以进行无线信号的收发。

本发明中，通过燃气报警器内置无线通信模块的方式使燃气报警器具有无线信号收发的功能，使得燃气报警器之间可以进行数据通信和信号传递，省去了安装和布局时所需要使用的大量的线材，节省了投入成本，同时也避免了因线材的老化和破损导致通信失灵而造成的安全隐患。

所述报警器端无线通信模块可以采用zigbee模块，也可以采用蓝牙模块或者GPRS模块。

所述报警模块采用一蜂鸣器，也可以采用一声光报警器。

所述报警器控制模块可以采用ARM微处理器，也可以采用AVR单片机。

所述气体传感器可以采用半导体燃气探测器，也可以采用催化型燃气探测器或者自然扩散式燃气探测器。

还包括一燃气表，所述燃气表内设有一燃气表端无线通信模块和一燃气表控制单元，所述燃气表端无线通信模块连接所述燃气表控制单元，以便使燃气表具备无线信号的收发能力。

所述燃气表连接一阀门驱动装置，所述阀门驱动装置连接燃气供应管道的阀门，所述阀门驱动装置的信号端与燃气表控制单元连接，以便接收燃气表传来的阀门启闭控制命令，也可以向燃气表反馈阀门启闭成功的信息。

还包括一具有无线通信能力的信号集中器，所述信号集中器通过无线网络连接上位系统，所述信号集中器设置于能够有效接收管辖区域内燃气报警器和燃气表的无线信号的位置，以便稳定采集到所有的必要数据。

所述信号集中器可以采用一计算机主机，也可以采用一无线路由器。

所述上位系统可以是物业部门的计算机系统，也可以是消防部门的计算机系统，还可以是燃气供应系统的监控计算机。

所述燃气报警器包括至少两个，所述至少两个燃气报警器通过以下步骤实现燃气报警功能：

1)气体传感器检测到有害气体浓度超标时产生一触发信号，该触发信号唤醒待机中的报警器控制模块使其工作；

2)报警器控制模块驱动报警模块报警；

3)报警器控制模块将该触发信号与自身的硬件识别信息一起编码后向外发送；

4)燃气报警器根据燃气表的识别信息生成激活信号后向其发送该激活信号以便唤醒待机中的燃气表；

5)燃气表从待机转为工作状态后发出反馈信号以便告知燃气报警器；

6)燃气报警器接收到燃气表唤醒的反馈信息后向其发送关闭阀门的控制信号，或者燃气报警器未接收到燃气表唤醒的反馈信息时，将该燃气表的识别信息与自身识别信息一起编码生成燃气表故障信号后将向外发送；

7)燃气表接收到合法的关闭阀门的控制信号后发出命令使阀门驱动装置将燃气供应管道的阀门关闭；

8)阀门驱动装置将阀门关闭后产生一阀门已关闭的反馈信号给燃气表；

9)燃气表接收到阀门已关闭的确认信号后生成一阀门关闭成功的反馈信号给燃气报警器，或者，燃气表在设定时间内没有接收到阀门已关闭的反馈信号，则生成一阀门关闭失败的反馈信号发送给燃气报警器；

10)燃气报警器在接收到反馈信号后将其与自身的识别信息一起编码成阀门控制结果反馈信号后向外发送；

11)周边区域内同样具备无线通信能力的燃气报警器在接收并确认该信号后会逐级将之进行增益后传递开去，使其最终传递至信号集中器处；

12)信号集中器接收到报警信号或者反馈信号后，先确认其合法性，如果是合法的，则进行信号放大后通过无线网络将之上传上位系统。

本发明在检测到燃气泄漏危险时可以预先将燃气供应管道的阀门关闭，以此有效减轻发生火情时由于没有及时切断燃气供应而导致的情况恶化甚至爆炸的风险。

所述燃气表包括至少两个，所述燃气表、燃气报警器、集中器和无线网络进行组合，采用如下步骤实现自动化燃气表抄表：

1)上位系统通过无线网络将燃气表激活信号和读表操作信号向外广播；

2)任一燃气表接收到激活信号后从待机状态被唤醒后转为工作状态，任一燃气报警器在接收到该激活信号后会将其进行转发，并存储相应的路由信息；

3)燃气表在工作状态中接收到读表操作信号后进行读表操作，并将读取到的数据和自身的识别信息编码生成读表数据信号并通过无线网络向外发送，燃气报警器在接收到读表操作信号或者读表数据信号后经判断并非发送给自己的信号时，会将这些信号进行转发，并存储相应的路由信息；

4)上位系统接收到燃气表传来的信号后进行解析，提取出燃气表识别信息和读表数据，并根据其识别信息将读表数据存储到后台的燃气表抄表数据库中；

5)当记录完一台燃气表的读表数据后，上位系统发出抄表完成的信号给该燃气表使其再次进入休眠状态，燃气报警器接收到该完成信号时会将其转发并存储相应路由信息。

所述上位系统还可以设置一抄表延时，在所述抄表延时过后，所述上位系统会检索燃气表抄表数据库，并将未获取到读表数据的燃气表进行标记后输出警示信息，以便提醒相关人员该燃气表可能发生故障，需要检修。

所述燃气报警器具有唯一的识别信息，所述燃气表具有唯一的识别信息，以防止燃气报警器或者燃气表因为无法正确被识别而导致无线信号无法被有效接收，当燃气报警器接收到外部的信号时根据解析提取出其内的识别信息，假如该信息并非发送给自己的情况，则将该信息进行转发并且存储相应的路由信息，根据这一特点，可以使燃气报警器作为具有无线通信能力的电表或者无线通信能力的水表的路由。

还包括一燃气表配置用手持终端，所述手持终端内设有一无线信号收发模块，可以通过所述手持终端发送无线控制命令以便对燃气表的识别信息进行编辑修改和其他相关配置。

所述燃气报警器的报警器外壳的外表面设有一温度检测模块，所述温度检测模块连接所述报警器控制模块。

所述燃气报警器的报警器外壳的外表面设有一湿度检测模块，所述湿度检测模块连接所述报警器控制模块。

所述燃气报警器内设有一存储模块，所述存储模块连接所述报警器控制模块，所述存储模块用于临时存放收集到的数据，这些数据包括气体检测信号、温度检测值、湿度检测值、设备识别信息和发送时间等。现场情况复杂多变，周边设备的通信失灵、信号干扰和信号失真等都可能造成信号发送失败，本发明中，存储模块的设置可以使燃气报警器在无线信号未发送成功的情况下，持续进行周期性发送而不至于丢失数据，同时也避免影响后续的数据采集，可以兼顾数据采集的实时性和数据的可参考性，防止因为信号发送失败后造成后续采集到的数据覆盖之前采集的数据而造成参考数据样本的缺失，从而影响火情和事故的分析。

所述报警器外壳上设有一摄像头接口，所述摄像头接口连接所述报警器控制模块，所述摄像头接口用于连接外部摄像头，用于在一些敏感位置设置外部摄像头以便采集到紧急情况下的现场画面用于事后分析和调查。在摄像头采集到数据后，由报警器控制模块负责将其存储在存储模块内。

所述燃气报警器还包括一紧急供电模块，所述紧急供电模块接入所述燃气报警器的供电回路中，其控制端与所述报警器控制模块连接，以便报警器控制模块在外部供电欠压或者断路时利用该紧急供电模块对燃气报警器的各个部件进行紧急供电以维持燃气报警器在断电或者外部供电故障情况下的工作，防止意外情况下造成燃气报警器失灵而无法检测到燃气泄漏等情况，造成安全事故。

所述紧急供电模块采用一锂电池，也可以采用一干电池组。

有益效果：由于采用上述技术方案，本发明可以在发生火情或者类似的危险情况时及时切断燃气供应，减轻情况恶化或者爆炸的风险，具有更高的安全性；同时，简化抄表流程并减少了相关设备的投入，实现自动化定时抄表，降低人工成本的同时使得抄表数据具有更强的说服力，减少了用户和燃气供应商之间的矛盾。

附图说明

图1为本发明的燃气报警器结构示意图；

图2为本发明的燃气表端连接示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本发明。

参照图1，具有无线通信功能的燃气报警系统，包括一燃气报警器，燃气报警器包括一报警器外壳1，报警器外壳1内设有报警器控制模块2、报警模块3和气体传感器4，其中，报警模块3和气体传感器4分别与报警器控制模块2连接，还设有一报警器端无线通信模块5，报警器端无线通信模块5连接报警器控制模块2，以便报警器控制模块2可以进行无线信号的收发。本发明中，通过燃气报警器内置无线通信模块的方式使燃气报警器具有无线信号收发的功能，使得燃气报警器之间可以进行数据通信和信号传递，省去了安装和布局时所需要使用的大量的线材，节省了投入成本，同时也避免了因线材的老化和破损导致通信失灵而造成的安全隐患。报警器端无线通信模块5采用zigbee模块。报警模块3采用一蜂鸣器。报警器控制模块2采用ARM微处理器。气体传感器4采用催化型燃气探测器。报警器外壳1的外表面设有一摄像头接口6，摄像头接口6用于外接外部摄像头以便在某些情况下对现场情况进行采样。报警器外壳1内还设有一存储模块7，存储模块7连接报警器控制模块2，存储模块7用于临时存放收集到的数据，这些数据包括气体检测信号、温度检测值、湿度检测值、设备识别信息和发送时间，还用于存放外部摄像头采集到的数据，以便应对无线信号传送失败的情况。报警器外壳1的外表面还设有一温度检测模块8-1和一湿度检测模块8-2，温度检测模块8-1和湿度检测模块8-2连接报警器控制模块2，以便可以获取现场的温湿度数据，为事后分析提供证据。还包括一设置于报警器外壳内的紧急供电模块9，紧急供电模块9接入燃气报警器的供电回路中，其控制端与报警器控制模块2连接，以便报警器控制模块在外部供电欠压或者断路时利用该紧急供电模块对燃气报警器的各个部件进行紧急供电以维持燃气报警器在断电或者外部供电故障情况下的工作，防止意外情况下造成燃气报警器失灵而无法检测到燃气泄漏等情况，造成安全事故。紧急供电模块9采用一锂电池。

参照图2，还包括一燃气表11，燃气表11内设有一燃气表端无线通信模块和一燃气表控制单元，燃气表端无线通信模块连接燃气表控制单元，以便使燃气表11具备无线信号的收发能力。燃气表11连接一阀门驱动装置12，阀门驱动装置12连接燃气供应管道的阀门13，阀门驱动装置12的信号端与燃气表控制单元连接，以便接收燃气表11传来的阀门启闭控制命令，也可以向燃气表11反馈阀门启闭成功的信息。

还包括一具有无线通信能力的信号集中器，信号集中器通过无线网络连接上位系统，信号集中器设置于能够有效接收管辖区域内燃气报警器和燃气表的无线信号的位置，以便稳定采集到所有的必要数据。信号集中器采用一计算机主机。上位系统是燃气供应部门的监控计算机。

所述燃气报警器至少有两个，所述燃气报警器通过以下步骤实现燃气报警功能：

1)气体传感器检测到有害气体浓度超标时产生一触发信号，该触发信号唤醒待机中的报警器控制模块使其工作；

2)报警器控制模块驱动报警模块报警；

3)报警器控制模块将该触发信号与自身的硬件识别信息一起编码后向外发送；

4)燃气报警器根据燃气表的识别信息生成激活信号后向其发送该激活信号以便唤醒待机中的燃气表；

5)燃气表从待机转为工作状态后发出反馈信号以便告知燃气报警器；

6)燃气报警器接收到燃气表唤醒的反馈信息后向其发送关闭阀门的控制信号，或者燃气报警器未接收到燃气表唤醒的反馈信息时，将该燃气表的识别信息与自身识别信息一起编码生成燃气表故障信号后将向外发送；

7)燃气表接收到合法的关闭阀门的控制信号后发出命令使阀门驱动装置将燃气供应管道的阀门关闭；

8)阀门驱动装置将阀门关闭后产生一阀门已关闭的反馈信号给燃气表；

9)燃气表接收到阀门已关闭的确认信号后生成一阀门关闭成功的反馈信号给燃气报警器，或者，燃气表在设定时间内没有接收到阀门已关闭的反馈信号，则生成一阀门关闭失败的反馈信号发送给燃气报警器；

10)燃气报警器在接收到反馈信号后将其与自身的识别信息一起编码成阀门控制结果反馈信号后向外发送；

11)周边区域内同样具备无线通信能力的燃气报警器在接收并确认该信号后会逐级将之进行增益后传递开去，使其最终传递至信号集中器处；

12)信号集中器接收到报警信号或者反馈信号后，先确认其合法性，如果是合法的，则进行信号放大后通过无线网络将之上传到上位系统。

本发明在检测到燃气泄漏危险时可以预先将燃气供应管道的阀门关闭，以此有效减轻发生火情时由于没有及时切断燃气供应而导致的情况恶化甚至爆炸的风险。

所述燃气表包括至少两个，所述燃气表、燃气报警器、集中器和无线网络进行组合，采用如下步骤实现自动化燃气表抄表：

1)上位系统通过无线网络将燃气表激活信号和读表操作信号向外广播；

2)任一燃气表接收到激活信号后从待机状态被唤醒后转为工作状态，任一燃气报警器在接收到该激活信号后会将其进行转发，并存储相应的路由信息；

3)燃气表在工作状态中接收到读表操作信号后进行读表操作，并将读取到的数据和自身的识别信息编码生成读表数据信号并通过无线网络向外发送，燃气报警器在接收到读表操作信号或者读表数据信号后经判断并非发送给自己的信号时，会将这些信号进行转发，并存储相应的路由信息；

4)上位系统接收到燃气表传来的信号后进行解析，提取出燃气表识别信息和读表数据，并根据其识别信息将读表数据存储到后台的燃气表抄表数据库中；

5)当记录完一台燃气表的读表数据后，上位系统发出抄表完成的信号给该燃气表使其再次进入休眠状态，燃气报警器接收到该完成信号时会将其转发并存储相应路由信息。

上位系统还可以设置一抄表延时，在抄表延时过后，上位系统会检索燃气表抄表数据库，并将未获取到读表数据的燃气表进行标记后输出警示信息，以便提醒相关人员该燃气表可能发生故障，需要检修。

燃气报警器具有唯一的识别信息，燃气表具有唯一的识别信息，以防止燃气报警器或者燃气表因为无法正确被识别而导致无线信号无法被有效接收，当燃气报警器接收到外部的信号时根据解析提取出其内的识别信息，假如该信息并非发送给自己的情况，则将该信息进行转发并且存储相应的路由信息，根据这一特点，可以使燃气报警器作为具有无线通信能力的电表或者无线通信能力的水表的路由。

还包括一燃气表配置用手持终端，手持终端内设有一无线信号收发模块，可以通过手持终端发送无线控制命令以便对燃气表的识别信息进行编辑修改和其他相关配置。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.具有无线通信功能的燃气报警系统，包括一燃气报警器，所述燃气报警器包括一报警器外壳，所述报警器外壳内设有报警器控制模块、报警模块和气体传感器，所述报警模块和所述气体传感器分别与所述报警器控制模块连接，其特征在于，还设有一报警器端无线通信模块，所述报警器端无线通信模块连接所述报警器控制模块；

还包括一燃气表，所述燃气表内设有一燃气表端无线通信模块和一燃气表控制单元，所述燃气表端无线通信模块连接所述燃气表控制单元；

所述燃气表连接一阀门驱动装置，所述阀门驱动装置连接燃气供应管道的阀门，所述阀门驱动装置的信号端与燃气表控制单元连接；

还包括一具有无线通信能力的信号集中器，所述信号集中器通过无线网络连接上位系统，所述信号集中器设置于能够有效接收管辖区域内燃气报警器和燃气表的无线信号的位置；

所述燃气报警器包括至少两个，所述燃气报警器通过以下步骤实现燃气报警：

1)气体传感器检测到有害气体浓度超标时产生一触发信号，该触发信号唤醒待机中的报警器控制模块使其工作；

2)报警器控制模块驱动报警模块报警；

3)报警器控制模块将该触发信号与自身的硬件识别信息一起编码后向外发送；

4)燃气报警器根据燃气表的识别信息生成激活信号后向其发送该激活信号以便唤醒待机中的燃气表；

5)燃气表从待机转为工作状态后发出反馈信号以便告知燃气报警器；

6)燃气报警器接收到燃气表唤醒的反馈信息后向其发送关闭阀门的控制信号，或者燃气报警器未接收到燃气表唤醒的反馈信息时，将该燃气表的识别信息与自身识别信息一起编码生成燃气表故障信号后将向外发送；

7)燃气表接收到合法的关闭阀门的控制信号后发出命令使阀门驱动装置将燃气供应管道的阀门关闭；

8)阀门驱动装置将阀门关闭后产生一阀门已关闭的反馈信号给燃气表；

9)燃气表接收到阀门已关闭的确认信号后生成一阀门关闭成功的反馈信号给燃气报警器，或者，燃气表在设定时间内没有接收到阀门已关闭的反馈信号，则生成一阀门关闭失败的反馈信号发送给燃气报警器；

10)燃气报警器在接收到反馈信号后将其与自身的识别信息一起编码成阀门控制结果反馈信号后向外发送；

11)周边区域内同样具备无线通信能力的另一燃气报警器在接收并确认该信号后会逐级将之进行增益后传递开去，使其最终传递至信号集中器处；

12)信号集中器接收到报警信号或者反馈信号后，先确认其合法性，如果是合法的，则进行信号放大后通过无线网络将之上传到上位系统。

2.根据权利要求1所述的具有无线通信功能的燃气报警系统，其特征在于，所述燃气表包括至少两个，所述燃气报警器包括至少两个，所述燃气表、燃气报警器、集中器和无线网络进行组合，采用如下步骤实现自动化燃气表抄表：

1)上位系统通过无线网络将燃气表激活信号和读表操作信号向外广播；

2)任一燃气表接收到激活信号后从待机状态被唤醒后转为工作状态，任一燃气报警器在接收到该激活信号后会将其进行转发，并存储相应的路由信息；

3)燃气表在工作状态中接收到读表操作信号后进行读表操作，并将读取到的数据和自身的识别信息编码生成读表数据信号并通过无线网络向外发送，燃气报警器在接收到读表操作信号或者读表数据信号后经判断并非发送给自己的信号时，会将这些信号进行转发，并存储相应的路由信息；

4)上位系统接收到燃气表传来的信号后进行解析，提取出燃气表识别信息和读表数据，并根据其识别信息将读表数据存储到后台的燃气表抄表数据库中；

5)当记录完一台燃气表的读表数据后，上位系统发出抄表完成的信号给该燃气表使其再次进入休眠状态，燃气报警器接收到该完成信号时会将其转发并存储相应路由信息。

3.根据权利要求1所述的具有无线通信功能的燃气报警系统，其特征在于，所述上位系统设置一抄表延时，在所述抄表延时过后，所述上位系统检索燃气表抄表数据库，并将未获取到读表数据的燃气表进行标记后输出警示信息。

4.根据权利要求1所述的具有无线通信功能的燃气报警系统，其特征在于，所述燃气报警器具有唯一的识别信息，所述燃气表具有唯一的识别信息。

5.根据权利要求1所述的具有无线通信功能的燃气报警系统，其特征在于，还包括一燃气表配置用手持终端，所述手持终端内设有一无线信号收发模块。

6.根据权利要求1所述的具有无线通信功能的燃气报警系统，其特征在于，所述报警器外壳的外表面设有一温度检测模块，所述温度检测模块连接所述报警器控制模块。