CN111198531B - 一种用于电力通信的智能控制系统及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种用于电力通信的智能控制系统及其工作方法，燃气检测单元的燃气监测信号输出端与总控制器的燃气监测信号输入端相连，温度检测单元的温度监测信号输出端与总控制器的温度监测信号输入端相连，总控制器的网络连接端与通讯模块的网络连接端相连，总控制器的燃气通断信号输出端与燃气通断模块的燃气通断信号输入端相连。本发明解决了人们在出门后经常忘记关闭室内的电器设备，导致用电量的虚耗，不仅使人们的生活成本增加了，而且产生的电力虚耗会增加国家的发电成本以及产生浪费，更有可能因为电力短路或者其他原因(例如燃气泄漏)导致室内失火等意外发生，而无法及时报警，对使用者造成财产损失或者人身伤害的问题。

Description

一种用于电力通信的智能控制系统及其工作方法

技术领域

本发明涉及一种智能控制技术领域，特别是涉及一种用于电力通信的智能控制系统及其工作方法。

背景技术

电力通信网是为了保证电力系统的安全稳定运行而应运而生的。电力系统发展电信具有潜力和资源优势。潜力即电力通信拥有覆盖全国电力系统的专用通信网，拥有丰富的通信网络基础设施。资源优势，首先体现在长途传输方面，利用输电线路敷设地线缠绕光缆(gwwop)、自承式光缆(adss)、地线复合光缆(opgw)等电力特殊光缆可迅速形成长途通信能力。电力特殊光缆受外力破坏的可能性小，可靠性高，而且技术已经成熟，特别是opgw技术，在国内已经广泛应用。其次体现在本地传输方面，城市内电力系统的杆路、沟道可用于通信服务，在宽带接入网方面发挥重要作用。随着通信技术的进步以及社会的发展，数字通信和电力通信也开始越来越多的融合起来，由于电力通信在中国具有先天的组网优势以及长距离传输优势，因而使用电力载波通信作为进户输入的地方越来越多，而人们在出门后经常忘记关闭室内的电器设备，导致用电量的虚耗，不仅使人们的生活成本增加了，而且产生的电力虚耗会增加国家的发电成本以及产生浪费，更有可能因为电力短路或者其他原因导致室内失火等意外发生，而无法及时报警，对使用者造成财产损失或者人身伤害，而由于电力通信的兴起，可以在电力进户上使用电力通信进而控制室内电气的运行状态，既方便又节约能源，且对比智能家居一类的设备成本也较低，并可实时监控室内的环境，必要时可以做出报警，鉴于此，针对上述问题深入研究，遂有本案产生。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种用于电力通信的智能控制系统及其工作方法。

为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种用于电力通信的智能控制系统，包括总控制器、通讯模块、检测模块、通断模块和报警模块；检测模块包括燃气检测单元和温度检测单元，通断模块包括燃气通断单元和电力通断单元；

燃气检测单元的燃气监测信号输入端与总控制器的燃气监测信号输入端相连，温度检测单元的温度监测信号输出端与总控制器的温度监测信号输入端相连，总控制器的网络连接端与通讯模块的网络连接端相连，总控制器的燃气通断信号输出端与燃气通断模块的燃气通断信号输入端相连，总控制器的电力通断信号输出端与电力通断模块的电力通断信号输入端相连，总控制器的报警信号输出端与报警模块的报警信号输入端相连；总控制器通过通讯模块与智能终端相连；

燃气通断单元安设在燃气管道进户管道上，当燃气通断单元接收到关闭燃气命令信号，则燃气通断单元将进户燃气阻断，当燃气通断单元接收到开启燃气命令信号，则燃气通断单元将进户燃气由阻断状态变为通入状态；电力通断单元安设在电力线路进户线路上，当电力通断单元接收到关闭电力输入命令信号，则电力通断单元将进户电力切断，当电力通断单元接收到开启电力输入命令信号，则电力通断单元将进户电力由切断状态变为接通状态；

当总控制器接收到智能终端发出的燃气阻断信号或者总控制器根据燃气检测单元监测的燃气泄漏值，向燃气通断单元发送关闭燃气命令信号以及向报警模块发出燃气报警命令信号；此时燃气报警模块发出频率为f_燃气的声光报警；当总控制器接收到智能终端发出的燃气开启信号，向燃气通断单元发送开启燃气命令信号；

当总控制器接收到智能终端发出的电力切断信号，或者总控制器根据燃气检测单元监测的燃气泄漏值以及温度检测单元监测的温度值，向电力通断单元发送关闭电力输入命令信号以及向报警模块发出电力报警命令信号；此时燃气报警模块发出频率为f_电力的声光报警；所述f_电力＝f_燃气+f，所述f为正数；当总控制器接收到智能终端发出的开启电力输入命令信号，向电力通断单元发送开启电力输入命令信号。当事故发生时，报警模块以不同频率的声光报警进行警示，防止事故进一步扩大。

在本发明的一种优选实施方式中，温度检测单元包括温度传感器U2，温度传感器U2的电源端V_CC分别与+5V电源和电容C21的第一端相连，温度传感器U2的电源地端GND分别与电容C21的第二端和电源地相连，温度传感器U2的温度信号输出端Vout分别与可调电阻R21的第一端和电容C22的第一端相连，电容C22的第二端与电源地相连，可调电阻R21的第二端分别与电阻R22的第一端和电容C23的第一端相连，电容C23的第二端分别与电源地相连，电阻R22的第二端与放大器U1的正相输入端相连；电阻R23的第一端与放大器U1的反相输入端相连，电阻R23的第二端分别与可调电阻R24的第一端和电源地相连，可调电阻R24的第二端分别与电容C24的第一端、放大器U1的输出端和放大器U3的正相输入端相连，电容C24的第二端与电源地相连，放大器U3的反相输入端分别与放大器U3的输出端和总控制器的温度监测信号输入端相连。实现对室内温度的实时精确监测。

在本发明的一种优选实施方式中，燃气通断单元包括燃气电磁阀，燃气电磁阀的燃气进气端和燃气出气端安设在燃气管道进户管道上，燃气电磁阀的电源第一端与第一电源地相连，燃气电磁阀的电源第二端与三极管的发射极相连，三极管的集电极与第一电源相连，三极管的基极与总控制器的燃气通断信号输出端相连。燃气电磁阀实现对燃气的通断，防止燃气泄漏扩大。

在本发明的一种优选实施方式中，电力通断单元包括断路器，断路器的电力输入端与市电220V相连，断路器的电力输出端与电力线路进户线路相连，断路器的触发信号输入端与总控制器的电力通断信号输出端相连。断路器实现对电力的通断。

在本发明的一种优选实施方式中，报警模块包括蜂鸣器SPK，蜂鸣器SPK的第一端与电阻R1的第一端相连，电阻R1的第二端分别与三极管Q1的集电极、电阻R3的第一端、三极管Q3的发射极、电源BAT的正极、三极管Q6的发射极和继电器J2的输入回路的第一端相连；三极管Q1的发射极分别与可调电阻R5的第一端和可调电阻R10的第一端相连，可调电阻R5的第二端分别与可调电阻R2的第一端和三极管Q2的基极相连，可调电阻R2的第二端分别与三极管Q1的基极、电阻R3的第二端和电阻R4的第一端相连，三极管Q2的集电极与三极管Q3的基极和三极管Q3的第一集电极相连，三极管Q3的第二集电极与三极管Q4的基极相连，三极管Q2的发射极与电阻R6的第一端相连，电阻R6的第二端分别与电阻R7的第一端、电阻R8的第一端、继电器J1的输出回路的第一端、电容C1的第一端和蜂鸣器SPK的第二端相连；电容C1的第二端分别与电容C2的第一端、电阻R4的第二端、三极管Q4的集电极和二极管D1的负极相连，电容C2的第二端与继电器J1的输出回路的第二端相连；三极管Q4的发射极分别与继电器J2的输出回路的第一端、三极管Q5的发射极、二极管D1的正极、可调电阻R10的第二端、电阻R9的第一端、电阻R7的第二端和继电器J1的输入回路的第一端相连，继电器J1的输入回路的第二端与三极管Q6的集电极相连，电阻R9的第二端与电阻R8的第二端相连，继电器J2的输出回路的第二端与电源BAT的负极相连，继电器J2的输入回路的第二端与三极管Q5的集电极相连，三极管Q5的基极与总控制器的第一频率报警信号相连，三极管Q6的基极与总控制器的第二频率报警信号相连。当三极管Q5导通(饱和)且三极管Q6截止时，蜂鸣器SPK以频率f_燃气发出报警声；当三极管Q5截止且三极管Q6导通(饱和)时，蜂鸣器SPK以频率f_电力发出报警声。

在本发明的一种优选实施方式中，还包括光亮组，所述光亮组包括K个发光二极管，分别为发光二极管LED₁、发光二极管LED₂、发光二极管LED₃、……、发光二极管LED_K，发光二极管LED_k与蜂鸣器SPK并联，所述k为小于或者等于K的正整数。当三极管Q5导通(饱和)且三极管Q6截止时，蜂鸣器SPK和光亮组以频率f_燃气发出报警声光；当三极管Q5截止且三极管Q6导通(饱和)时，蜂鸣器SPK和光亮组以频率f_电力发出报警声光。其光亮组点亮时发出红光起到警示作用。

在本发明的一种优选实施方式中，还包括电量计量单元，电量计量单元的电源输入端与市电220V相连，电量计量单元的电源输出端与断路器的电力输入端相连，电量计量单元的用电量信号输出端与总控制器的用电量信号输入端相连；电量计量单元实现对用电量进行统计，了解历史用电量。

或/和还包括燃气计量单元，燃气计量单元的燃气进气端与燃气管道进户管道相连，燃气计量单元的燃气出气端与燃气电磁阀的燃气进气端相连，燃气计量单元的用气量信号输出端与总控制器的用气量信号输入端相连。燃气计量单元实现对用气量进行统计，了解历史用气量。

本发明还公开了一种用于电力通信的智能控制系统的工作方法，包括以下步骤：

S1，系统初始化；

S2，智能终端向总控制器发送控制信号，控制通断模块相应工作，以及总控制器根据检测模块监测的信号，控制其通断模块相应工作，并向智能终端发送警报信号。

在本发明的一种优选实施方式中，在步骤S1中包括以下步骤：

S11，总控制器向三极管Q5的基极以及三极管Q6的基极发送截止信号，使其三极管Q5和三极管Q6处于截止状态；

S12，在智能终端上输入登录账号和登录密码，在云端服务器上预存有鉴权账号和与鉴权账号相对应的鉴权密码；

S13，对输入的登录账号和登录密码进行哈希算法，得到验证账号和与验证账号相对应的验证密码，其验证账号和验证密码的计算方法为：

Q_账号＝Hash(Q₀)，其Q₀为输入的登录账号；

Q_密码＝Hash(Q₁)，其Q₁为输入的登录密码，Q_密码为得到的验证密码；

将得到的验证账号和与验证账号相对应的验证密码发送至云端服务器；

S14，云端服务器判定得到的验证账号和与验证账号相对应的验证密码是否与云端服务器上预存有鉴权账号和与鉴权账号相对应的鉴权密码一致：

若验证账号和与验证账号相对应的验证密码与鉴权账号和与鉴权账号相对应的鉴权密码一致，则智能终端验证通过；

若验证账号和与验证账号相对应的验证密码与鉴权账号和与鉴权账号相对应的鉴权密码不一致，则重新登陆登录账号和登录密码；通过对登录账号和登录密码进行加密处理，有利于防止云端服务器的鉴权账号和鉴权密码泄漏，也难以知道其用户的实际登录账号和登录密码，安全可靠。

S15，智能终端向总控制器发送测试信号：

S151，智能终端向总控制器发送燃气测试信号：

S1511，智能终端向总控制器发送关闭燃气测试信号，总控制器接收到智能终端发送的关闭燃气测试信号后，总控制器向三极管的基极发送截止电平，使其燃气电磁阀处于断电，燃气管路处于阻断状态；智能终端接收到总控制器的反馈信号为燃气电磁阀处于断电，则执行S1512；智能终端接收到总控制器的反馈信号为燃气电磁阀处于上电，则提示远程控制未正常启用；

S1512，智能终端向总控制器发送开启燃气测试信号，总控制器接收到智能终端发送的开启燃气测试信号后，总控制器向三极管的基极发送导通电平，使其燃气电磁阀处于上电，燃气管路处于导通状态；智能终端接收到总控制器的反馈信号为燃气电磁阀处于上电，则执行S1513；智能终端接收到总控制器的反馈信号为燃气电磁阀处于断电，则提示远程控制未正常启用；

S1513，智能终端再向总控制器发送关闭燃气测试信号，总控制器接收到智能终端发送的关闭燃气测试信号后，总控制器向三极管的基极发送截止电平，使其燃气电磁阀处于断电，燃气管路处于阻断状态；智能终端接收到总控制器的反馈信号为燃气电磁阀处于断电，则执行S152；智能终端接收到总控制器的反馈信号为燃气电磁阀处于上电，则提示远程控制未正常启用；实现对燃气通断单元进行测试，防止燃气通断单元未启用。

S152，智能终端向总控制器发送电力测试信号：

S1521，智能终端向总控制器发送关闭电力测试信号，总控制器接收到智能终端发送的关闭电力测试信号后，总控制器向断路器的触发信号输入端发送断路器断开信号，使其断路器将电力切断；智能终端接收到总控制器的反馈信号为断路器为断开状态，则执行S1522；智能终端接收到总控制器的反馈信号为断路器为闭合状态，则提示远程控制未正常启用；

S1522，智能终端向总控制器发送开启电力测试信号，总控制器接收到智能终端发送的开启电力测试信号后，总控制器向断路器的触发信号输入端发送断路器闭合信号，使其断路器将电力联通；智能终端接收到总控制器的反馈信号为断路器为联通状态，则执行S1523；智能终端接收到总控制器的反馈信号为断路器为断开状态，则提示远程控制未正常启用；

S1523，智能终端向总控制器发送关闭电力测试信号，总控制器接收到智能终端发送的关闭电力测试信号后，总控制器向断路器的触发信号输入端发送断路器断开信号，使其断路器将电力切断；智能终端接收到总控制器的反馈信号为断路器为断开状态，则测试完毕；智能终端接收到总控制器的反馈信号为断路器为闭合状态，则提示远程控制未正常启用。实现对电力通断单元进行测试，防止电力通断单元未启用。

在本发明的一种优选实施方式中，，在步骤S2中，包括以下步骤：

S21，智能终端向总控制器发送控制信号，控制通断模块相应工作：

S211，智能终端判断是否接收到关闭或开启燃气触发信号：

若智能终端接收到关闭燃气触发信号，则智能终端向总控制器发送关闭燃气信号；执行步骤S213；

若智能终端接收到开启燃气触发信号，则智能终端向总控制器发送开启燃气信号；执行步骤S214；

若智能终端未接收到关闭或开启燃气触发信号，则智能终端继续等待关闭或开启燃气触发信号；返回步骤S21；

S212，智能终端判断是否接收到关闭或开启电力触发信号：

若智能终端接收到关闭电力触发信号，则智能终端向总控制器发送关闭电力信号；执行步骤S215；

若智能终端接收到开启电力触发信号，则智能终端向总控制器发送开启电力信号；执行步骤S216；

若智能终端未接收到关闭或开启电力触发信号，则智能终端继续等待关闭或开启电力触发信号；返回步骤S21；

S213，总控制器接收到智能终端发送的关闭燃气信号，总控制器向三极管的基极发送截止电平，使其燃气电磁阀处于断电，燃气管路由导通状态变为阻断状态；

S214，总控制器接收到智能终端发送的开启燃气信号，总控制器向三极管的基极发送导通电平，使其燃气电磁阀处于上电，燃气管路由阻断状态变为导通状态；

S215，总控制器接收到智能终端发送的关闭电力信号，总控制器向断路器的触发信号输入端发送断路器断开信号，使其断路器将电力切断；

S216，总控制器接收到智能终端发送的开启电力信号，总控制器向断路器的触发信号输入端发送断路器闭合信号，使其断路器将电力连通；

S22，总控制器根据检测模块监测的信号，控制其通断模块相应工作，并向智能终端发送警报信号：

S221，总控制器判断燃气检测单元监测的燃气泄漏值是否大于或者等于预设燃气泄漏阈值：

若燃气检测单元监测的燃气泄漏值大于或者等于预设燃气泄漏阈值，则总控制器向三极管的基极发送截止电平，使其燃气电磁阀处于断电，燃气管路由导通状态变为阻断状态；并向三极管Q5的基极发送导通电平，使其蜂鸣器SPK发出频率为f_燃气的报警声；执行步骤S222或步骤S223；

此时，总控制器向智能终端发送第一报警提醒，该第一报警提醒为燃气阻断信息；总控制器接收到智能终端发送的开启燃气信号，则总控制器向智能终端发送第一报警提醒，请检查燃气是否泄漏；

S222，总控制器判断温度检测单元监测的温度值是否大于或者等于预设温度阈值：

若温度检测单元监测的温度值大于或者等于预设温度阈值，则总控制器向断路器的触发信号输入端发送断路器断开信号，使其断路器将电力切断；并向三极管Q6的基极发送导通电平，使其蜂鸣器SPK发出频率为f_电力的报警声；步骤S223

此时，总控制器向智能终端发送第二报警提醒，该第二报警提醒为燃气阻断以及电力切断信息；总控制器接收到智能终端发送的开启电力信号或燃气信号，则总控制器向智能终端发送第二报警提醒，请检查燃气是否泄漏；

S223，总控制器接收到安设在燃气通断单元上的燃气复位按钮发出的燃气复位信号，则总控制器对系统复位。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明解决了人们在出门后经常忘记关闭室内的电器设备，导致用电量的虚耗，不仅使人们的生活成本增加了，而且产生的电力虚耗会增加国家的发电成本以及产生浪费，更有可能因为电力短路或者其他原因(例如燃气泄漏)导致室内失火等意外发生，而无法及时报警，对使用者造成财产损失或者人身伤害的问题。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明连接示意框图。

图2是本发明报警模块电路连接示意图。

图3是本发明温度检测单元电路连接示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明提供了一种用于电力通信的智能控制系统，如图1所示，包括总控制器、通讯模块、检测模块、通断模块和报警模块；检测模块包括燃气检测单元和温度检测单元，通断模块包括燃气通断单元和电力通断单元；

燃气检测单元的燃气监测信号输入端与总控制器的燃气监测信号输入端相连，温度检测单元的温度监测信号输出端与总控制器的温度监测信号输入端相连，总控制器的网络连接端与通讯模块的网络连接端相连，总控制器的燃气通断信号输出端与燃气通断模块的燃气通断信号输入端相连，总控制器的电力通断信号输出端与电力通断模块的电力通断信号输入端相连，总控制器的报警信号输出端与报警模块的报警信号输入端相连；总控制器通过通讯模块与智能终端相连；

燃气通断单元安设在燃气管道进户管道上，当燃气通断单元接收到关闭燃气命令信号，则燃气通断单元将进户燃气由通入状态或阻断状态变为阻断状态(即燃气处于阻断状态)，当燃气通断单元接收到开启燃气命令信号，则燃气通断单元将进户燃气由阻断状态或通入状态变为通入状态(即燃气处于通入状态)；电力通断单元安设在电力线路进户线路上，当电力通断单元接收到关闭电力输入命令信号，则电力通断单元将进户电力由接通状态或切断状态变为切断状态(即电力处于切断状态)，当电力通断单元接收到开启电力输入命令信号，则电力通断单元将进户电力由切断状态变为接通状态(即电力处于接通状态)；

当总控制器接收到智能终端发出的燃气阻断信号或者总控制器根据燃气检测单元监测的燃气泄漏值，向燃气通断单元发送关闭燃气命令信号以及向报警模块发出燃气报警命令信号；此时燃气报警模块发出频率为f_燃气的声光报警；当总控制器接收到智能终端发出的燃气开启信号，向燃气通断单元发送开启燃气命令信号；

当总控制器接收到智能终端发出的电力切断信号，或者总控制器根据燃气检测单元监测的燃气泄漏值以及温度检测单元监测的温度值，向电力通断单元发送关闭电力输入命令信号以及向报警模块发出电力报警命令信号；此时燃气报警模块发出频率为f_电力的声光报警；所述f_电力＝f_燃气+f，所述f为正数；当总控制器接收到智能终端发出的开启电力输入命令信号，向电力通断单元发送开启电力输入命令信号。

在本发明的一种优选实施方式中，如图2所示，温度检测单元包括温度传感器U2，温度传感器U2的电源端V_CC分别与+5V电源和电容C21的第一端相连，温度传感器U2的电源地端GND分别与电容C21的第二端和电源地相连，温度传感器U2的温度信号输出端Vout分别与可调电阻R21的第一端和电容C22的第一端相连，电容C22的第二端与电源地相连，可调电阻R21的第二端分别与电阻R22的第一端和电容C23的第一端相连，电容C23的第二端分别与电源地相连，电阻R22的第二端与放大器U1的正相输入端相连；电阻R23的第一端与放大器U1的反相输入端相连，电阻R23的第二端分别与可调电阻R24的第一端和电源地相连，可调电阻R24的第二端分别与电容C24的第一端、放大器U1的输出端和放大器U3的正相输入端相连，电容C24的第二端与电源地相连，放大器U3的反相输入端分别与放大器U3的输出端和总控制器的温度监测信号输入端相连。在本实施方式中，可调电阻R21的阻值为30K，电阻R22的阻值为5K，电阻R23的阻值为15K，可调电阻R24的阻值为35K，电容C21、电容C23的容值为0.1uF，电容C22、电容C24的容值为0.47uF，温度传感器U2的型号为lm35，放大器U1和放大器U3为四运算放大器，其型号为LM324。在本实施方式中，还包括烟雾传感器，烟雾传感器的烟雾信号输出端与总控制器的烟雾信号输入端相连，当烟雾传感器监测的烟雾值大于或者等于预设烟雾值，则总控制器向三极管的基极发送截止电平，使其燃气电磁阀处于断电，燃气管路处于阻断状态；以及向断路器的触发信号输入端发送断路器断开信号，使其断路器将电力切断；防止火势进一步扩大。

在本发明的一种优选实施方式中，燃气通断单元包括燃气电磁阀，燃气电磁阀的燃气进气端和燃气出气端安设在燃气管道进户管道上，燃气电磁阀的电源第一端与第一电源地相连，燃气电磁阀的电源第二端与三极管的发射极相连，三极管的集电极与第一电源相连，三极管的基极与总控制器的燃气通断信号输出端相连。

在本发明的一种优选实施方式中，电力通断单元包括断路器，断路器的电力输入端与市电220V相连，断路器的电力输出端与电力线路进户线路相连，断路器的触发信号输入端与总控制器的电力通断信号输出端相连。

在本发明的一种优选实施方式中，如图3所示，报警模块包括蜂鸣器SPK，蜂鸣器SPK的第一端与电阻R1的第一端相连，电阻R1的第二端分别与三极管Q1的集电极、电阻R3的第一端、三极管Q3的发射极、电源BAT的正极、三极管Q6的发射极和继电器J2的输入回路的第一端相连；三极管Q1的发射极分别与可调电阻R5的第一端和可调电阻R10的第一端相连，可调电阻R5的第二端分别与可调电阻R2的第一端和三极管Q2的基极相连，可调电阻R2的第二端分别与三极管Q1的基极、电阻R3的第二端和电阻R4的第一端相连，三极管Q2的集电极与三极管Q3的基极和三极管Q3的第一集电极相连，三极管Q3的第二集电极与三极管Q4的基极相连，三极管Q2的发射极与电阻R6的第一端相连，电阻R6的第二端分别与电阻R7的第一端、电阻R8的第一端、继电器J1的输出回路的第一端、电容C1的第一端和蜂鸣器SPK的第二端相连；电容C1的第二端分别与电容C2的第一端、电阻R4的第二端、三极管Q4的集电极和二极管D1的负极相连，电容C2的第二端与继电器J1的输出回路的第二端相连；三极管Q4的发射极分别与继电器J2的输出回路的第一端、三极管Q5的发射极、二极管D1的正极、可调电阻R10的第二端、电阻R9的第一端、电阻R7的第二端和继电器J1的输入回路的第一端相连，继电器J1的输入回路的第二端与三极管Q6的集电极相连，电阻R9的第二端与电阻R8的第二端相连，继电器J2的输出回路的第二端与电源BAT的负极相连，继电器J2的输入回路的第二端与三极管Q5的集电极相连，三极管Q5的基极与总控制器的第一频率报警信号相连，三极管Q6的基极与总控制器的第二频率报警信号相连。在本实施方式中，电阻R1的阻值为12Ω，可调电阻R2的阻值为30K，电阻R3、电阻R4的阻值为400Ω，可调电阻R5的阻值为20K，电阻R6的阻值为100Ω，电阻R7的阻值为1K，电阻R8的阻值为6K，电阻R9的阻值为3K，可调电阻R10的阻值为25K，三极管Q1、三极管Q2、三极管Q4、三极管Q5为NPN型三极管，三极管Q3、三极管Q6为PNP型三极管，其三极管Q1～三极管Q6的型号可以根据实际情况选择。

在本发明的一种优选实施方式中，还包括光亮组，所述光亮组包括K个发光二极管，分别为发光二极管LED₁、发光二极管LED₂、发光二极管LED₃、……、发光二极管LED_K，发光二极管LED_k与蜂鸣器SPK并联，所述k为小于或者等于K的正整数。其发光二极管点亮时发出红光起到警示作用。

在本发明的一种优选实施方式中，还包括电量计量单元，电量计量单元的电源输入端与市电220V相连，电量计量单元的电源输出端与断路器的电力输入端相连，电量计量单元的用电量信号输出端与总控制器的用电量信号输入端相连；

或/和还包括燃气计量单元，燃气计量单元的燃气进气端与燃气管道进户管道相连，燃气计量单元的燃气出气端与燃气电磁阀的燃气进气端相连，燃气计量单元的用气量信号输出端与总控制器的用气量信号输入端相连。

本发明还公开了一种用于电力通信的智能控制系统的工作方法，包括以下步骤：

S1，系统初始化；

S2，智能终端向总控制器发送控制信号，控制通断模块相应工作，以及总控制器根据检测模块监测的信号，控制其通断模块相应工作，并向智能终端发送警报信号。

在本发明的一种优选实施方式中，在步骤S1中包括以下步骤：

S11，总控制器向三极管Q5的基极以及三极管Q6的基极发送截止信号，使其三极管Q5和三极管Q6处于截止状态；此时蜂鸣器SPK以及亮光组不发出声光报警；

S12，在智能终端上输入登录账号和登录密码，在云端服务器上预存有鉴权账号和与鉴权账号相对应的鉴权密码；

S13，对输入的登录账号和登录密码进行哈希算法，得到验证账号和与验证账号相对应的验证密码，其验证账号和验证密码的计算方法为：

Q_账号＝Hash(Q₀)，其Q₀为输入的登录账号，Hash为采用SHA256或MD5的哈希函数，Q_账号为得到的验证账号；

Q_密码＝Hash(Q₁)，其Q₁为输入的登录密码，Q_密码为得到的验证密码；

将得到的验证账号和与验证账号相对应的验证密码发送至云端服务器；

S14，云端服务器判定得到的验证账号和与验证账号相对应的验证密码是否与云端服务器上预存有鉴权账号和与鉴权账号相对应的鉴权密码一致：

若验证账号和与验证账号相对应的验证密码与鉴权账号和与鉴权账号相对应的鉴权密码一致，则智能终端验证通过；

若验证账号和与验证账号相对应的验证密码与鉴权账号和与鉴权账号相对应的鉴权密码不一致，则重新登陆登录账号和登录密码；

S15，智能终端向总控制器发送测试信号：

S151，智能终端向总控制器发送燃气测试信号：

S1511，智能终端向总控制器发送关闭燃气测试信号，总控制器接收到智能终端发送的关闭燃气测试信号后，总控制器向三极管的基极发送截止电平，使其燃气电磁阀处于断电，燃气管路处于阻断状态；智能终端接收到总控制器的反馈信号为燃气电磁阀处于断电，则执行S1512；智能终端接收到总控制器的反馈信号为燃气电磁阀处于上电，则提示远程控制未正常启用；

S1512，智能终端向总控制器发送开启燃气测试信号，总控制器接收到智能终端发送的开启燃气测试信号后，总控制器向三极管的基极发送导通电平，使其燃气电磁阀处于上电，燃气管路处于导通(通入)状态；智能终端接收到总控制器的反馈信号为燃气电磁阀处于上电，则执行S1513；智能终端接收到总控制器的反馈信号为燃气电磁阀处于断电，则提示远程控制未正常启用；

S1513，智能终端再向总控制器发送关闭燃气测试信号，总控制器接收到智能终端发送的关闭燃气测试信号后，总控制器向三极管的基极发送截止电平，使其燃气电磁阀处于断电，燃气管路处于阻断状态；智能终端接收到总控制器的反馈信号为燃气电磁阀处于断电，则执行S152；智能终端接收到总控制器的反馈信号为燃气电磁阀处于上电，则提示远程控制未正常启用；

S152，智能终端向总控制器发送电力测试信号：

S1521，智能终端向总控制器发送关闭电力测试信号，总控制器接收到智能终端发送的关闭电力测试信号后，总控制器向断路器的触发信号输入端发送断路器断开信号，使其断路器将电力切断；智能终端接收到总控制器的反馈信号为断路器为断开状态，则执行S1522；智能终端接收到总控制器的反馈信号为断路器为闭合状态，则提示远程控制未正常启用；

S1522，智能终端向总控制器发送开启电力测试信号，总控制器接收到智能终端发送的开启电力测试信号后，总控制器向断路器的触发信号输入端发送断路器闭合信号，使其断路器将电力联通(接通)；智能终端接收到总控制器的反馈信号为断路器为联通状态，则执行S1523；智能终端接收到总控制器的反馈信号为断路器为断开状态，则提示远程控制未正常启用；

S1523，智能终端向总控制器发送关闭电力测试信号，总控制器接收到智能终端发送的关闭电力测试信号后，总控制器向断路器的触发信号输入端发送断路器断开信号，使其断路器将电力切断；智能终端接收到总控制器的反馈信号为断路器为断开状态，则测试完毕；智能终端接收到总控制器的反馈信号为断路器为闭合状态，则提示远程控制未正常启用。

在本发明的一种优选实施方式中，，在步骤S2中，包括以下步骤：

S21，智能终端向总控制器发送控制信号，控制通断模块相应工作：

S211，智能终端判断是否接收到关闭或开启燃气触发信号：

若智能终端接收到关闭燃气触发信号，则智能终端向总控制器发送关闭燃气信号；执行步骤S213；

若智能终端接收到开启燃气触发信号，则智能终端向总控制器发送开启燃气信号；执行步骤S214；

若智能终端未接收到关闭或开启燃气触发信号，则智能终端继续等待关闭或开启燃气触发信号；返回步骤S21；

S212，智能终端判断是否接收到关闭或开启电力触发信号：

若智能终端接收到关闭电力触发信号，则智能终端向总控制器发送关闭电力信号；执行步骤S215；

若智能终端接收到开启电力触发信号，则智能终端向总控制器发送开启电力信号；执行步骤S216；

若智能终端未接收到关闭或开启电力触发信号，则智能终端继续等待关闭或开启电力触发信号；返回步骤S21；

S213，总控制器接收到智能终端发送的关闭燃气信号，总控制器向三极管的基极发送截止电平，使其燃气电磁阀处于断电，燃气管路处于阻断状态；

S214，总控制器接收到智能终端发送的开启燃气信号，总控制器向三极管的基极发送导通电平，使其燃气电磁阀处于上电，燃气管路处于导通状态；

S215，总控制器接收到智能终端发送的关闭电力信号，总控制器向断路器的触发信号输入端发送断路器断开信号，使其断路器将电力切断；

S216，总控制器接收到智能终端发送的开启电力信号，总控制器向断路器的触发信号输入端发送断路器闭合信号，使其断路器将电力连通；

S22，总控制器根据检测模块监测的信号，控制其通断模块相应工作，并向智能终端发送警报信号：

S221，总控制器判断燃气检测单元监测的燃气泄漏值是否大于或者等于预设燃气泄漏阈值：

若燃气检测单元监测的燃气泄漏值大于或者等于预设燃气泄漏阈值，则总控制器向三极管的基极发送截止电平，使其燃气电磁阀处于断电，燃气管路处于阻断状态；并向三极管Q5的基极发送导通电平，使其蜂鸣器SPK发出频率为f_燃气的报警声；执行步骤S222或步骤S223；

此时，总控制器向智能终端发送第一报警提醒，该第一报警提醒为燃气阻断信息；总控制器接收到智能终端发送的开启燃气信号，则总控制器向智能终端发送第一报警提醒，请检查燃气是否泄漏；

S222，总控制器判断温度检测单元监测的温度值是否大于或者等于预设温度阈值：

若温度检测单元监测的温度值大于或者等于预设温度阈值，则总控制器向断路器的触发信号输入端发送断路器断开信号，使其断路器将电力切断；并向三极管Q6的基极发送导通电平，使其蜂鸣器SPK发出频率为f_电力的报警声；步骤S223

此时，总控制器向智能终端发送第二报警提醒，该第二报警提醒为燃气阻断以及电力切断信息；总控制器接收到智能终端发送的开启电力信号或燃气信号，则总控制器向智能终端发送第二报警提醒，请检查燃气是否泄漏；

S223，总控制器接收到安设在燃气通断单元上的燃气复位按钮发出的燃气复位信号，则总控制器对系统复位。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种用于电力通信的智能控制系统，其特征在于，包括总控制器、通讯模块、检测模块、通断模块和报警模块；检测模块包括燃气检测单元和温度检测单元，通断模块包括燃气通断单元和电力通断单元；

燃气检测单元的燃气监测信号输入端与总控制器的燃气监测信号输入端相连，温度检测单元的温度监测信号输出端与总控制器的温度监测信号输入端相连，总控制器的网络连接端与通讯模块的网络连接端相连，总控制器的燃气通断信号输出端与燃气通断模块的燃气通断信号输入端相连，总控制器的电力通断信号输出端与电力通断模块的电力通断信号输入端相连，总控制器的报警信号输出端与报警模块的报警信号输入端相连；总控制器通过通讯模块与智能终端相连；

报警模块包括蜂鸣器SPK，蜂鸣器SPK的第一端与电阻R1的第一端相连，电阻R1的第二端分别与三极管Q1的集电极、电阻R3的第一端、三极管Q3的发射极、电源BAT的正极、三极管Q6的发射极和继电器J2的输入回路的第一端相连；三极管Q1的发射极分别与可调电阻R5的第一端和可调电阻R10的第一端相连，可调电阻R5的第二端分别与可调电阻R2的第一端和三极管Q2的基极相连，可调电阻R2的第二端分别与三极管Q1的基极、电阻R3的第二端和电阻R4的第一端相连，三极管Q2的集电极与三极管Q3的基极和三极管Q3的第一集电极相连，三极管Q3的第二集电极与三极管Q4的基极相连，三极管Q2的发射极与电阻R6的第一端相连，电阻R6的第二端分别与电阻R7的第一端、电阻R8的第一端、继电器J1的输出回路的第一端、电容C1的第一端和蜂鸣器SPK的第二端相连；电容C1的第二端分别与电容C2的第一端、电阻R4的第二端、三极管Q4的集电极和二极管D1的负极相连，电容C2的第二端与继电器J1的输出回路的第二端相连；三极管Q4的发射极分别与继电器J2的输出回路的第一端、三极管Q5的发射极、二极管D1的正极、可调电阻R10的第二端、电阻R9的第一端、电阻R7的第二端和继电器J1的输入回路的第一端相连，继电器J1的输入回路的第二端与三极管Q6的集电极相连，电阻R9的第二端与电阻R8的第二端相连，继电器J2的输出回路的第二端与电源BAT的负极相连，继电器J2的输入回路的第二端与三极管Q5的集电极相连，三极管Q5的基极与总控制器的第一频率报警信号相连，三极管Q6的基极与总控制器的第二频率报警信号相连；

燃气通断单元安设在燃气管道进户管道上，当燃气通断单元接收到关闭燃气命令信号，则燃气通断单元将进户燃气阻断，当燃气通断单元接收到开启燃气命令信号，则燃气通断单元将进户燃气由阻断状态变为通入状态；电力通断单元安设在电力线路进户线路上，当电力通断单元接收到关闭电力输入命令信号，则电力通断单元将进户电力切断，当电力通断单元接收到开启电力输入命令信号，则电力通断单元将进户电力由切断状态变为接通状态；

当总控制器接收到智能终端发出的燃气阻断信号或者总控制器根据燃气检测单元监测的燃气泄漏值，向燃气通断单元发送关闭燃气命令信号以及向报警模块发出燃气报警命令信号；此时燃气报警模块发出频率为f_燃气的声光报警；当总控制器接收到智能终端发出的燃气开启信号，向燃气通断单元发送开启燃气命令信号；

当总控制器接收到智能终端发出的电力切断信号，或者总控制器根据燃气检测单元监测的燃气泄漏值以及温度检测单元监测的温度值，向电力通断单元发送关闭电力输入命令信号以及向报警模块发出电力报警命令信号；此时燃气报警模块发出频率为f_电力的声光报警；所述f_电力＝f_燃气+f，所述f为正数；当总控制器接收到智能终端发出的开启电力输入命令信号，向电力通断单元发送开启电力输入命令信号。

2.根据权利要求1所述的用于电力通信的智能控制系统，其特征在于，温度检测单元包括温度传感器U2，温度传感器U2的电源端V_CC分别与+5V电源和电容C21的第一端相连，温度传感器U2的电源地端GND分别与电容C21的第二端和电源地相连，温度传感器U2的温度信号输出端Vout分别与可调电阻R21的第一端和电容C22的第一端相连，电容C22的第二端与电源地相连，可调电阻R21的第二端分别与电阻R22的第一端和电容C23的第一端相连，电容C23的第二端分别与电源地相连，电阻R22的第二端与放大器U1的正相输入端相连；电阻R23的第一端与放大器U1的反相输入端相连，电阻R23的第二端分别与可调电阻R24的第一端和电源地相连，可调电阻R24的第二端分别与电容C24的第一端、放大器U1的输出端和放大器U3的正相输入端相连，电容C24的第二端与电源地相连，放大器U3的反相输入端分别与放大器U3的输出端和总控制器的温度监测信号输入端相连。

3.根据权利要求1所述的用于电力通信的智能控制系统，其特征在于，燃气通断单元包括燃气电磁阀，燃气电磁阀的燃气进气端和燃气出气端安设在燃气管道进户管道上，燃气电磁阀的电源第一端与第一电源地相连，燃气电磁阀的电源第二端与三极管的发射极相连，三极管的集电极与第一电源相连，三极管的基极与总控制器的燃气通断信号输出端相连。

4.根据权利要求1所述的用于电力通信的智能控制系统，其特征在于，电力通断单元包括断路器，断路器的电力输入端与市电220V相连，断路器的电力输出端与电力线路进户线路相连，断路器的触发信号输入端与总控制器的电力通断信号输出端相连。

5.根据权利要求1所述的用于电力通信的智能控制系统，其特征在于，还包括光亮组，所述光亮组包括K个发光二极管，分别为发光二极管LED₁、发光二极管LED₂、发光二极管LED₃、……、发光二极管LED_K，发光二极管LED_k与蜂鸣器SPK并联，所述k为小于或者等于K的正整数。

6.根据权利要求4所述的用于电力通信的智能控制系统，其特征在于，还包括电量计量单元，电量计量单元的电源输入端与市电220V相连，电量计量单元的电源输出端与断路器的电力输入端相连，电量计量单元的用电量信号输出端与总控制器的用电量信号输入端相连。

7.根据权利要求4所述的用于电力通信的智能控制系统，其特征在于，还包括燃气计量单元，燃气计量单元的燃气进气端与燃气管道进户管道相连，燃气计量单元的燃气出气端与燃气电磁阀的燃气进气端相连，燃气计量单元的用气量信号输出端与总控制器的用气量信号输入端相连。

8.根据权利要求1～7之一所述的用于电力通信的智能控制系统的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，系统初始化；

S2，智能终端向总控制器发送控制信号，控制通断模块相应工作，以及总控制器根据检测模块监测的信号，控制其通断模块相应工作，并向智能终端发送警报信号。

9.根据权利要求8所述的用于电力通信的智能控制系统的工作方法，其特征在于，在步骤S1中包括以下步骤：

S11，总控制器向三极管Q5的基极以及三极管Q6的基极发送截止信号，使其三极管Q5和三极管Q6处于截止状态；

S12，在智能终端上输入登录账号和登录密码，在云端服务器上预存有鉴权账号和与鉴权账号相对应的鉴权密码；

S13，对输入的登录账号和登录密码进行哈希算法，得到验证账号和与验证账号相对应的验证密码，其验证账号和验证密码的计算方法为：

Q_账号＝Hash(Q₀)，其Q₀为输入的登录账号；

Q_密码＝Hash(Q₁)，其Q₁为输入的登录密码，Q_密码为得到的验证密码；

将得到的验证账号和与验证账号相对应的验证密码发送至云端服务器；

S14，云端服务器判定得到的验证账号和与验证账号相对应的验证密码是否与云端服务器上预存有鉴权账号和与鉴权账号相对应的鉴权密码一致：

若验证账号和与验证账号相对应的验证密码与鉴权账号和与鉴权账号相对应的鉴权密码一致，则智能终端验证通过；

若验证账号和与验证账号相对应的验证密码与鉴权账号和与鉴权账号相对应的鉴权密码不一致，则重新登陆登录账号和登录密码；

S15，智能终端向总控制器发送测试信号：

S151，智能终端向总控制器发送燃气测试信号：

S1511，智能终端向总控制器发送关闭燃气测试信号，总控制器接收到智能终端发送的关闭燃气测试信号后，总控制器向三极管的基极发送截止电平，使其燃气电磁阀处于断电，燃气管路处于阻断状态；智能终端接收到总控制器的反馈信号为燃气电磁阀处于断电，则执行S1512；智能终端接收到总控制器的反馈信号为燃气电磁阀处于上电，则提示远程控制未正常启用；

S1512，智能终端向总控制器发送开启燃气测试信号，总控制器接收到智能终端发送的开启燃气测试信号后，总控制器向三极管的基极发送导通电平，使其燃气电磁阀处于上电，燃气管路处于导通状态；智能终端接收到总控制器的反馈信号为燃气电磁阀处于上电，则执行S1513；智能终端接收到总控制器的反馈信号为燃气电磁阀处于断电，则提示远程控制未正常启用；

S1513，智能终端再向总控制器发送关闭燃气测试信号，总控制器接收到智能终端发送的关闭燃气测试信号后，总控制器向三极管的基极发送截止电平，使其燃气电磁阀处于断电，燃气管路处于阻断状态；智能终端接收到总控制器的反馈信号为燃气电磁阀处于断电，则执行S152；智能终端接收到总控制器的反馈信号为燃气电磁阀处于上电，则提示远程控制未正常启用；

S152，智能终端向总控制器发送电力测试信号：

S1521，智能终端向总控制器发送关闭电力测试信号，总控制器接收到智能终端发送的关闭电力测试信号后，总控制器向断路器的触发信号输入端发送断路器断开信号，使其断路器将电力切断；智能终端接收到总控制器的反馈信号为断路器为断开状态，则执行S1522；智能终端接收到总控制器的反馈信号为断路器为闭合状态，则提示远程控制未正常启用；

S1522，智能终端向总控制器发送开启电力测试信号，总控制器接收到智能终端发送的开启电力测试信号后，总控制器向断路器的触发信号输入端发送断路器闭合信号，使其断路器将电力联通；智能终端接收到总控制器的反馈信号为断路器为联通状态，则执行S1523；智能终端接收到总控制器的反馈信号为断路器为断开状态，则提示远程控制未正常启用；

S1523，智能终端向总控制器发送关闭电力测试信号，总控制器接收到智能终端发送的关闭电力测试信号后，总控制器向断路器的触发信号输入端发送断路器断开信号，使其断路器将电力切断；智能终端接收到总控制器的反馈信号为断路器为断开状态，则测试完毕；智能终端接收到总控制器的反馈信号为断路器为闭合状态，则提示远程控制未正常启用。

10.根据权利要求8所述的用于电力通信的智能控制系统的工作方法，其特征在于，在步骤S2中，包括以下步骤：

S21，智能终端向总控制器发送控制信号，控制通断模块相应工作：

S211，智能终端判断是否接收到关闭或开启燃气触发信号：

若智能终端接收到关闭燃气触发信号，则智能终端向总控制器发送关闭燃气信号；执行步骤S213；

若智能终端接收到开启燃气触发信号，则智能终端向总控制器发送开启燃气信号；执行步骤S214；

若智能终端未接收到关闭或开启燃气触发信号，则智能终端继续等待关闭或开启燃气触发信号；返回步骤S21；

S212，智能终端判断是否接收到关闭或开启电力触发信号：

若智能终端接收到关闭电力触发信号，则智能终端向总控制器发送关闭电力信号；执行步骤S215；

若智能终端接收到开启电力触发信号，则智能终端向总控制器发送开启电力信号；执行步骤S216；

若智能终端未接收到关闭或开启电力触发信号，则智能终端继续等待关闭或开启电力触发信号；返回步骤S21；

S213，总控制器接收到智能终端发送的关闭燃气信号，总控制器向三极管的基极发送截止电平，使其燃气电磁阀处于断电，燃气管路由导通状态变为阻断状态；

S214，总控制器接收到智能终端发送的开启燃气信号，总控制器向三极管的基极发送导通电平，使其燃气电磁阀处于上电，燃气管路由阻断状态变为导通状态；

S215，总控制器接收到智能终端发送的关闭电力信号，总控制器向断路器的触发信号输入端发送断路器断开信号，使其断路器将电力切断；

S216，总控制器接收到智能终端发送的开启电力信号，总控制器向断路器的触发信号输入端发送断路器闭合信号，使其断路器将电力连通；

S22，总控制器根据检测模块监测的信号，控制其通断模块相应工作，并向智能终端发送警报信号：

S221，总控制器判断燃气检测单元监测的燃气泄漏值是否大于或者等于预设燃气泄漏阈值：

若燃气检测单元监测的燃气泄漏值大于或者等于预设燃气泄漏阈值，则总控制器向三极管的基极发送截止电平，使其燃气电磁阀处于断电，燃气管路由导通状态变为阻断状态；并向三极管Q5的基极发送导通电平，使其蜂鸣器SPK发出频率为f_燃气的报警声；执行步骤S222或步骤S223；

此时，总控制器向智能终端发送第一报警提醒，该第一报警提醒为燃气阻断信息；总控制器接收到智能终端发送的开启燃气信号，则总控制器向智能终端发送第一报警提醒，请检查燃气是否泄漏；

S222，总控制器判断温度检测单元监测的温度值是否大于或者等于预设温度阈值：

若温度检测单元监测的温度值大于或者等于预设温度阈值，则总控制器向断路器的触发信号输入端发送断路器断开信号，使其断路器将电力切断；并向三极管Q6的基极发送导通电平，使其蜂鸣器SPK发出频率为f_电力的报警声；步骤S223

此时，总控制器向智能终端发送第二报警提醒，该第二报警提醒为燃气阻断以及电力切断信息；总控制器接收到智能终端发送的开启电力信号或燃气信号，则总控制器向智能终端发送第二报警提醒，请检查燃气是否泄漏；

S223，总控制器接收到安设在燃气通断单元上的燃气复位按钮发出的燃气复位信号，则总控制器对系统复位。

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