CN114140989A - 一种基于物联网系统的燃气泄漏自动报警处理装置 - Google Patents

一种基于物联网系统的燃气泄漏自动报警处理装置 Download PDF

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Abstract

本发明属于燃气检测报警技术领域，具体为一种基于物联网系统的燃气泄露自动报警处理装置，解决了背景技术中的技术问题，其包括内设长距离无线通信模块的电磁阀、内设长距离无线通信模块及燃气浓度检测模块的报警装置、排风装置、长距离无线通信基站以及包含断路器的配电箱，电磁阀安装至燃气总管路上，电磁阀与报警装置通过电源线路相连后连接至其中一个用于控制总电源的断路器上，排风装置与另一个断路器相连接，报警装置通过长距离无线通信基站分别与断路器、用户手机和集中监控平台建立无线连接。本发明可监测燃气泄漏浓度、驱动排风装置、联动电磁阀，切断室内电源，并第一时间通过短信息、APP通知住户、物业等成员；达到了智能化。

Description

一种基于物联网系统的燃气泄漏自动报警处理装置
技术领域
本发明属于燃气检测报警技术领域，涉及物联网，具体为一种基于物联网系统的燃气泄露自动报警处理装置。
背景技术
目前市场上的燃气报警器只有单一的报警功能，无法与家中的油烟机、排气扇、管路电磁阀、电源总开关、业主、物业及燃气供给部门实现互联，共同应对燃气泄漏导致的危险状况，主要表现在以下几个方面：没有第一时间准确判断微泄漏；未能及时加强通风消除泄漏隐患；未能及时切断引起泄漏燃气爆炸火源；未有综合考虑整体安全，此处整体安全为各厂家均是提供最优质的产品、实现独立的高效功能，如油烟机吸油烟性能最强、排气扇排风量最大、报警仪灵敏度最高、门窗密封最好；业主（用户）、物业、燃气供给部门因不在现场，无法第一时间获取泄露信息，出现燃气泄露时却不能统筹兼顾，最终造成事故发生。
发明内容
本发明旨在现有燃气报警装置只有单一的报警功能，不足以防范煤气泄漏事故的技术问题，提供了一种基于物联网系统的燃气泄露自动报警装置。
一种适用于居民室内的基于物联网系统的燃气泄露自动报警处理装置，包括内设长距离无线通信模块的电磁阀、至少一个内设长距离无线通信模块及燃气浓度检测模块的报警装置、至少一个排风装置、长距离无线通信基站以及包含多个内设长距离无线通信模块的断路器的配电箱，电磁阀安装至燃气总管路上，电磁阀与报警装置通过电源线路相连后连接至其中一个用于控制总电源的断路器上，排风装置与另外一个断路器相连接，报警装置通过长距离无线通信基站分别与断路器、用户手机和集中监控平台建立无线连接。
用户手机中安装相关手机APP，集中监控平台安装“物联网燃气安全监控系统软件”。该适用于居民室内的基于物联网系统的燃气泄露自动报警处理装置的工作原理为：报警装置通过其内设的燃气浓度检测模块检测所安装空间内部的燃气浓度，燃气浓度检测模块中的燃气浓度阈值是根据管路供给部门关于微泄漏的定义值，当燃气浓度超过阈值后，报警装置通过其内设长距离无线通信模块与长距离无线通信基站建立连接，报警装置将警报发送至用户手机中的手机APP以及集中监控平台安装的“物联网燃气安全监控系统软件”中，集中监控平台安装的“物联网燃气安全监控系统软件”定位到燃气泄漏的具体房间后，自动远程操控连接排风装置的断路器以打开排风装置，集中监控平台还可以根据情况向燃气供给管理部门求助；当燃气浓度超过最高浓度一定时间后（其中时间可由用户自己设定，总时间不超过15分钟， 最高浓度设为不超过管路供给部门规定燃气泄漏的最高浓度百分之十），报警装置通过其内设长距离无线通信模块与长距离无线通信基站建立连接，将警报发送至用户手机中的手机APP以及集中监控平台安装的“物联网燃气安全监控系统软件”中，集中监控平台安装的“物联网燃气安全监控系统软件”定位到燃气泄漏的具体房间后，自动远程操控连接排风装置的断路器以关闭排风装置，同时通过控制连接电磁阀的断路器，使得电磁阀关闭，以及房间内的总电源断开，防止电器漏电引发火灾，集中监控平台还可以根据情况向燃气供给管理部门求助。
优选的，排风装置为抽油烟机或排风扇。抽油烟机或排风扇在适用于居民室内，当泄漏的燃气浓度较低时，及时打开抽油烟机和排风扇能有效降低室内燃气浓度，通风效果好。
优选的，还包括位于用户室内的无线路由器，报警装置可通过无线路由器分别与断路器、用户手机和集中监控平台建立无线连接。居民室内的报警装置可选择性连接室内无线路由器或者设在小区中公用的长距离无线通信基站，满足不同居民的需求。
优选的，报警装置内设充电电源。具体可选择DC9V充电电源，防止室内停电时报警装置不能正常工作，导致不能及时发送警报以及防止燃气继续泄漏引发严重事故。
优选的，长距离无线通信基站为WiFi通信基站、5G基站通信或4G通信基站，长距离无线通信模块为与长距离无线通信基站适配的WiFi通信模块、5G通信模块或4G通信模块。根据不同的使用场景以及成本造价要求，可选择不同的长距离无线通信方式，以满足用户的个性需求。
本发明还提供了一种适用于工业厂房的基于物联网系统的燃气泄露自动报警处理装置，包括至少两个内设长距离无线通信模块及燃气浓度检测模块的报警装置、至少两个防爆型轴流通风机、包含多个三相空气断路器的配电箱、长距离无线通信基站以及内设上位机和PLC控制柜的集控室，报警装置通过长距离无线通信基站分别与用户手机和集控室的上位机建立无线连接，所有报警装置通过电源线路相连后连接至配电箱的其中一个三相空气断路器上，所有排风装置通过电源线路相连后连接至配电箱的另外一个三相空气断路器上，与排风装置相连的三相空气断路器通过485通讯线与PLC控制柜相连接，PLC控制柜与上位机通过以太网相连。
工业厂房包括燃气锅炉房、气体存储厂房或瓦斯抽放泵站等，工业厂房相关监管工作人员的手机中安装相关手机APP，集控室的上位机中安装“物联网燃气安全监控系统软件”。该适用于工业厂房的基于物联网系统的燃气泄露自动报警处理装置的工作原理为：报警装置通过其内设的燃气浓度检测模块检测所安装空间内部的燃气浓度，燃气浓度检测模块中的燃气浓度阈值是根据管路供给部门关于微泄漏的定义值，当燃气浓度超过阈值后，报警装置通过其内设长距离无线通信模块与长距离无线通信基站建立连接，报警装置将警报发送至用户手机中的手机APP以及集控室的上位机中安装的“物联网燃气安全监控系统软件”上，上位机与集控室的PLC控制柜通过以太网建立连接，PLC控制柜通过485通讯线给连接排风装置的断路器发送控制信号，通过断路器打开防爆型轴流通风机，防爆型轴流通风机的数量根据厂房场地面积的大小确定并进行均匀布置，上位机还可以根据情况向燃气供给管理部门求助。
优选的，还包括内设485通讯模块的电动阀门，电动阀门安装至燃气总管路上，电动阀门通过485通讯线与PLC控制柜相连接。当燃气浓度超过最高浓度一定时间后（其中时间可由用户自己设定，总时间不超过15分钟， 最高浓度设为不超过管路供给部门的《安全规程》中燃气泄漏的最高浓度百分之十），报警装置通过其内设长距离无线通信模块与长距离无线通信基站建立连接，报警装置将警报发送至用户手机中的手机APP以及集控室的上位机中安装的“物联网燃气安全监控系统软件”上，上位机与集控室的PLC控制柜通过以太网建立连接，PLC控制柜通过485通讯线控制燃气总管路上的电动阀门关闭，PLC控制柜通过485通讯线给连接排风装置的断路器发送控制信号，通过断路器打开防爆型轴流通风机，通过断路器打开防爆型轴流通风机继续通风，上位机还可以根据情况向燃气供给管理部门求助。
优选的，长距离无线通信基站为WiFi通信基站、5G基站通信或4G通信基站，长距离无线通信模块为与长距离无线通信基站适配的WiFi通信模块、5G通信模块或4G通信模块。根据不同的使用场景以及成本造价要求，可选择不同的长距离无线通信方式，以满足用户的个性需求。比如，当将该装置用于燃气井道内时，在井道内安装内置5G通信模块的报警装置，在燃气管路上安装内置5G通信模块的电磁阀，当报警装置检测到燃气浓度异常时，将报警信号发送至监管人员的手机或集控中心后台，然后监管人员或集控中心将控制信号发送至电磁阀，电磁阀闭合，切断燃气源。
优选的，配电箱中的三相空气断路器可替换为隔爆型真空馈电开关，隔爆型真空馈电开关（负荷侧）连接有照明综合保护装置以及与防爆型轴流通风机数量相同的隔离型真空电磁启动器，所有报警装置通过电源线路相连后连接至照明综合保护装置，防爆型轴流通风机与隔离型真空电磁启动器分别对应连接，隔爆型真空馈电开关以及所有隔离型真空电磁启动器分别通过485通讯线与PLC控制柜相连接。当工业厂房较大，配电箱位于厂房之内时，为了防爆，将配电箱内的断路器换成了隔爆型真空馈电开关，隔爆型真空馈电开关的负荷侧又连接照明综合保护装置以及多个隔离型真空电磁启动器，照明综合保护装置也是一种防爆开关，隔爆型真空馈电开关相当于所有防爆型轴流通风机的总开关，每个隔离型真空电磁启动器分别通过单独的485通讯线被PLC控制柜操控，所有隔离型真空电磁启动器也能够通过隔爆型真空馈电开关以及485通讯线被PLC控制柜操控同时控制。
优选的，报警装置内设充电电源。具体可选择DC9V充电电源，防止室内停电时报警装置不能正常工作，导致不能及时发送警报以及防止燃气继续泄漏引发严重事故。
本发明的有益效果是：结构简单，操作方便，可以监测燃气泄漏浓度、驱动排风装置、联动电磁阀，切断室内电源，并第一时间通过短信息、APP通知住户、物业等成员；打破了以往燃气报警器只能监控的缺点以及发生燃气泄漏用户无法采取及时的救助措施而带来的不必要伤害，达到了智能化。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1中所述一种基于物联网系统的燃气泄露自动报警处理装置的结构示意图。
图2为本发明实施例2中所述一种基于物联网系统的燃气泄露自动报警处理装置的结构示意图。
图3为本发明实施例3中所述一种基于物联网系统的燃气泄露自动报警处理装置的结构示意图。
图4为本发明实施例4中所述一种基于物联网系统的燃气泄露自动报警处理装置的结构示意图。
图5为本发明实施例5中所述一种基于物联网系统的燃气泄露自动报警处理装置的结构示意图。
图中：1、电磁阀；2、报警装置；3、排风装置；4、长距离无线通信基站；5、断路器；6、配电箱；7、燃气总管路；8、防爆型轴流通风机；9、三相空气断路器；10、上位机；11、PLC控制柜；12、集控室；13、隔爆型真空馈电开关；14、照明综合保护装置；15、隔离型真空电磁启动器；16、电动阀门。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语 “第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：一种适用于居民室内的基于物联网系统的燃气泄露自动报警处理装置，包括内设长距离无线通信模块的电磁阀1、至少一个内设长距离无线通信模块及燃气浓度检测模块的报警装置2、至少一个排风装置3、长距离无线通信基站4以及包含多个内设长距离无线通信模块的断路器5的配电箱6，排风装置3为抽油烟机或排风扇，电磁阀1安装至燃气总管路7上，报警装置2内设DC9V充电电源，电磁阀1与报警装置2通过电源线路相连后连接至其中一个用于控制总电源的断路器5上，用于控制总电源的断路器5连接室内所有的电器，排风装置3与另外一个断路器5相连接，报警装置2通过长距离无线通信基站4分别与断路器5、用户手机和集中监控平台建立无线连接；还包括位于用户室内的无线路由器，报警装置2可通过无线路由器分别与断路器5、用户手机和集中监控平台建立无线连接。居民室内的报警装置2可选择性连接室内无线路由器或者设在小区中公用的长距离无线通信基站4，满足不同居民的需求；长距离无线通信基站4为WiFi通信基站、5G基站通信或4G通信基站，长距离无线通信模块为与长距离无线通信基站4适配的WiFi通信模块、5G通信模块或4G通信模块。根据不同的使用场景以及成本造价要求，可选择不同的长距离无线通信方式，以满足用户的个性需求。该实施例中，长距离无线通信基站4为WiFi通信基站，长距离无线通信模块为WiFi通信模块。民居用户的手机中安装相关手机APP，位于小区的集中监控平台中安装“物联网燃气安全监控系统软件”。
实施例2：一种适用于气体存储厂房的基于物联网系统的燃气泄露自动报警处理装置，包括四个内设长距离无线通信模块及燃气浓度检测模块的报警装置2、四个防爆型轴流通风机8、包含多个三相空气断路器9的配电箱6、长距离无线通信基站4以及内设上位机10和PLC控制柜11的集控室12，报警装置2内设DC9V充电电源，报警装置2通过长距离无线通信基站4分别与用户手机和集控室12的上位机10建立无线连接，配电箱6一般位于气体存储厂房之外，防爆型轴流通风机8具有防爆功能安装至厂房的四周墙壁上，所有报警装置2通过电源线路相连后连接至配电箱6的其中一个三相空气断路器9上，所有防爆型轴流通风机8通过电源线路相连后连接至配电箱6的另外一个三相空气断路器9上，与防爆型轴流通风机8相连的三相空气断路器9通过485通讯线与PLC控制柜11相连接，PLC控制柜11与上位机10通过以太网相连，长距离无线通信基站4为WiFi通信基站、5G基站通信或4G通信基站，长距离无线通信模块为与长距离无线通信基站4适配的WiFi通信模块、5G通信模块或4G通信模块，本实施例汇中，长距离无线通信基站4为WiFi通信基站，长距离无线通信模块为WiFi通信模块。工业厂房相关监管工作人员的手机中安装相关手机APP，集控室12的上位机10中安装“物联网燃气安全监控系统软件”。
实施例3：一种适用于燃气锅炉房的基于物联网系统的燃气泄露自动报警处理装置，包括四个内设WiFi通信模块及燃气浓度检测模块的报警装置2、四个防爆型轴流通风机8、包含多个三相空气断路器9的配电箱6、WiFi通信基站以及内设上位机10和PLC控制柜11的集控室12，报警装置2内设DC9V充电电源，报警装置2通过WiFi通信基站分别与用户手机和集控室12的上位机10建立无线连接，配电箱6一般位于锅炉房之外，防爆型轴流通风机8具有防爆功能安装至锅炉房的四周墙壁上，所有报警装置2通过电源线路相连后连接至配电箱6的其中一个三相空气断路器9上，所有防爆型轴流通风机8通过电源线路相连后连接至配电箱6的另外一个三相空气断路器9上，与防爆型轴流通风机8相连的三相空气断路器9通过485通讯线与PLC控制柜11相连接，PLC控制柜11与上位机10通过以太网相连，还包括内设485通讯模块的电动阀门16，电动阀门16安装至燃气总管路7上，电动阀门16通过485通讯线与PLC控制柜11相连接。工业厂房包括燃气锅炉房、气体存储厂房或瓦斯抽放泵站等，工业厂房相关监管工作人员的手机中安装相关手机APP，集控室12的上位机10中安装“物联网燃气安全监控系统软件”。
实施例4：一种适用于瓦斯抽放泵站的基于物联网系统的燃气泄露自动报警处理装置，包括四个内设WiFi通信模块及燃气浓度检测模块的报警装置2、四个防爆型轴流通风机8、包含隔爆型真空馈电开关13的配电箱6、WiFi通信基站以及内设上位机10和PLC控制柜11的集控室12，报警装置2内设DC9V充电电源，报警装置2通过WiFi通信基站分别与用户手机和集控室12的上位机10建立无线连接，隔爆型真空馈电开关13的负荷侧连接有照明综合保护装置14以及与防爆型轴流通风机8数量相同的隔离型真空电磁启动器15，所有报警装置2通过电源线路相连后连接至照明综合保护装置14，防爆型轴流通风机8与隔离型真空电磁启动器15分别对应连接，隔爆型真空馈电开关13以及所有隔离型真空电磁启动器15分别通过485通讯线与PLC控制柜11相连接，隔爆型真空馈电开关13、照明综合保护装置14以及所有隔离型真空电磁启动器15具有防爆功能，故配电箱6可置于厂房内部，防爆型轴流通风机8具有防爆功能所以安装在泵站的四周墙壁上，PLC控制柜11与上位机10通过以太网相连，还包括内设485通讯模块的电动阀门16，电动阀门16安装至瓦斯抽放泵的进气口总管路上，电动阀门16通过485通讯线与PLC控制柜11相连接。工业厂房包括燃气锅炉房、气体存储厂房或瓦斯抽放泵站等，工业厂房相关监管工作人员的手机中安装相关手机APP，集控室12的上位机10中安装“物联网燃气安全监控系统软件”。
实施例5：当将该装置用于燃气井道内时，在井道内安装内置5G通信模块的报警装置2，在燃气管路上安装内置5G通信模块以及电池的电磁阀1，当报警装置2检测到燃气浓度异常时，将报警信号发送至监管人员的手机或集控中心后台，然后监管人员或集控中心将控制信号发送至电磁阀1，电磁阀1闭合，切断燃气源。
上述实施例1~5中，报警装置2、电磁阀1、电动阀门16均是本安型的，包括报警装置2内部的充电电源也是本安型充电电源，电磁阀1和电动阀门16也带有手动开关功能。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种基于物联网系统的燃气泄露自动报警处理装置，其特征在于，包括内设长距离无线通信模块的电磁阀(1)、至少一个内设长距离无线通信模块及燃气浓度检测模块的报警装置(2)、至少一个排风装置(3)、 以及包含多个内设长距离无线通信模块的断路器(5)的配电箱(6)，电磁阀(1)安装至燃气总管路(7)上，电磁阀(1)与报警装置(2)通过电源线路相连后连接至其中一个用于控制总电源的断路器(5)上，排风装置(3)与另外一个断路器(5)相连接，报警装置(2)通过长距离无线通信基站(4)分别与断路器(5)、用户手机和集中监控平台建立无线连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网系统的燃气泄露自动报警处理装置，其特征在于，排风装置(3)为抽油烟机或排风扇。
3.根据权利要求2所述的一种基于物联网系统的燃气泄露自动报警处理装置，其特征在于，还包括位于用户室内的无线路由器，报警装置(2)可通过无线路由器分别与断路器(5)、用户手机和集中监控平台建立无线连接。
4.根据权利要求3所述的一种基于物联网系统的燃气泄露自动报警处理装置，其特征在于，报警装置(2)内设充电电源。
5.根据权利要求1至3任一项所述的一种基于物联网系统的燃气泄露自动报警处理装置，其特征在于，长距离无线通信基站(4)为WiFi通信基站、5G基站通信或4G通信基站，长距离无线通信模块为与长距离无线通信基站(4)适配的WiFi通信模块、5G通信模块或4G通信模块。
6.一种基于物联网系统的燃气泄露自动报警处理装置，其特征在于，包括至少两个内设长距离无线通信模块及燃气浓度检测模块的报警装置(2)、至少两个防爆型轴流通风机(8)、包含多个三相空气断路器(9)的配电箱(6)、长距离无线通信基站(4)以及内设上位机(10)和PLC控制柜(11)的集控室(12)，报警装置(2)通过长距离无线通信基站(4)分别与用户手机和集控室(12)的上位机(10)建立无线连接，所有报警装置(2)通过电源线路相连后连接至配电箱(6)的其中一个三相空气断路器(9)上，所有排风装置(3)通过电源线路相连后连接至配电箱(6)的另外一个三相空气断路器(9)上，与排风装置(3)相连的三相空气断路器(9)通过485通讯线与PLC控制柜(11)相连接，PLC控制柜(11)与上位机(10)通过以太网相连。
7.根据权利要求5所述的一种基于物联网系统的燃气泄露自动报警处理装置，其特征在于，还包括内设485通讯模块的电动阀门(16)，电动阀门(16)安装至燃气总管路(7)上，电动阀门(16)通过485通讯线与PLC控制柜(11)相连接。
8.根据权利要求6所述的一种基于物联网系统的燃气泄露自动报警处理装置，其特征在于，长距离无线通信基站(4)为WiFi通信基站、5G基站通信或4G通信基站，长距离无线通信模块为与长距离无线通信基站(4)适配的WiFi通信模块、5G通信模块或4G通信模块。
9.根据权利要求5所述的一种基于物联网系统的燃气泄露自动报警处理装置，其特征在于，配电箱(6)中的三相空气断路器(9)可替换为隔爆型真空馈电开关(13)，隔爆型真空馈电开关(13)连接有照明综合保护装置(14)以及与防爆型轴流通风机(8)数量相同的隔离型真空电磁启动器(15)，所有报警装置(2)通过电源线路相连后连接至照明综合保护装置(14)，防爆型轴流通风机(8)与隔离型真空电磁启动器(15)分别对应连接，隔爆型真空馈电开关(13)以及所有隔离型真空电磁启动器(15)分别通过485通讯线与PLC控制柜(11)相连接。
10.根据权利要求9所述的一种基于物联网系统的燃气泄露自动报警处理装置，其特征在于，报警装置(2)内设充电电源。
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