CN209168373U - 家用燃气报警云平台托管服务设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种家用燃气报警云平台托管服务设备，包括：多个子节点传感器，用于采集第一传感器数据；与多个子节点传感器通信的至少一个网关传感器，其中，网关传感器包括NB‑IoT模组，以采集第二传感器数据；基站，基站与至少一个网关传感器通信，以接收至少一个网关传感器通过NB‑IoT网络发送的第一传感器数据和/或第二传感器数据；云服务器，云服务器与基站通信，以根据第一传感器数据和/或第二传感器数据判断燃气是否泄漏，并在燃气泄漏时，发送报警信息。该设备能够及时发现危险并有效处置，有效保护居民生命财产安全，可靠性高，简单易实现。

Description

家用燃气报警云平台托管服务设备

技术领域

本实用新型涉及燃气报警技术领域，特别涉及一种家用燃气报警云平台托管服务设备。

背景技术

相关技术，如一种家庭安全监控方法和装置，使用获取设置在家庭环境中的传感器的采集数据；在根据所述采集数据确定家庭环境中发生异常事件时，向与所述家庭环境相关联的用户终端发送通知消息，所述通知消息用于通知所述用户终端的用户所述家庭环境中发生所述异常事件。

然而，受限于数据获取装置的设备技术条件限制，只能对采集数据进行简单的判断和报警。同时只能向绑定的家庭用户推送报警信息，无法对附近区域内的人员进行灾害预警，也无法直接通知到消防等有关部门。

又如一种基于电力线载波通信技术的燃气探测报警网络，通过电力线进行信号传输，可实现区域内的集中监控和管理。

然而，使用电力线载波通信技术的前端传感器和后端监控设备必须连接在同一电力变压器次级回路中才可以通信，监控的覆盖面只能限于一个小区或一栋楼的范围。另外，通信依赖于电力线载波技术，当燃气泄漏或火灾发生时，一旦电力切断，则导致无法通信，亟需改进。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本实用新型的目的在于提出一种家用燃气报警云平台托管服务设备，该设备能够及时发现危险并有效处置，有效保护居民生命财产安全，可靠性高，简单易实现。

为达到上述目的，本实用新型提出了一种家用燃气报警云平台托管服务设备，包括：多个子节点传感器，用于采集第一传感器数据；与所述多个子节点传感器通信的至少一个网关传感器，其中，所述网关传感器包括NB-IoT模组，以采集第二传感器数据；基站，所述基站与所述至少一个网关传感器通信，以接收所述至少一个网关传感器通过NB-IoT(Narrow Band Internet of Things，窄带物联网)网络发送的所述第一传感器数据和/或第二传感器数据；云服务器，所述云服务器与所述基站通信，以根据所述第一传感器数据和/或第二传感器数据判断燃气是否泄漏，并在燃气泄漏时，发送报警信息。

本实用新型的家用燃气报警云平台托管服务设备，通过云服务器对前端传感器数据的汇总分析，实现对灾害危险的早期预警和全程监控，并根据危险等级采取不同的处置措施，同时，可以保证服务不会受任何条件限制和影响而失效，在断电、有线网络中断的情况下仍然可以进行报警，从而能够及时发现危险并有效处置，有效保护居民生命财产安全，可靠性高，简单易实现。

进一步地，所述多个子节点传感器中每个子节点传感器包括：至少一个第一气体探头、至少一个第一温度探头和/或至少一个第一烟雾探头；第一Zigbee通信模块，所述第一Zigbee通信模块分别与所述至少一个第一气体探头、所述至少一个第一温度探头和/或所述至少一个第一烟雾探头相连，以采集所述至少一个第一气体探头、所述至少一个第一温度探头和/或所述至少一个第一烟雾探头的第一传感器数据，并将所述第一传感器数据发送至所述网关传感器。

进一步地，所述每个子节点传感器还包括：电源适配接口和/或备用电池。

进一步地，所述每个子节点传感器还包括：在接收所述报警信息后进行报警的至少一个第一声光报警器。

进一步地，所述至少一个网关传感器中每个网关传感器包括：至少一个第二气体探头、至少一个第二温度探头和/或至少一个第二烟雾探头；第二Zigbee通信模块，所述第二Zigbee通信模块分别与所述至少一个第二气体探头、所述至少一个第二温度探头和/或所述至少一个第二烟雾探头相连，并与所述第一Zigbee通信模块通信，以接收所述第一传感器数据，并采集所述至少一个第二气体探头、所述至少一个第二温度探头和/或所述至少一个第二烟雾探头的第二传感器数据；所述NB-IoT模组，所述NB-IoT模组与所述第二Zigbee通信模块相连，以将所述第一传感器数据和/或第二传感器数据发送至所述云服务器。

进一步地，所述每个网关传感器还包括：在接收所述报警信息后进行报警的至少一个第二声光报警器。

进一步地，还包括：第一控制装置，用于在所述报警信息满足预警条件时，切断燃气并启动联动的换气装置或排气装置，并将所述报警信息发送至用户的移动终端。

进一步地，还包括：第二控制装置，用于在所述报警信息满足泄漏条件时，切断电力，并将所述报警信息发送至第一预设终端。

进一步地，还包括：第三控制装置，用于在所述报警信息满足灾害条件时，发送所述报警信息至泄漏位置的第一预设范围内的所有用户，并将所述报警信息发送至第二预设终端。

进一步地，还包括：第四控制装置，用于在所述报警信息满足火灾条件时，发送所述报警信息至所述泄漏位置的第二预设范围内的所有用户，其中，所述第二预设范围大于所述第一预设范围，并将所述报警信息发送至所述第二预设终端。

本实用新型附加的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，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本实用新型一个实施例的家用燃气报警云平台托管服务设备的结构示意图；

图2为根据本实用新型一个具体实施例的家用燃气报警云平台托管服务设备的结构示意图；

图3为根据本实用新型一个实施例的子节点传感器硬件框图；

图4为根据本实用新型一个实施例的网关传感器硬件框图；

图5为根据本实用新型一个实施例的数据分析处理流程图；

图6为根据本实用新型一个实施例的数据分析处理流程流程图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，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，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在介绍家用燃气报警云平台托管服务设备之前，先简单介绍一下家用燃气报警器、窄带物联网NB-IoT和云服务托管平台。

(1)家用燃气报警器采用气体传感器检测房间内天然气、液化石油气浓度，通过微处理器对检测结果进行处理，当检测气体浓度超过预设阈值时，触发报警。家用燃气报警器广泛用于家庭、宾馆、公寓、餐厅等各类使用可燃气体的场所进行安全监控。

(2)窄带物联网是物联网(IoT)领域的一个新兴技术。NB-IOT构建于蜂窝网络，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，也被叫作低功耗广域网(LPWAN)。NB-IOT网络只消耗180KHz的带宽，可有效降低通信模组的功耗，同时提升能量覆盖密度。使用NB-IOT模组的设备电池寿命可达到10年，同时能够提供全面的室内蜂窝数据覆盖率。具有覆盖广、连接多、速率低、成本低、功耗低、架构优的特点。

(3)云平台是指基于硬件的服务，提供计算、网络和存储能力。它具备以下特征：

硬件管理对使用者/购买者高度抽象：用户根本不知道数据是在位于哪里的哪几台机器处理的，也不知道是怎样处理的，当他需要某种应用时，他向“云”发出指示，一会儿的功夫结果就呈现在他的屏幕上。云计算分布式的资源向用户隐藏了实现细节，并最终以整体的形式呈现给用户。

使用者/购买者对基础设施的投入被转换为OPEX(Operating Expense，即运营成本)：企业和机构不再需要规划属于自己的数据中心，也不需要将精力耗费在与自己主营业务无关的IT管理上。他们只需要向“云”发出指示，就可以得到不同程度、不同类型的信息服务。节省下来的时间、精力、金钱，就都可以投入到企业的运营中去了。对于个人用户而言，也不再需要投入大量费用购买软件，云中的服务已经提供了他所需要的功能，任何困难都可以解决。基础设施的能力具备高度的弹性(增和减)：可以根据需要进行动态扩展和配置。

下面参照附图描述根据本实用新型实施例提出的家用燃气报警云平台托管服务设备。

图1是本实用新型一个实施例的家用燃气报警云平台托管服务设备的结构示意图。

如图1所示，该家用燃气报警云平台托管服务设备10包括：多个子节点传感器100、至少一个网关传感器200、基站300和云服务器400。

其中，多个子节点传感器100用于采集第一传感器数据。与多个子节点传感器100通信的至少一个网关传感器200，其中，网关传感器200包括NB-IoT模组，以采集第二传感器数据。基站300与至少一个网关传感器200通信，以接收至少一个网关传感器200通过NB-IoT网络发送的第一传感器数据和/或第二传感器数据。云服务器400与基站300通信，以根据第一传感器数据和/或第二传感器数据判断燃气是否泄漏，并在燃气泄漏时，发送报警信息。该设备10能够及时发现危险并有效处置，有效保护居民生命财产安全，可靠性高，简单易实现。

具体而言，如图2所示，本实用新型实施例所使用的前端传感器分为两种：网关传感器和子节点传感器，每个用户可以设置多个子节点传感器100，用于采集第一传感器数据，每个用户可以设置至少一个网关传感器200，多个子节点传感器100与至少一个网关传感器200相连接，至少一个网关传感器100同时具备子节点传感器的功能，并且还包括NB-IoT模组，可以用于采集第二传感器数据，并且用于接收多个子节点传感器100采集的第一传感器数据。然后至少一个网关传感器200将采集的数据和接收的数据发送至基站300，基站300与云服务器400通信，云服务器400根据接收到的数据判断是否发生燃气泄漏，并在燃气泄漏时，发送报警信息。其中，云服务器400也可以称为云平台。

下面将结合具体实施例对家用燃气报警云平台托管服务设备进行进一步阐述。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，多个子节点传感器100中每个子节点传感器包括：至少一个第一气体探头、至少一个第一温度探头和/或至少一个第一烟雾探头、以及第一Zigbee通信模块。

其中，至少一个第一气体探头、至少一个第一温度探头和/或至少一个第一烟雾探头；第一Zigbee通信模块分别与至少一个第一气体探头、至少一个第一温度探头和/或至少一个第一烟雾探头相连，以采集至少一个第一气体探头、至少一个第一温度探头和/或至少一个第一烟雾探头的第一传感器数据，并将第一传感器数据发送至网关传感器。

其中，在本实用新型的一个实施例中，每个子节点传感器还包括：电源适配接口和/或备用电池。

具体而言，如图3所示，子节点传感器由气体探头、温度探头、烟雾探头、Zigbee通信模块组成。子节点传感器选用CC2530作为Zigbee通信模块，其内部集成8051内核和RF收发模块，具有8路输入的12位ADC和32kHz的定时器。

CC2530通过定时器控制采样频率，每秒一次对气体探头、温度探头和烟雾探头进行采样，探头输出信号为4-20mA模拟量，送入CC2530的AD口转换为数字信号，并在RAM内进行缓存。每隔1分钟CC2530启动RF模块连接到网关传感器，通过Zigbee协议栈将缓存的数据上传。

传感器通过电源适配器接市电供电，并配有备用电池。市电断电时自动切换到备用电池供电。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，每个子节点传感器100还包括：第一声光报警器。其中，在接收报警信息后进行报警的至少一个第一声光报警器。

可以理解的是，如图3所示，第一声光报警器可以设置于每个子节点传感器上，从而在燃气泄漏发时，可以根据报警信息控制相应的报警设备进行报警，比如，第一声光报警器，在第一声光报警器报警时，则可以确定是子节点传感器100位置处发生燃气泄漏，从而进一步根据发出报警的第一声光报警器准确、快速的确定泄漏的位置，及时对泄漏位置进行修护，有效提高设备的可靠性。另外，第一声光报警器可以包括LED灯光报警装置和蜂鸣器或语音提醒报警装置，在报警时，可以通过LED灯光闪烁，且可以结合蜂鸣器蜂鸣，或者通过语音播报，如“警告，有燃气泄漏”，等方式进行报警，从而有效且及时的提醒用户存在燃气泄漏，可以对危险及时发现并进行有效处置。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，至少一个网关传感器200中每个网关传感器包括：至少一个第二气体探头、至少一个第二温度探头和/或至少一个第二烟雾探头、第二Zigbee通信模块和NB-IoT模组。

其中，至少一个第二气体探头、至少一个第二温度探头和/或至少一个第二烟雾探头；第二Zigbee通信模块分别与至少一个第二气体探头、至少一个第二温度探头和/或至少一个第二烟雾探头相连，并与第一Zigbee通信模块通信，以接收第一传感器数据，并采集至少一个第二气体探头、至少一个第二温度探头和/或至少一个第二烟雾探头的第二传感器数据；NB-IoT模组与第二Zigbee通信模块相连，以将第一传感器数据和/或第二传感器数据发送至云服务器。

具体而言，如图4所示，网关传感器在子节点传感器的基础上增加NB-IoT模组，型号为BC95。网关节点通过CC2530接收各子节点上报的数据，并将所有的数据打包在一起，通过串口发送给BC95，BC95连接到NB基站后将数据上传。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，每个网关传感器200还包括：第二声光报警器。其中，在接收报警信息后进行报警的至少一个第二声光报警器。

可以理解的是，如图4所示，第二声光报警器可以设置于网关传感器200上，从而在燃气泄漏发时，可以根据报警信息控制相应的报警设备进行报警，比如，第二声光报警器，从而根据发出报警的第二声光报警器准确、快速的确定泄漏的位置，及时对泄漏位置进行修护，有效提高设备的可靠性。

进一步地，本实用新型实施例基于NB-IoT的网络通信方式，如图2所示，子节点分布在各个房间内，和网关之间通过Zigbee网络进行通信。网关收集各子节点上报的数据，通过NB-IoT网络连接到基站进行上传，数据通过TCP网络发送到云平台。

现有的家报类产品使用WIFI连接互联网，或使用电力载波通信连接区域服务器，危险发生时一旦电力中断就无法联网。本实用新型实施例使用NB-IoT通信，断电后网关节点电池供电可继续工作，并且直接连接基站，因此不会受断电影响。

下面将结合图5对云平台数据处理方法进行详细阐述，具体包括：

本实用新型实施例采用云平台进行数据处理的好处在于，前端传感器采集到的数据可以全部上传到云服务器上进行汇总和存储。通过对大量数据的分析，云服务器可以对燃气泄漏或火灾危险做出更加准确可靠的预警判断。同时云平台可以提供多种类的业务接口，包括向用户手机直接推送信息，连接燃气或市政的监控系统，连接消防医疗等单位的应急系统等。从而有效解决了现有的家用燃气报警器类产品，都是靠内置的微处理器进行控制和数据处理，却受限于微处理器的性能和存储容量，只能对数据进行简单的判断和处理，更无法实现复杂的报警业务服务的问题。

在本实用新型的实施例中，用户家中安装一只或多只前端传感器，采集的数据以户为单位上传至云平台。平台对数据包进行汇总，整理各个传感器的历史数据变化趋势，由此判断泄露风险。采用这种趋势判断的方法可以实现对燃气泄漏的早期预警，同时可最大限度的减少误报警。

进一步地，在灾害分析的基础上，云平台可对现场环境进行实施的掌控，并灾害的危险程度和可能造成的危害判断灾害等级，并采取不同的处置方式，下面将对不同的处置方式进行进一步阐述。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，本实用新型实施例的设备10还包括：第一控制装置。其中，第一控制装置，用于在报警信息满足预警条件时，切断燃气并启动联动的换气装置或排气装置，并将报警信息发送至用户的移动终端。

可以理解的是，如图6所示，预警条件可以为燃气泄漏处于早期预警阶段，此时泄漏的浓度较低，因此，在报警信息满足预警条件时，本实用新型实施例采用的处理方式为：通过第一控制装置切断输气管道、启动联动的换气/排气装置，并托管平台将报警信息发送至用户的移动终端，从而使得用户可以及时获取到家中存在燃气泄漏的情况，以便根据泄漏的情况进行相应的处理，比如，泄漏的浓度较低，则可以通知维修人员进行维修，进而及时排除潜在的危险，保障用户的生命财产安全。其中，移动终端可以为用户的手机等设备，在此不做具体限定。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，本实用新型实施例的设备10还包括：第二控制装置。其中，第二控制装置，用于在报警信息满足泄漏条件时，切断电力，并将报警信息发送至第一预设终端。

可以理解的是，如图6所示，泄漏条件可以为燃气泄漏处于人身危害阶段，此时，泄漏的浓度较高，因此，报警信息满足泄漏条件时，本实用新型实施例采用的处理方式为：通过第二控制装置切断电力，并托管平台通知用户、消防和医疗结构，从而使得用户可以及时获取到燃气泄漏的情况，并且可以通知消防和医疗结构燃气泄漏的情况，以做好应急的准备，有效保障用户的生命安全。其中，第一预设终端包括消防和医疗结构应急显示设备，以及用户的移动终端等，在此不做具体限定。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，本实用新型实施例的设备10还包括：第三控制装置。其中，第三控制装置，用于在报警信息满足灾害条件时，发送报警信息至泄漏位置的第一预设范围内的所有用户，并将报警信息发送至第二预设终端。

可以理解的是，如图6所示，灾害条件可以为燃气泄漏处于可造成灾害阶段，此时，泄漏浓度达到爆炸极限，因此，在报警信息满足灾害条件时，本实用新型实施例采用的处理方式为：通过第三控制装置托管平台通知附近居民疏散、向用户、消防和医疗机构通报危险程度，从而在有效保证居民的生命安全。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，本实用新型实施例的设备10还包括：第四控制装置。其中，第四控制装置，用于在报警信息满足火灾条件时，发送报警信息至泄漏位置的第二预设范围内的所有用户，其中，第二预设范围大于第一预设范围，并将报警信息发送至第二预设终端。

可以理解的是，火灾条件可以为已发生爆炸或火灾阶段，因此，报警信息满足火灾条件时，本实用新型实施例采用的处理方式为：通过第四控制装置托管平台通知附近居民疏散、向用户、消防和医疗机构通报灾害程度，从而最大程度的保障居民安全，有效降低爆炸或火灾带来的损失。

另外，对于单独居住的用户，云平台在发现燃气泄漏时会通知消防部门和急救中心

根据本实用新型实施例提出的家用燃气报警云平台托管服务设备，通过NB-IoT网络实现连续获取监测数据，通过云平台实现数据的存储和分析，通过云平台实现对灾害危险全程监控和分级处置，通过NB-IoT网络保证断电后依然可以上传报警数据，从而针对频发的居民家庭以及餐饮企业燃气事故，可以对危险能及时发现，有效处置；同时系统可靠性高，不会受任何条件限制和影响而失效。

此外，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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种家用燃气报警云平台托管服务设备，其特征在于，包括：

多个子节点传感器，用于采集第一传感器数据；

与所述多个子节点传感器通信的至少一个网关传感器，其中，所述网关传感器包括NB-IoT模组，以采集第二传感器数据；

基站，所述基站与所述至少一个网关传感器通信，以接收所述至少一个网关传感器通过NB-IoT网络发送的所述第一传感器数据和/或第二传感器数据；以及

云服务器，所述云服务器与所述基站通信，以根据所述第一传感器数据和/或第二传感器数据判断燃气是否泄漏，并在燃气泄漏时，发送报警信息。

2.根据权利要求1所述的家用燃气报警云平台托管服务设备，其特征在于，所述多个子节点传感器中每个子节点传感器包括：

至少一个第一气体探头、至少一个第一温度探头和/或至少一个第一烟雾探头；

第一Zigbee通信模块，所述第一Zigbee通信模块分别与所述至少一个第一气体探头、所述至少一个第一温度探头和/或所述至少一个第一烟雾探头相连，以采集所述至少一个第一气体探头、所述至少一个第一温度探头和/或所述至少一个第一烟雾探头的第一传感器数据，并将所述第一传感器数据发送至所述网关传感器。

3.根据权利要求2所述的家用燃气报警云平台托管服务设备，其特征在于，所述每个子节点传感器还包括：电源适配接口和/或备用电池。

4.根据权利要求2或3所述的家用燃气报警云平台托管服务设备，其特征在于，所述每个子节点传感器还包括：

在接收所述报警信息后进行报警的至少一个第一声光报警器。

5.根据权利要求2所述的家用燃气报警云平台托管服务设备，其特征在于，所述至少一个网关传感器中每个网关传感器包括：

至少一个第二气体探头、至少一个第二温度探头和/或至少一个第二烟雾探头；

第二Zigbee通信模块，所述第二Zigbee通信模块分别与所述至少一个第二气体探头、所述至少一个第二温度探头和/或所述至少一个第二烟雾探头相连，并与所述第一Zigbee通信模块通信，以接收所述第一传感器数据，并采集所述至少一个第二气体探头、所述至少一个第二温度探头和/或所述至少一个第二烟雾探头的第二传感器数据；

所述NB-IoT模组，所述NB-IoT模组与所述第二Zigbee通信模块相连，以将所述第一传感器数据和/或第二传感器数据发送至所述云服务器。

6.根据权利要求5所述的家用燃气报警云平台托管服务设备，其特征在于，所述每个网关传感器还包括：

在接收所述报警信息后进行报警的至少一个第二声光报警器。

7.根据权利要求1所述的家用燃气报警云平台托管服务设备，其特征在于，还包括：

第一控制装置，用于在所述报警信息满足预警条件时，切断燃气并启动联动的换气装置或排气装置，并将所述报警信息发送至用户的移动终端。

8.根据权利要求1所述的家用燃气报警云平台托管服务设备，其特征在于，还包括：

第二控制装置，用于在所述报警信息满足泄漏条件时，切断电力，并将所述报警信息发送至第一预设终端。

9.根据权利要求1所述的家用燃气报警云平台托管服务设备，其特征在于，还包括：

第三控制装置，用于在所述报警信息满足灾害条件时，发送所述报警信息至泄漏位置的第一预设范围内的所有用户，并将所述报警信息发送至第二预设终端。

10.根据权利要求9所述的家用燃气报警云平台托管服务设备，其特征在于，还包括：

第四控制装置，用于在所述报警信息满足火灾条件时，发送所述报警信息至所述泄漏位置的第二预设范围内的所有用户，其中，所述第二预设范围大于所述第一预设范围，并将所述报警信息发送至所述第二预设终端。