CN209514842U - 一种高可靠性燃气使用风险监控系统 - Google Patents

Abstract

一种高可靠性燃气使用风险监控系统，包括：若干个监控单元、第一云服务器和第二云服务器；监控单元包括第一监控电路和第二监控电路，第一监控电路和第二监控电路并行风险监控和故障检测，且第一监控电路和第二监控电路交叉控制；若干个监控单元中一部分监控单元与第一云服务器形成第一监控群集，另一部分监控单元与所述第二云服务器形成第二监控群集，且第一云服务器和第二云服务器分别通过物联网获取相应监控单元的监控数据。由于监控单元采用双监控电路并行风险监控和故障检测，在发生单点故障时，依然能保证风险监管的有效工作，提高了风险监控的可靠性。

Description

一种高可靠性燃气使用风险监控系统

技术领域

本实用新型涉及燃气使用安全监控技术领域，具体涉及一种高可靠性燃气使用风险监控系统。

背景技术

2016年上半年，全国共发生7万起居民住宅火灾，且多数都是由于忘记关火或厨房燃气泄漏引起的。燃气使用安全已经成为社会焦点。然而，电子监控系统致命痛点是：监控电路单点故障是必然事件，这将直接导致其丧失风险监管功能。

发明内容

本申请提供一种高可靠性燃气使用风险监控系统，包括若干个监控单元、第一云服务器和第二云服务器；

监控单元包括第一监控电路、第二监控电路和共享桥电路，所述第一监控电路和第二监控电路并行风险监控和故障检测，且第一监控电路和第二监控电路交叉控制；

第一云服务器和第二云服务器分别通过物联网与若干个监控单元网络连接，若干个所述监控单元中一部分监控单元与第一云服务器形成第一监控群集，另一部分所述监控单元与所述第二云服务器形成第二监控群集，且所述第一云服务器和第二云服务器分别通过物联网获取监控单元的监控数据。

一种实施例中，监控单元还包括共享桥电路，第一监控电路和第二监控电路通过共享桥电路交换监控数据。

一种实施例中，第一监控电路和第二监控电路的信号通道分别包括WIFI通道和4G通道，且所述第一监控电路和第二监控电路的信号通道默认为WIFI通道，当所述WIFI通道故障时，所述共享桥电路将所述第一监控电路和第二监控电路的信号通道由WIFI通道切换至4G通道，否则，由4G通道切换至WIFI 通道。

一种实施例中，第一监控电路包括第一风险采集电路，第一风险采集电路包括第一传感器、A/D和D/A转换器，第二监控电路包括第二风险采集电路，第二风险采集电路包括第二传感器、A/D和D/A转换器；

第一风险采集电路可以分别采集第一监控电路中第一传感器的信号与D/A 转换器的信号和第二监控电路中第二传感器的信号与D/A转换器的信号；

第二风险采集电路可以分别采集第一监控电路中第一传感器的信号与D/A 转换器的信号和第二监控电路中第二传感器的信号与D/A转换器的信号。

一种实施例中，第一监控电路包括第一复位电路，第二监控电路包括第二复位电路，第一复位电路根据复位指令对第二监控电路复位、重启和初始化，第二复位电路根据复位指令对第一监控电路复位、重启和初始化。

一种实施例中，第一监控电路包括第一执行装置，第二监控电路包括第二执行装置，第一执行装置和第二执行装置根据风险监控和故障检测的结果执行声音报警、灯光报警、视频采集和关闭燃气操作。

一种实施例中，第一监控电路包括第一备份电源，第二监控电路包括第二备份电源。

一种实施例中，第一监控电路和第二监控电路分别设有风险信息数字滤波器。

依据上述实施例的高可靠性燃气使用风险监控系统，由于监控单元采用第一监控电路和第二监控电路并行风险监控和故障检测，在发生单点故障时，依然能保证风险监管的有效工作，而且，双路并行风险监控和故障检测，提高了风险监控的可靠性。

附图说明

图1为监控单元并行工作、交叉设计原理图；

图2为监控单元交叉工作原理图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

为了解决燃气使用过程中，监控电路发生单点故障时，依然可以承担对燃气使用安全的监控任务，本例提供一种高可靠性燃气使用风险监控系统，通过设计双路监控并行工作及交叉控制，达到提高燃气使用安全的可靠性监控。

本例的高可靠性燃气使用风险监控系统包括若干个监控单元、第一云服务器和第二云服务器，第一云服务器和第二云服务器分别通过物联网与若干个监控单元网络连接，若干个监控单元中一部分监控单元与第一云服务器形成第一监控群集，另一部分监控单元与第二云服务器形成第二监控群集，如，第一云服务器和第二云服务器分别安装在不同地点，正常状态下，以云服务器为信息中心，将预设范围内的多个监控单元与相应的云服务器一起构成监控群集，第一云服务器和第二云服务器分别通过物联网获取相应监控单元的监控数据。

为了提高监控单元的可靠性检测，本例的监控单元采用了双路并行工作与交叉控制设计，如图1和图2所示，监控单元采用了A路(第一路)和B路(第二路)并行工作与交叉控制设计，具体的，监控单元包括第一监控电路、第二监控电路和共享桥电路，第一监控电路和第二监控电路结构相同，其各自含有相同的CPU(型号为MCS51)与配套控制电路，能同时进行风险监控与故障检测，并能通过共享桥电路交换监控数据；由于监控单元采用双路监控设计，监控单元发生单点故障时其依然能履行风险监管职能，而且，单路监控电路平均无故障运行时间大于n年，则两个并行工作的监控电路的平均无故障运行时间大于n*n 年，与单路监控相比，双路设计的监控单元的安全可靠性工作提高了n倍。

进一步，共享桥电路还支持第一监控电路和第二监控电路拥有两个数据通道与远程云服务器交换数据，具体的，第一监控电路和第二监控电路的信号通道分别包括WIFI通道和4G通道，第一监控电路和第二监控电路的信号通道默认为WIFI通道，当WIFI通道故障时，共享桥电路将第一监控电路和第二监控电路的信号通道由WIFI通道切换至4G通道，相应的，WIFI通道顺畅时，共享桥电路由4G通道切换至WIFI通道。

需要说明的是，共享桥电路实现数据共享的原理是：运用互联网技术，构建A、B两个对称的局域网，建立监控单元之间、监控单元与互联网通道之间的数据连接通道，实现WIFI与4G数据通道的共享和两路监控电路的数据共享。

相应的，本例的监控单元采用双路风险信号采集并支持电路互检。在第一监控电路中，由第一传感器(传感器可以是检测燃气流量的流量传感器、检测燃气的敏感元件，及燃气传感器等)、A/D和D/A转换器构成第一风险采集电路。在第二监控电路中，由第二传感器(传感器可以是检测燃气流量的流量传感器、检测燃气的敏感元件，及燃气传感器等)、A/D和D/A转换器构成第二风险采集电路。具体的，第一、第二风险采集电路通过A/D译码电路，可以选择采集自有的传感器与D/A信号，也可以采集对方的传感器与D/A信号。利用以上设计特点，每个监控单元在每个采样周期，对所有信号进行采集，通过共享桥交换数据，对第一、第二风险采集电路采样数据作对比，及时发现采集误差或故障。 D/A转换器的作用：在每个采用周期，D/A输出阶梯信号，再由A/D转换成数据，通过输出、输入数据对比发现故障，纠正系统转换误差。

本例中，第一监控电路包括第一复位电路，第二监控电路包括第二复位电路，第一复位电路根据云服务器发出的复位指令对第二监控电路复位、重启和初始化，第二复位电路根据云服务器发出的复位指令对第一监控电路复位、重启和初始化，以实现第一监控电路和第二监控电路之间的交叉控制。以第二复位电路根据复位指令对第一监控电路复位、重启和初始化为例说明，第一监控电路的CPU发生故障时，第二复位电路接收云服务器发送的复位指令，第二复位电路根据该复位指令产生复位脉冲，第一监控电路监控到该复位脉冲时，第一监控电路的CPU复位、重启和初始化，如果第一监控电路的CPU被重启三次后，依然故障，则，该故障由工作人员作相应处理。进一步，本例的第一监控电路包括第一执行装置，第二监控电路包括第二执行装置，第一执行装置和第二执行装置根据风险监控和故障检测的结果执行声音报警、灯光报警、视频采集和关闭燃气操作。

进一步，本例的第一监控电路包括第一备份电源，第二监控电路包括第二备份电源，第一备份电源和第二备份电源均为可充电的锂电池，当市电掉电以后，锂电池向监控单元供电，以便监控单元及时报警。

任何安全风险事件，都有发生、发展、积累危害、形成灾害的过程，对风险监控反应迟钝，将导致安全事故，对风险监控反应过激，将导致误报扰民，进一步，为了避免环境对风险检测信号的干扰，本例的第一监控电路和第二监控电路分别设有数字滤波器，通过数字滤波器对环境干扰信号进行滤除。

为了避免某一云服务器故障时，无法采集该云服务器对应监控单元的监控数据，因此，当其中一个云服务器发生故障时，另一个云服务器可以接收所有监控单元的监控数据，也即是，所有监控单元的监控数据由一个正常的云服务器采集。

本例提供的高可靠性燃气使用风险监控系统，通过设计监控单元的双路并行工作及交叉控制，实现监控单元的安全可靠性工作，而且，监控电路具有自检、互检功能，确保能及时发现并排除故障。

以上应用了具体个例对本实用新型进行阐述，只是用于帮助理解本实用新型，并不用以限制本实用新型。对于本实用新型所属技术领域的技术人员，依据本实用新型的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (6)

1.一种高可靠性燃气使用风险监控系统，其特征在于，包括：若干个监控单元、第一云服务器和第二云服务器；

所述监控单元包括第一监控电路和第二监控电路，所述第一监控电路和第二监控电路并行风险监控和故障检测，且所述第一监控电路和第二监控电路交叉控制；

所述第一云服务器和第二云服务器分别通过物联网与若干个所述监控单元网络连接，若干个所述监控单元中一部分所述监控单元与所述第一云服务器形成第一监控群集，另一部分所述监控单元与所述第二云服务器形成第二监控群集，且所述第一云服务器和第二云服务器分别通过物联网获取相应监控单元的监控数据。

2.如权利要求1所述的高可靠性燃气使用风险监控系统，其特征在于，所述监控单元还包括共享桥电路，所述第一监控电路和第二监控电路通过所述共享桥电路交换监控数据。

3.如权利要求2所述的高可靠性燃气使用风险监控系统，其特征在于，所述第一监控电路和第二监控电路的信号通道分别包括WIFI通道和4G通道，且所述第一监控电路和第二监控电路的信号通道默认为WIFI通道，当所述WIFI通道故障时，所述共享桥电路将所述第一监控电路和第二监控电路的信号通道由WIFI通道切换至4G通道，否则，由4G通道切换至WIFI通道。

4.如权利要求1所述的高可靠性燃气使用风险监控系统，其特征在于，所述第一监控电路包括第一风险采集电路，所述第一风险采集电路包括第一传感器、A/D和D/A转换器，所述第二监控电路包括第二风险采集电路，所述第二风险采集电路包括第二传感器、A/D和D/A转换器；

所述第一风险采集电路分别采集第一监控电路中第一传感器的信号与D/A转换器的信号和第二监控电路中第二传感器的信号与D/A转换器的信号；

所述第二风险采集电路分别采集第一监控电路中第一传感器的信号与D/A转换器的信号和第二监控电路中第二传感器的信号与D/A转换器的信号。

5.如权利要求1所述的高可靠性燃气使用风险监控系统，其特征在于，所述第一监控电路包括第一复位电路，所述第二监控电路包括第二复位电路，所述第一复位电路根据复位指令对所述第二监控电路复位、重启和初始化，所述第二复位电路根据复位指令对所述第一监控电路复位、重启和初始化。

6.如权利要求1所述的高可靠性燃气使用风险监控系统，其特征在于，所述第一监控电路包括第一备份电源，所述第二监控电路包括第二备份电源。