CN220820824U - 基于nb_iot和蓝牙双模通讯的燃气报警无线控阀系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种基于NB_IOT和蓝牙双模通讯的燃气报警无线控阀系统，属于燃气安防设备的技术领域，用以解决现有家用燃气报警系统通过有线连接带来安装布线工作繁琐的技术问题。本实用新型包括家用可燃气体探测器，所述家用可燃气体探测器上设有无线通讯模组，无线通讯模组为支持NB‑IOT和蓝牙双模技术的无线通讯模块；所述家用可燃气体探测器通过无线通讯模组分别与无线控阀报警器、云IOT平台和移动终端相连接，无线控阀报警器与电磁阀相连接。本实用新型利用无线双模通信可一对多控制联动的优点，解决了传统家用燃气报警系统单一的、有线连接的方式所带来的缺点。

Description

基于NB_IOT和蓝牙双模通讯的燃气报警无线控阀系统

技术领域

本实用新型涉及燃气安防设备的技术领域，尤其涉及一种基于NB_IOT和蓝牙双模通讯的燃气报警无线控阀系统。

背景技术

家用可燃气体探测器也叫做燃气探测器，主要用于检测家庭天然气泄漏，防止天然气中毒和爆炸事故的发生。在家庭、工厂及其它有可燃气体及毒性气体存在的地方，一旦液化石油气、天然气、人工煤气等气体的泄漏浓度达到设定预警值，家用可燃气体探测器发出声光报警信号，提醒相关人员立即采取有效措施，或启动联动装置，排除险情；有效避免火灾、爆炸、窒息、死亡等恶性事故的发生。

但是现有大部分家用可燃气体探测器与电磁阀是通过有线的方式进行通讯，由于家用可燃气体探测器需要接入220V的交流电，这种有线的连接方式在安装现场需要合理布线，并且一个家用可燃气体探测器只能连接并控制一个安全关断装置，这种方式存在着安装距离和长度受限制、安装走线施工量大以及安装位置不好确定等缺点。

申请号为202111032455.8的发明专利公开了一种一体化无线蓝牙燃气泄漏报警与安全联动装置，包括主机、主单片机、第一蓝牙模块、第二蓝牙模块、第三蓝牙模块、电磁阀控制模块、排风扇控制模块，所述电磁阀控制模块、排扇控制模块内部均设有单片机，所述主机内部设有主单片机、第一蓝牙模块、蜂鸣器，主机上安装有一个燃气检测探头、红灯、黄灯和第一绿灯。本发明通过将第一蓝牙模块设置在主机内，第二蓝牙模块设置在电磁阀控制模块内、第三蓝牙模块设置在排风扇控制模块内，使得报警装置可在燃气发生泄漏时及时的关闭燃气管道，并及时启动排风扇，可有效的避免燃气泄漏带来的安全隐患，且布线较为方便，提高了家居环境的美观度。但是，上述专利的使用场景较为受限，使用场景基本集中在工业及其他较大型场所，家居厨房等小型场所不太适用。另外上述专利没有通讯功能，在发生险情后，如果设备所在区域没有安全人员巡查，那么安全人员就不能第一时间得知险情发生并采取检修或疏散等安全措施。

实用新型内容

针对现有家用燃气报警系统通过有线连接带来安装布线工作繁琐的技术问题，本实用新型提出一种基于NB_IOT和蓝牙双模通讯的燃气报警无线控阀系统，利用无线双模通信的优点，以解决现有家用燃气报警系统单一的、有线连接的方式所带来的缺点，节约安装布线、检修运维成本，实现对多个的危险点的安全应对处理能力。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：一种基于NB_IOT和蓝牙双模通讯的燃气报警无线控阀系统，包括家用可燃气体探测器，所述家用可燃气体探测器上设有无线通讯模组，无线通讯模组为支持NB-IOT和蓝牙双模技术的无线通讯模块；所述家用可燃气体探测器通过无线通讯模组分别与无线控阀报警器、云IOT平台和移动终端相连接，无线控阀报警器与电磁阀相连接。

优选地，所述无线控阀报警器的数量设有多个，多个无线控阀报警器分别与电磁阀和无线通讯模组相连接。

优选地，所述家用可燃气体探测器包括第一MCU、传感器模块和第一蜂鸣器，第一MCU分别与无线通讯模组、传感器模块和第一蜂鸣器相连接，无线通讯模组通过双模天线分别与无线控阀报警器、云IOT平台和移动终端相连接。

优选地，所述家用可燃气体探测器上设有第一按键、第一供电模块和第一LED灯模块，第一供电模块的输入端与市电相连接，第一按键、第一供电模块的输出端和第一LED灯模块均与第一MCU相连接。

优选地，所述第一LED灯模块包括3个LED灯，3个LED灯分别为三色状态灯、失效灯和通讯灯，三色状态灯用于进行报警提示，失效灯用于指示传感器模块是否失效，通讯灯用于指示网络状态。

优选地，所述三色状态灯工作状态显示绿色、黄色或红色，失效灯为黄色LED灯，通讯灯为绿色LED灯。

优选地，所述无线控阀报警器包括第二MCU、阀控驱动模块、蓝牙模组和第二蜂鸣器，阀控驱动模块、蓝牙模组和第二蜂鸣器均与第二MCU相连接，阀控驱动模块与电磁阀相连接，蓝牙模组通过蓝牙天线与家用可燃气体探测器的无线通讯模组相连接。

优选地，所述第二MCU与第二供电模块相连接，第二供电模块为电池。

优选地，所述无线控阀报警器还包括第二LED灯模块，第二LED灯模块与第二MCU相连接。

优选地，所述第二LED灯模块包括三色LED灯，三色LED灯的绿色灯指示正常工作，三色LED灯的黄色灯指示故障状态，三色LED灯的红色灯指示报警状态。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：利用无线双模通信可一对多控制联动的优点，解决了传统家用燃气报警系统单一的、有线连接的方式所带来的缺点。本实用新型的无线双模通信模组可以同时连接并控制多个无线控阀报警器，不受线束布线的影响，当设备所在区域发生单点或者多点天然气泄漏事故时，家用可燃气体探测器便可通过无线双模通信模组控制单个或局域内多个无线控阀报警器关闭电磁阀，并向云IOT平台和移动终端发送报警信息，通知人员及时对场所进采取安全处理措施。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型的原理图。

图2为本实用新型的家用可燃气体探测器的原理图。

图3为本实用新型的无线控阀报警器的原理图。

图4为本实用新型家用可燃气体探测器的结构示意图。

图5为本实用新型无线控阀报警器的结构示意图。

图中，1为家用可燃气体探测器，2为无线控阀报警器，3为云IOT平台，4为电磁阀，5为移动终端，11为第一MCU，12为第一供电模块，13为第一按键，14为第一LED灯模块，15为传感器模块，16为无线通讯模组，17为第一蜂鸣器，18为双模天线，21为第二MCU，22为第二供电模块，23为第二按键，24为第二LED灯模块，25为阀控驱动模块，26为蓝牙模组，27为蓝牙天线，28为第二蜂鸣器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1和图2所示，一种基于NB_IOT和蓝牙双模通讯的燃气报警无线控阀系统，包括家用可燃气体探测器1，家用可燃气体探测器1安装在厨房，用于检测天然气泄露并进行报警。所述家用可燃气体探测器1上设有无线通讯模组16，无线通讯模组16上集成了两个无线传输通道，分别为NB-IOT通道和蓝牙通道，支持NB-IOT和蓝牙双模传输通道技术的无线通讯模组16集成在家用可燃气体探测器1中。当与云IOT平台3进行通信时，通过NB-IOT进行通讯，实现数据的传送和控制命令的传输；通过蓝牙技术与无线控阀报警器2相连接。所述家用可燃气体探测器1通过无线通讯模组16分别与无线控阀报警器2、云IOT平台3和移动终端5相连接，无线通讯模组16通过蓝牙通讯与移动终端5相连接。云IOT平台3的型号为祥云物联网平台。移动终端5为手机、电脑或iPad，无线控阀报警器2与电磁阀4相连接，用于控制电磁阀4的通断，电磁阀4设置在燃气管路上，用于控制燃气管路的通断。当可燃性气体发生泄漏并超过安全范围时，家用可燃气体探测器1立即发出声、光报警信号，随即通过无线通讯模组16无线联动控制无线控阀报警器2进行报警并切断电磁阀4，同时通过无线通讯模组16上报报警状态、浓度及控制电磁阀状态等信息到云IOT平台3和移动终端5。

家用可燃气体探测器1和无线控阀报警器2在出厂前使用工装软件设置唯一设备编号，第一MCU11通过串口把无线通讯模组16的蓝牙MAC地址设置为设备编号，设备编号（三码信息）会以二维码形式粘贴在家用可燃气体探测器1的设备上。

如图2和图4所示，所述家用可燃气体探测器1包括第一MCU11、传感器模块15和第一蜂鸣器17，第一MCU11分别与无线通讯模组16、传感器模块15和第一蜂鸣器17相连接，无线通讯模组16通过KBZ1-NB型双模天线18分别与无线控阀报警器2、云IOT平台3和移动终端5相连接。第一MCU11使用华大130系列MCU。双模天线18、无线通讯模组16和第一MCU11位于家用可燃气体探测器1内的一侧。传感器模块15中的传感器使用MP-4型气敏传感器，用于检测厨房是否有天然气泄露。家用可燃气体探测器1支持声报警，第一蜂鸣器17使用型号为90DB压电无源型蜂鸣器，第一蜂鸣器17进行声音报警。第一蜂鸣器17通过蜂鸣器提示音频率指示探测器当前状态，当蜂鸣器发出报警时，环境中可燃气体浓度已达到危险浓度。传感器模块15和第一蜂鸣器17设置在家用可燃气体探测器1内的另一侧。

所述家用可燃气体探测器1上设有第一按键13、第一供电模块12和第一LED灯模块14，第一供电模块12的输入端与市电相连接，第一按键13、第一供电模块12的输出端和第一LED灯模块14均与第一MCU11相连接。第一供电模块12使用220V-12V电压模块，将220V交流电转成直流给第一MCU供电。第一供电模块12位于传感器模块15的一侧，第一按键13和第一LED灯模块14设置在传感器模块15的另一侧。第一按键13通过按键控制无线通讯模组16的通讯模式。家用可燃气体探测器1的第一MCU11通过传感器模块15实时监测周围环境中可燃气体浓度，并会根据第一按键13的外部触发事件类型来调整自身模式，切换无线通讯模组16的通讯模式，实现一个模组完成NB和蓝牙两种与外部设备进行数据交互通讯的工作机制。第一按键13还包括自检按键，用于设备自检。

家用可燃气体探测器1支持指示灯提示。第一LED灯模块14包括3个LED灯，3个LED灯分别为三色状态灯、失效灯和通讯灯，三色状态灯用于进行报警提示，失效灯用于指示传感器模块是否失效，通讯灯用于指示网络状态。三色状态灯用于发出光亮进行光报警。当环境中可燃性气体发生泄漏并达到危险浓度时，家用可燃气体探测器立即发出声、光报警信号。

所述三色状态灯显示绿色、黄色或红色，正常工作时绿色，故障时黄色，报警时红色。失效灯为黄色LED灯，传感器失效时亮。通讯灯为绿色LED灯，通过亮、灭、闪频率指示网络状态，指示无线通讯模组16当前是NB模式还是蓝牙模式进行通讯。

作为优选地的实施方式，所述无线控阀报警器2的数量设有多个，多个无线控阀报警器2分别与电磁阀4和无线通讯模组16相连接。可根据实际电磁阀安装情况安装一个或多个无线控阀报警器2，解决了原有有线连接方式带来的局限性问题。同时家用可燃气体探测器通过蓝牙通讯无线联动控制一个或多个无线控阀报警器2，并通过无线通讯模组16上报报警状态、浓度及控制电磁阀状态等信息到云IOT平台。当无线通讯模组16向一个或多个无线控阀报警器2发出控制指令后，无线控阀报警器2立即发出报警并关断电磁阀4，也可以在移动终端5上接收由云IOT平台3发出的报警通知。

如图3和图5所示，所述无线控阀报警器2包括第二MCU21、阀控驱动模块25、蓝牙模组26和第二蜂鸣器28，阀控驱动模块25、蓝牙模组26和第二蜂鸣器28均与第二MCU21相连接，阀控驱动模块25与电磁阀4相连接，通过阀控驱动模块25控制电磁阀4的通断，第二蜂鸣器28进行声音报警。蓝牙模组26通过蓝牙天线27与家用可燃气体探测器1的无线通讯模组16相连接，通过蓝牙实现数据和控制指令的传送。蓝牙模组26、蓝牙天线27和第二MCU21位于无线控阀报警器2的一侧，阀控驱动模块25位于无线控阀报警器2内的另一侧。第二MCU21型号为华大110系列MCU，阀控驱动模块25型号为5V-12V升压驱动型阀控驱动设备，蓝牙模组26型号为528IMH蓝牙，第二蜂鸣器28的型号为90DB压电无源型蜂鸣器。

所述第二MCU21与第二供电模块22相连接，第二供电模块22为电池，利用电池进行供电，使用方便。所述无线控阀报警器2还包括第二LED灯模块24，第二LED灯模块24与第二MCU21相连接。第二蜂鸣器28和第二LED灯模块24位于阀控驱动模块25的上部，第二供电模块22位于第二蜂鸣器28和第二LED灯模块24的上部。无线控阀报警器2支持声、光提示。所述第二LED灯模块24包括三色LED灯，三色LED灯的绿色灯指示正常工作，三色LED灯的黄色灯指示故障状态，三色LED灯的红色灯指示报警状态。正常工作时绿灯快速闪烁，设备故障时黄色灯快速闪烁，报警状态时红色灯快速闪烁并伴随第二蜂鸣器28进行声报警。第二MCU21还与第二按键23相连接，第二按键23的作用是自检。第二按键23位于第二MCU21和蓝牙模组26之间。

家用可燃气体探测器1的第一MCU11根据当前环境中可燃气体浓度状态，当环境中可燃气体浓度已达到危险浓度时，通过NB-IOT和蓝牙的无线通讯模组16中的蓝牙通信，向所绑定的无线控阀报警器2发送相关指示信号，无线控阀报警器2上的第二蜂鸣器28和第二LED灯模块24会立即响应报警并控制阀控驱动模块25切断电磁阀4，保护人员或环境的安全。家用可燃气体探测器1可通过NB-IOT上报报警状态、燃气气体浓度及控制的电磁阀状态等信息到云IOT平台3，并由云IOT平台向相关人员发送报警通知。

家用可燃气体探测器1和无线控阀报警器2的设备安装后，首先使用移动终端5添加客户的设备信息至云IOT平台3，然后客户现场使用移动终端5中说的手机APP或小程序扫取设备上的二维码，通过移动终端5使家用可燃气体探测器1和一个或多个无线控阀报警器2进行配对绑定。绑定成功后长按家用可燃气体探测器1的自检按键，蓝牙通讯联动无线控阀报警器2进行阀门自检动作。无线控阀报警器2自检时长按自检按键，会吸合电磁阀4。联动成功后家用可燃气体探测器1通过无线通讯模组16上报当前状态、浓度及控制电磁阀状态等信息到云IOT平台3。

家用可燃气体探测器1的传感器模块15可以实时监测家用燃气气体浓度。如果有气体泄漏并超过在第一MCU11内部程序设定的安全范围时，家用可燃气体探测器1立即发出报警。第一MCU控制声光报警模块的第一蜂鸣器17和第一LED灯模块的三色状态灯发出声、光报警指示，并通过NB-IOT和蓝牙双模通讯的无线通讯模组中的蓝牙通信，向绑定的无线控阀报警器2发送相关指示信号，无线控阀报警器上的第二蜂鸣器28和第二LED灯会立即响应并控制阀动作模块25切断电磁阀4。同时通过NB-IOT上报报警信息、浓度及控制电磁阀状态等信息到云IOT平台。云IOT平台会通过发送短信、拨打求助电话的方式通知移动终端5，及时提醒相关人员采取安全应对措施。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于NB_IOT和蓝牙双模通讯的燃气报警无线控阀系统，包括家用可燃气体探测器（1），其特征在于，所述家用可燃气体探测器（1）上设有无线通讯模组（16），无线通讯模组（16）为支持NB-IOT和蓝牙双模技术的无线通讯模块；所述家用可燃气体探测器（1）通过无线通讯模组（16）分别与无线控阀报警器（2）、云IOT平台（3）和移动终端（5）相连接，无线控阀报警器（2）与电磁阀（4）相连接。

2.根据权利要求1所述的基于NB_IOT和蓝牙双模通讯的燃气报警无线控阀系统，其特征在于，所述无线控阀报警器（2）的数量设有多个，多个无线控阀报警器（2）分别与电磁阀（4）和无线通讯模组（16）相连接。

3.根据权利要求1或2所述的基于NB_IOT和蓝牙双模通讯的燃气报警无线控阀系统，其特征在于，所述家用可燃气体探测器（1）包括第一MCU（11）、传感器模块（15）和第一蜂鸣器（17），第一MCU（11）分别与无线通讯模组（16）、传感器模块（15）和第一蜂鸣器（17）相连接，无线通讯模组（16）通过双模天线（18）分别与无线控阀报警器（2）、云IOT平台（3）和移动终端（5）相连接。

4.根据权利要求3所述的基于NB_IOT和蓝牙双模通讯的燃气报警无线控阀系统，其特征在于，所述家用可燃气体探测器（1）上设有第一按键（13）、第一供电模块（12）和第一LED灯模块（14），第一供电模块（12）的输入端与市电相连接，第一按键（13）、第一供电模块（12）的输出端和第一LED灯模块（14）均与第一MCU（11）相连接。

5.根据权利要求4所述的基于NB_IOT和蓝牙双模通讯的燃气报警无线控阀系统，其特征在于，所述第一LED灯模块（14）包括3个LED灯，3个LED灯分别为三色状态灯、失效灯和通讯灯，三色状态灯用于进行报警提示，失效灯用于指示传感器模块是否失效，通讯灯用于指示网络状态。

6.根据权利要求5所述的基于NB_IOT和蓝牙双模通讯的燃气报警无线控阀系统，其特征在于，所述三色状态灯工作状态显示绿色、黄色或红色，失效灯为黄色LED灯，通讯灯为绿色LED灯。

7.根据权利要求2、4-6中任意一项所述的基于NB_IOT和蓝牙双模通讯的燃气报警无线控阀系统，其特征在于，所述无线控阀报警器（2）包括第二MCU（21）、阀控驱动模块（25）、蓝牙模组（26）和第二蜂鸣器（28），阀控驱动模块（25）、蓝牙模组（26）和第二蜂鸣器（28）均与第二MCU（21）相连接，阀控驱动模块（25）与电磁阀（4）相连接，蓝牙模组（26）通过蓝牙天线（27）与家用可燃气体探测器（1）的无线通讯模组（16）相连接。

8.根据权利要求7所述的基于NB_IOT和蓝牙双模通讯的燃气报警无线控阀系统，其特征在于，所述第二MCU（21）与第二供电模块（22）相连接，第二供电模块（22）为电池。

9.根据权利要求7所述的基于NB_IOT和蓝牙双模通讯的燃气报警无线控阀系统，其特征在于，所述无线控阀报警器（2）还包括第二LED灯模块（24），第二LED灯模块（24）与第二MCU（21）相连接。

10.根据权利要求9所述的基于NB_IOT和蓝牙双模通讯的燃气报警无线控阀系统，其特征在于，所述第二LED灯模块（24）包括三色LED灯，三色LED灯的绿色灯指示正常工作，三色LED灯的黄色灯指示故障状态，三色LED灯的红色灯指示报警状态。