RU2718624C2 - Household gas catastrophe counter - Google Patents
Household gas catastrophe counter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2718624C2 RU2718624C2 RU2017143931A RU2017143931A RU2718624C2 RU 2718624 C2 RU2718624 C2 RU 2718624C2 RU 2017143931 A RU2017143931 A RU 2017143931A RU 2017143931 A RU2017143931 A RU 2017143931A RU 2718624 C2 RU2718624 C2 RU 2718624C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- microcontroller
- sensors
- wireless
- module
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B17/00—Fire alarms; Alarms responsive to explosion
- G08B17/10—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B5/00—Visible signalling systems, e.g. personal calling systems, remote indication of seats occupied
- G08B5/22—Visible signalling systems, e.g. personal calling systems, remote indication of seats occupied using electric transmission; using electromagnetic transmission
- G08B5/36—Visible signalling systems, e.g. personal calling systems, remote indication of seats occupied using electric transmission; using electromagnetic transmission using visible light sources
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B6/00—Tactile signalling systems, e.g. personal calling systems
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Emergency Alarm Devices (AREA)
- Alarm Systems (AREA)
- Telephonic Communication Services (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области контроля параметров газовой среды, а также к области управления и регулирования и предназначено для определения объема потребляемого газа с прекращением подачи газа при определении наличия в воздухе помещения эксплуатации углеводородных газов, токсичных продуктов их сгорания или при приеме сигналов от беспроводных внешних датчиков, с выдачей как индивидуального свето-звукового оповещения, так и дистанционного оповещения с использованием беспроводной сотовой сети с трансляцией оповещения через SMS и сеть tcp/ip.The invention relates to the field of monitoring the parameters of the gas environment, as well as to the field of control and regulation, and is intended to determine the volume of gas consumed with the gas supply being interrupted when determining the presence of hydrocarbon gases in the air in the room, toxic products of their combustion, or when receiving signals from wireless external sensors, with the issuance of both individual light and sound alerts, and remote alerts using a wireless cellular network with broadcast alerts via SMS and tcp / ip.
Область применения:Application area:
- предотвращения несчастных случаев при эксплуатации газоиспользующего оборудования квартирах и индивидуальных домах, общежитиях и гостиницах;- prevention of accidents during the operation of gas-powered equipment in apartments and individual houses, hostels and hotels;
- контроль безопасности воздуха для человека в местах расположения газоиспользующего бытового отопительного оборудования;- control of air safety for humans at the locations of gas-powered household heating equipment;
- управление газоснабжением в многоквартирных домах, индивидуальных жилых строениях и на предприятиях путем дистанционного отключения в случае необходимости.- gas supply management in apartment buildings, individual residential buildings and at enterprises by remote shutdown if necessary.
Ежегодно в России происходит большое количество несчастных случаев, связанных с использованием газового оборудования, предназначенного для отопления, нагрева воды и приготовления пищи. Это связано с тем, что неправильная эксплуатация газоиспользующего оборудования или поломка газопотребляющих устройств может привести к появлению в воздухе как углеводородного газа, поступающего к оборудованию, что чревато пожарами, отравлением и взрывами, так и к появлению ядовитых продуктов сгорания, например, угарного газа.Every year in Russia there are a large number of accidents associated with the use of gas equipment designed for heating, water heating and cooking. This is due to the fact that improper operation of gas-powered equipment or breakdown of gas-consuming devices can lead to the appearance in the air of both hydrocarbon gas entering the equipment, which is fraught with fires, poisoning and explosions, and to the appearance of toxic combustion products, for example, carbon monoxide.
Эксплуатация систем автономного поквартирного отопления в многоквартирных домах и газовых котлов в индивидуальных коттеджах, требует непрерывного контроля за работой газового оборудования, поскольку в процессе эксплуатации возможен задув пламени горелки, что может привести к утечке газа с вероятностью последующего взрыва, или к нарушению газоотведения, что может привести к появлению и накоплению в жилых помещениях опасных для жизни человека продуктов сгорания газа.The operation of autonomous apartment heating systems in apartment buildings and gas boilers in individual cottages requires continuous monitoring of the operation of gas equipment, since during operation it is possible to blow the burner flame, which can lead to gas leakage with the likelihood of a subsequent explosion, or to a violation of gas removal, which can lead to the appearance and accumulation in the premises of life-threatening products of gas combustion.
Известно устройство дистанционного мониторинга работы газового оборудования и утечек бытового газа в многоквартирных домах (Патент РФ N 2486595 G08B 17/10, опубл. 27.06.2013), которое содержит газовые приборы, счетчики расхода газа, датчики загазованности, объемного потока воздуха, кислорода, масштабирующие и дифференциальные усилители, компараторы, цифроаналоговые преобразователи, задатчики минимального значения объемного потока воздуха, задатчик величины допустимого разбаланса, сумматор расхода газа, блоки временной задержки, клапаны отсечки подачи газа, элементы «ИЛИ», модем сотовой связи и квартирные радиомодемы с набором информационных входов и выходов. Устройство позволяет дистанционно проводить анализ работы газового оборудования и определять утечки газа. К достоинствам данного устройства следует отнести повышение безопасности использования природного газа в многоквартирных домах путем непрерывного дистанционного мониторинга балансов газовых потоков, утечек и продуктов сгорания с автоматическим или дистанционным прекращением подачи газа в случае возникновения недопустимых нарушений в работе газового оборудования. К недостаткам устройства следует отнести недостаточную надежность оповещения при возникновении утечек газа, что связано с последовательным соединением двух беспроводных сетей, поскольку наличие внутренней сети передачи данных от устройств первичной регистрации к радиомодему GSM приводит к снижению надежности оповещения, так как последовательное соединение сетей приводит к результирующей вероятности отказа, определяемой как произведение вероятности отказа каждой сети. Кроме того, устройство не позволяет автоматически проводить отключение подачи газа при регистрации утечки, что может приводить к несчастным случаям в момент времени от оповещения об утечки до ликвидации утечки оперативными службами.A device for remote monitoring of gas equipment and domestic gas leaks in apartment buildings (RF Patent N 2486595 G08B 17/10, publ. 06/27/2013), which contains gas appliances, gas flow meters, gas detectors, volumetric air flow, oxygen, scaling and differential amplifiers, comparators, digital-to-analog converters, volumetric minimum air flow adjusters, permissible unbalance value adjuster, gas flow totalizer, time delay blocks, cut-off valves for gas supply, OR elements, a cellular modem and apartment radio modems with a set of information inputs and outputs. The device allows you to remotely analyze the operation of gas equipment and determine gas leaks. The advantages of this device include improving the safety of natural gas in apartment buildings by continuously monitoring the balances of gas flows, leaks and combustion products with automatic or remote shutdown of gas supply in the event of unacceptable disruptions in the operation of gas equipment. The disadvantages of the device include insufficient reliability of notification in the event of gas leaks, which is associated with a serial connection of two wireless networks, since the presence of an internal data transmission network from primary registration devices to a GSM radio modem reduces the reliability of notification, since a serial connection of networks leads to a resulting probability failure, defined as the product of the probability of failure of each network. In addition, the device does not automatically shut off the gas supply during leak detection, which can lead to accidents at the time from the leak notification to the leak elimination by operational services.
Известно устройство для автоматического контроля метана и других горючих газов (Патент РФ N2013565 E21F 17/00, опубл. 30.05.1994), которое содержит термокаталитический мостовой датчик, в диагональ которого включен усилитель, выход последнего подключен на выпрямительный мостик, к выходу которого подключены аналоговый прибор, показывающий концентрацию метана, и преобразователь напряжения в частоту, блок управления диагностикой, компаратор предельной концентрации метана, блок звуковой сигнализации. К достоинствам данного устройства относится высокая точность определения концентрации метана, а к недостаткам - отсутствие беспроводного канала, что значительно ограничивает дистанцию оповещения, а также отсутствие возможности автоматического устранения утечки газа.A device is known for the automatic control of methane and other combustible gases (RF Patent N2013565 E21F 17/00, publ. 05/30/1994), which contains a thermocatalytic bridge sensor, in the diagonal of which an amplifier is connected, the output of the latter is connected to a rectifier bridge, to the output of which an analog a device showing the concentration of methane, and a voltage to frequency converter, a diagnostic control unit, a methane concentration limit comparator, an audible alarm unit. The advantages of this device include the high accuracy of determining the concentration of methane, and the disadvantages are the lack of a wireless channel, which significantly limits the warning distance, as well as the lack of the ability to automatically eliminate gas leaks.
Известно устройство для определения концентрации горючих газов (Патент РФ №91762 МПК G01N 27/04, опубл. 27.02.2010), содержащее в себе узел питания, масштабирующий усилитель, аналого-цифровой преобразователь, средства цифровой обработки сигнала, средство управления исполнительными органами, подключенное к масштабирующему усилителю, и резистивный делитель напряжения (РДН), одно из плеч которого включает в себя активный чувствительный элемент, имеющий сопротивление, зависящее от концентрации горючего газа. К недостаткам данного устройства является невозможность дистанционного оповещения об утечки газа и автоматического прекращении подачи газа при регистрации утечки.A device for determining the concentration of combustible gases (RF Patent No. 91762 IPC G01N 27/04, publ. 02/27/2010) containing a power supply unit, a scaling amplifier, analog-to-digital converter, means for digital signal processing, means for controlling executive bodies, is connected to a scaling amplifier, and a resistive voltage divider (RDN), one of the arms of which includes an active sensing element having a resistance depending on the concentration of combustible gas. The disadvantages of this device is the inability to remotely alert about a gas leak and automatically stop the gas supply when recording a leak.
Известно устройство для измерения концентрации газа (Патент US 7242309, МПК G08B 17/10, опубл. 07.10.2007), содержащее сенсорный блок, блок управления и коммуникации и блок питания. При этом каждое устройство включает в себя нагреватель для нагрева сенсора, микроконтроллер (для управления режимом включения-выключения нагревателя) и компаратор (для сравнения измеренного значения с пороговым). Отличительной особенность данного устройства является то, что оно поддерживает связь с управляющим сервером по беспроводному каналу. К недостаткам данного устройства является то, что управляющий сервер напрямую собирает данные от измерительных устройств. Вследствие этого измерительные устройства должны быть в прямой видимости сервера. Поэтому, чтобы охватить большую территорию, необходимо увеличивать мощность передатчика, что влечет за собой увеличение потребляемой мощности и, соответственно, уменьшение времени автономной работы. В целом, это ограничивает область применения устройства. Кроме того, отсутствует возможность автоматического прекращения подачи газа при регистрации наличия газа в воздухе.A device for measuring gas concentration is known (Patent US 7242309, IPC G08B 17/10, publ. 07.10.2007), comprising a sensor unit, a control and communication unit and a power unit. In this case, each device includes a heater for heating the sensor, a microcontroller (for controlling the on-off mode of the heater) and a comparator (for comparing the measured value with a threshold). A distinctive feature of this device is that it communicates with the management server wirelessly. The disadvantages of this device is that the control server directly collects data from the measuring devices. As a result, measuring devices must be in direct line of sight of the server. Therefore, in order to cover a large territory, it is necessary to increase the power of the transmitter, which entails an increase in power consumption and, accordingly, a decrease in battery life. In general, this limits the scope of the device. In addition, there is no way to automatically stop the gas supply when registering the presence of gas in the air.
Известно устройство "сигнализатор загазованности Кенарь GD100-N" (https://t41.ru/brand/Кенарь), подключаемое соединительным проводом к электромагнитному клапану Кенарь GV-80. При срабатывании сигнализатора на электромагнитный клапан подается управляющее воздействие, которое приводит к его закрытию и прекращению газоснабжения помещения. К недостаткам данного устройства следует отнести отсутствие возможности подключения беспроводных датчиков, что не позволяет контролировать состав воздуха в жилых помещениях с поквартирным отоплением и индивидуальных жилых строениях, в которых ввод газа, кухня и котельная расположены в разных местах помещения.Known device "gas detector Kenar GD100-N" (https://t41.ru/brand/Kenar), connected by a connecting wire to the solenoid valve Kenar GV-80. When the alarm is triggered, a control action is applied to the electromagnetic valve, which leads to its closure and the gas supply to the room ceasing. The disadvantages of this device include the lack of the ability to connect wireless sensors, which does not allow you to control the composition of air in residential buildings with apartment heating and individual residential buildings in which the gas inlet, kitchen and boiler room are located in different places of the room.
Наиболее близким к описываемому является портативное интеллектуальное устройство мониторинга окружающей среды, известное из источника CN205785300U, опубликованное 23.05.2016, раскрывающего устройство для анализа параметров воздуха среды обитания человека с беспроводным оповещением, содержащее: микроконтроллер, блок питания, модуль подключения к мобильной сотовой сети, датчик газов, датчик температуры, датчик влажности, свето-звуковой оповещатель, резервный аккумулятор, причем устройство содержит в одном корпусе измерительные датчики газов, температуры, влажности, микроконтроллер, программное обеспечение которого обеспечивает непрерывную регистрацию и анализ параметров воздуха с периодической передачей пакетов информации с показаниями датчиков по протоколу tcp/ip через беспроводную мобильную сотовую сеть на заранее заданные серверы, а также с автоматической отправкой короткого текстового сообщения (SMS) на заранее заданные телефонные номера, при превышении заранее установленных значений датчиков или при отключении сетевого питания устройства. К недостаткам данного устройства следует отнести невозможность предотвращения катастрофических ситуаций при превышении концентрации газов в воздухе среды обитания человека выше установленных пределов, поскольку в данном устройстве отсутствует возможность прекращения подачи газа в помещение.Closest to the described is a portable intelligent environmental monitoring device, known from the source CN205785300U, published 05/23/2016, disclosing a device for analyzing the parameters of the air of a human environment with a wireless alert, comprising: a microcontroller, a power supply, a module for connecting to a mobile cellular network, a sensor gases, temperature sensor, humidity sensor, light-sound annunciator, backup battery, moreover, the device contains in one housing measuring gas sensors, t temperature, humidity, microcontroller, whose software provides continuous recording and analysis of air parameters with periodic transmission of information packets with sensor readings via tcp / ip protocol via a wireless mobile cellular network to predefined servers, as well as with automatic sending of a short text message (SMS) to pre-set phone numbers when exceeding pre-set sensor values or when the device is disconnected from the mains power. The disadvantages of this device include the impossibility of preventing catastrophic situations when the concentration of gases in the air of the human environment exceeds the established limits, since this device does not have the ability to stop the gas supply to the room.
Технической задачей предлагаемого устройства является учет объема поступающего газа в помещение с непрерывной регистрацией в воздухе примесей газов с использованием как встроенных датчиков газов, так и автономных беспроводных внешних датчиков газов и дыма, с автоматическим отключением газоснабжения помещения при превышении уровня газов и дыма выше установленных пределов.The technical task of the proposed device is to take into account the volume of gas entering the room with continuous recording of gas impurities in the air using both built-in gas sensors and stand-alone wireless external gas and smoke sensors, with automatic shutdown of the gas supply to the room when the gas and smoke levels exceed the established limits.
Технический результат состоит в повышении уровня безопасности жизнедеятельности при эксплуатации газоиспользующего оборудования.The technical result consists in increasing the level of life safety during the operation of gas-powered equipment.
Сущность изобретения состоит в том, что используется стандартный газовый счетчик (газ подается через «1. Вход», проходит через прибор и выходит через «2. Выход» - см. фиг. 1), в состав которого включается отсекающее газ устройство, выполненное в виде электромагнитного газового клапана («3. Клапан» - фиг. 1), установленное на входе в стандартный блок измерения и индикации счетчика («4. Стандартный модуль измерения и индикации» - фиг. 1) и устройство управления (5. УУ - фиг. 1). В состав устройства управления входит блок питания, обеспечивающий питание устройства от автономного и (или) внешнего источника питания, микроконтроллер, датчик газов, транзисторный ключ, модуль GSM, модуль радиоприема с частотой 433 МГц. В процессе работы микроконтроллер непрерывно анализирует сигнал от датчика газов и сигналы от внешних беспроводных датчиков газа и дыма. При превышении установленных пределов микроконтроллер посылает управляющий сигнал на электромагнитный клапан, что приводит к его закрытию и прекращению газоснабжения помещения.The essence of the invention lies in the fact that a standard gas meter is used (gas is supplied through “1. Inlet”, passes through the device and exits through “2. Outlet” - see Fig. 1), which includes a gas-cutting device made in in the form of an electromagnetic gas valve ("3. Valve" - Fig. 1), installed at the entrance to the standard meter measurement and display unit ("4. Standard measurement and indication module" - Fig. 1) and a control device (5. UU - Fig. . one). The control device includes a power supply unit that provides power to the device from an autonomous and (or) external power supply, a microcontroller, a gas sensor, a transistor switch, a GSM module, a radio reception module with a frequency of 433 MHz. During operation, the microcontroller continuously analyzes the signal from the gas sensor and signals from external wireless gas and smoke sensors. If the limits are exceeded, the microcontroller sends a control signal to the solenoid valve, which leads to its closure and the gas supply to the room to cease.
Технический результат достигается за счет того, что в состав газового счетчика включается электромагнитный клапан, установленный на вход измерителя счетчика и устройство управления, обеспечивающее анализ встроенного датчика газов, прием сигналов от внешних беспроводных датчиков и, при превышении допустимого уровня газов и дыма, обеспечивающее беспроводное оповещение, отсечку подачи газа и, как следствие, повышение уровня безопасности жизнедеятельности при эксплуатации газоиспользующего оборудования. Кроме того, устройство производит оповещение владельца жилища и (или) специальных служб, что позволяет дополнительно повысить уровень безопасности жизнедеятельности, устранить угрозу возгорания, взрыва и отравления за счет своевременного оповещения ответственных лиц.The technical result is achieved due to the fact that the gas meter includes an electromagnetic valve installed on the meter’s meter input and a control device that provides analysis of the integrated gas sensor, receives signals from external wireless sensors and, when the permissible level of gases and smoke is exceeded, provides wireless notification gas supply cut-off and, as a result, increased level of life safety during the operation of gas-using equipment. In addition, the device notifies the owner of the home and (or) special services, which can further increase the level of life safety, eliminate the threat of fire, explosion and poisoning by timely notification of responsible persons.
Структурная схема устройства управления показана на фиг. 2. В состав устройства входит блок питания «6.БП»), обеспечивающий питание микроконтроллера 7.MCU и его периферии, аккумулятор («8.Аккум.»), обеспечивающий независимое питание, GSM модуль («9.GSM модуль»), свето-звуковой оповещатель («10. Оповещатель»), датчик газов («11.Д1»), приемник радиоканала 433 МГц («12. Приемник 433 МГц»), преобразователь напряжения ("13. ПН"), транзисторный ключ (14. ТК2).The block diagram of the control device is shown in FIG. 2. The device includes a 6.BP power supply unit), which provides power to the 7.MCU microcontroller and its peripherals, a battery (8.Accum.), Which provides independent power supply, a GSM module (9.GSM module), light and sound annunciator (“10. Annunciator”), gas sensor (“11.D1”), 433 MHz radio channel receiver (“12. 433 MHz receiver”), voltage converter (“13. PN”), transistor switch (14 . TK2).
Питание устройства осуществляется блоком питания «6.БП», в качестве которого может выступать любое стандартное зарядное устройство мобильного телефона, обеспечивающее преобразование сетевого напряжения в напряжение питания 3-5 Вольт. Параллельно блоку питания подключается аккумулятор («8.Аккум»), в функции которого входит автономное обеспечение энергопитания устройства при обесточивании блока питания, что позволяет с одной стороны, обеспечить бесперебойную работу устройства при неполадках питающей энергосети, с другой стороны - использовать функцию извещения пользователя при отключения питания.The device is powered by the 6.BP power supply unit, which can be any standard mobile phone charger that converts the mains voltage to a supply voltage of 3-5 volts. In parallel with the power supply, a battery is connected (“8. Akkum”), the functions of which include autonomous power supply of the device when the power supply is de-energized, which allows, on the one hand, to ensure uninterrupted operation of the device in the event of a power supply failure, on the other hand, use the user notification power outages.
Датчик газов «11.Д1» подключен, через управляемый со стороны микроконтроллера транзисторный ключ «15.ТК1», что позволяет управлять включением и отключением датчика газов программным обеспечением микроконтроллера. Сигнал датчика поступает на встроенный в микроконтроллер аналого-цифровой преобразователь. Программное обеспечение микроконтроллера обеспечивает постоянное включение датчика газов при наличии внешнего питания или кратковременное, периодическое подключение датчика газа при питании от аккумулятора или батареи. В качестве микроконтроллера может использоваться Atmega 328р, Atmega 128р, PIC16 и другие. В качестве датчика газов - полупроводниковый газовый сенсор с чувствительным элементом на основе диоксида олова, например, датчик углеводородных газов широкого спектра MQ2.The 11.D1 gas sensor is connected through the 15.TK1 transistor switch controlled by the microcontroller, which allows you to control the on and off switch of the gas sensor with the microcontroller software. The sensor signal is fed to an analog-to-digital converter built into the microcontroller. The microcontroller software provides continuous switching on the gas sensor with external power supply or short-term, periodic connection of the gas sensor when powered by a battery or battery. Atmega 328p, Atmega 128p, PIC16 and others can be used as a microcontroller. As a gas sensor, a semiconductor gas sensor with a tin dioxide-based sensor, for example, a wide spectrum MQ2 hydrocarbon gas sensor.
Последовательный UART интерфейс микроконтроллера подключен к GSM модулю, в качестве которого может выступать микросборка SIM800L, с установленным отсеком для SIM-карты формата microSIM, что позволяет принимать и совершать телефонные вызовы, обмениваться короткими текстовыми сообщениями и использовать мобильную сеть GSM для подключения сети интернет.The serial UART interface of the microcontroller is connected to a GSM module, which can be a SIM800L microassembly with an installed SIMS microSD card slot, which allows you to receive and make phone calls, exchange short text messages and use the GSM mobile network to connect to the Internet.
При первом включении устройства требуется отправить короткое текстовое сообщение нулевой или единичной длинны на SIM-карту GSM модуля. Программное обеспечение микроконтроллера, получив данное сообщение, выделяет из него номер телефона и сохраняет в своей энергонезависимой памяти как номер телефона для SMS оповещений. Предусматривается возможность задания дополнительных номеров путем посылки SMS сообщения определенного формата на SIM-карту устройства, что позволяет сохранить необходимое количество телефонных номеров для SMS оповещений в энергонезависимой памяти микроконтроллера. При изготовлении устройства в энергонезависимую память микроконтроллера заблаговременно заносится доменное имя сервера или его ip адрес и порт для передачи данных по протоколу tcp/ip. В дальнейшем предусматривается возможность изменения доменного имени и порта посылкой на SIM-карту устройства SMS определенного формата.When you turn on the device for the first time, you need to send a short text message of zero or unit length to the SIM card of the GSM module. The software of the microcontroller, having received this message, selects a phone number from it and saves it in its non-volatile memory as a phone number for SMS alerts. It is possible to set additional numbers by sending an SMS message of a certain format to the device’s SIM card, which allows you to save the required number of phone numbers for SMS alerts in the non-volatile memory of the microcontroller. When manufacturing the device, the server’s domain name or its ip address and port for data transfer via tcp / ip protocol are entered into the non-volatile memory of the microcontroller in advance. In the future, it is possible to change the domain name and port by sending a certain format SMS to the SIM card of the device.
Устройство управления содержит в своем составе интерфейс радиоканала частотой 433 МГц, обеспечивающий прием информации от стандартных беспроводных датчиков углеводородов, угарного газа, дыма. В качестве интерфейса выступает микросборка приемника радиомодуля WL101-341, которая обеспечивает передачу информации в микроконтроллер по последовательному протоколу "1-wire".The control device includes a 433 MHz radio channel interface, which provides information from standard wireless sensors for hydrocarbons, carbon monoxide, smoke. The interface is the micro-assembly of the receiver of the radio module WL101-341, which ensures the transfer of information to the microcontroller via the serial 1-wire protocol.
В состав устройства управления включен модуль преобразования напряжения «13. ПН» (фиг. 2), в функции которого входит преобразование напряжения аккумулятора или блока питания до уровня, достаточного для управления электромагнитным клапаном. Выход модуля подключен к транзисторному ключу «14.ТК2» (фиг. 2), который управляется со стороны микроконтроллера. В качестве модуля преобразователя напряжения может использоваться микросборка МТ3608, выполняющая функции преобразователя постоянного напряжения с настраиваемым выходом до 36 В.The control unit includes a voltage conversion module "13. PN "(Fig. 2), whose function is to convert the voltage of the battery or power supply to a level sufficient to control the electromagnetic valve. The output of the module is connected to the transistor switch "14.TK2" (Fig. 2), which is controlled by the microcontroller. As a module of the voltage converter, the micro assembly MT3608 can be used, which performs the functions of a DC voltage converter with a configurable output of up to 36 V.
Модуль «10. Оповещатель» (фиг. 2) представляет собой миниатюрный звуковой динамик с параллельно подключенным светодиодом. В функции данного модуля входит задача выработки свето-звуковых оповещательных сигналов при поступлении управляющего сигнала с микроконтроллера. В качестве оповещателя может использоваться модуль пассивного зуммера KY-006.Module "10. Annunciator "(Fig. 2) is a miniature sound speaker with a parallel-connected LED. The functions of this module include the task of generating light-sound warning signals when a control signal is received from the microcontroller. The KY-006 passive buzzer module can be used as a siren.
В процессе работы микроконтроллера его программное обеспечение непрерывно анализирует показание датчика «11. Д1» (фиг. 2), сравнивая его со значением из допустимого диапазона. Кроме того, производится прием информации от радиомодуля 433 МГц с поиском кодов внешних беспроводных датчиков газов, хранимых в постоянной памяти микроконтроллера (ППЗУ). Если показание датчика «11.Д1» (фиг. 2) превышает допустимый диапазон или приходит сигнал от внешнего беспроводного датчика, код которого совпадает с кодом, хранимым в ППЗУ, устройство управления («5. УУ» - фиг. 1) переходит в состояние тревоги, что приводит к следующим действиям:In the process of operation of the microcontroller, its software continuously analyzes the sensor reading "11. D1 "(Fig. 2), comparing it with a value from the allowable range. In addition, information is received from the 433 MHz radio module with the search for codes of external wireless gas sensors stored in the microcontroller's permanent memory (EPROM). If the sensor "11.D1" (Fig. 2) exceeds the permissible range or a signal comes from an external wireless sensor, the code of which coincides with the code stored in the ROM, the control device ("5. UU" - Fig. 1) goes into the state anxiety, which leads to the following actions:
- микроконтроллером вырабатывается управляющее напряжение, что приводит к открытию транзисторного ключа «14. ТК2» (фиг. 2) и поступлению напряжения с модуля «13. ПН» на внешний стандартный газовый электромагнитный клапан, приводя к его запиранию и прекращению поступления потока газа на вход модуля « 4. Стандартный блок измерения и индикации счетчика» (Фиг. 1), и, как следствие, прекращается газоснабжение в помещении.- the microcontroller produces a control voltage, which leads to the opening of the transistor switch "14. TK2 "(Fig. 2) and the voltage received from the module" 13. PN ”to an external standard gas solenoid valve, leading to its blocking and stopping the flow of gas to the input of the module“ 4. Standard meter measurement and indication unit ”(Fig. 1), and, as a result, gas supply to the room is interrupted.
- активизация свето-звукового оповещателя;- activation of the light-sound annunciator;
- программное обеспечение микроконтроллера готовит текстовое сообщение, включающее в себя информацию о событии, и производится отправка текстового сообщения на мобильные номера, хранимые в энергонезависимой памяти микроконтроллера с использованием GSM модуля;- the microcontroller software prepares a text message that includes information about the event, and sends a text message to mobile numbers stored in the non-volatile memory of the microcontroller using the GSM module;
- микроконтроллер производит набор каждого телефонного номера и ожидает установления соединения (наличие гудков), чтобы удостовериться, что оповещения доставлены успешно;- the microcontroller dials each telephone number and waits for the connection to be established (the presence of beeps) to make sure that the alerts are delivered successfully;
- с использованием протокола tcp/ip осуществляется отправка пакета данных, который содержит код тревоги, номер датчика, параметры которого вышли за заданные пределы и прочую информацию.- using the tcp / ip protocol, a data packet is sent that contains the alarm code, sensor number, the parameters of which are beyond the specified limits and other information.
Если показание датчика «11. Д1» (фиг. 2) не превышает допустимого предела, и если отсутствуют сигналы от внешних беспроводных датчиков, то цикл измерения повторяется. По истечении интервала времени, хранимого в энергонезависимой памяти микроконтроллера, производится отправка значений датчика на сервер по протоколу tcp/ip. Это позволяет контролировать работоспособность устройства на стороне внешнего сервера, регистрировать факт разрыва связи с устройством, а также проводить удаленный мониторинг параметров воздуха среды обитания человека.If the sensor reading is “11. D1 "(Fig. 2) does not exceed the allowable limit, and if there are no signals from external wireless sensors, the measurement cycle is repeated. After the time interval stored in the non-volatile memory of the microcontroller, the sensor values are sent to the server using the tcp / ip protocol. This allows you to control the operability of the device on the side of an external server, register the fact of a disconnection from the device, and also conduct remote monitoring of air parameters of the human environment.
Для расширения диапазона детектирования газового состава воздуха могут быть дополнительно к датчику «11. Д1» установлены датчики Д2, Д3 и т.д.To expand the detection range of the gas composition of the air can be in addition to the sensor "11. D1 "installed sensors D2, D3, etc.
Если произвести звонок с мобильного телефона на SIM-карту устройства, это приводит к следующим действиям:If you make a call from a mobile phone to the device’s SIM card, this leads to the following actions:
- микроконтроллер производит чтение сообщения «9. GSM модуля» (фиг. 2) о входящем звонке и выделяет номер телефона, с которого произошел звонок;- the microcontroller reads the message "9. GSM module ”(Fig. 2) about an incoming call and highlights the phone number from which the call was made;
- микроконтроллер посылает в «9. GSM модуль» команду отклонить вызов;- the microcontroller sends in "9. GSM module ”command to reject the call;
- микроконтроллер готовит и отправляет текстовое сообщение SMS, которое включает в себя численные значения датчика «11. Д1».- the microcontroller prepares and sends a text message SMS, which includes the numerical values of the sensor "11. D1 ".
При отправке на SIM карту устройства короткого текстового сообщения заранее заданного формата или при получении устройством команды от внешнего сервера по протоколу tcp/ip микроконтроллер производит выработку управляющего сигнала для электромагнитного клапана, что приводит к его закрытию и прекращению газоснабжения помещения. Это позволяет дистанционно управлять процессом газоснабжения, что дополнительно приводит к увеличению безопасности путем экстренного отключения газоснабжения.When a short text message of a predetermined format is sent to the device’s SIM card or when the device receives a command from an external server using the tcp / ip protocol, the microcontroller generates a control signal for the electromagnetic valve, which closes it and stops the gas supply to the room. This allows you to remotely control the gas supply process, which additionally leads to increased security by emergency shutdown of the gas supply.
В устройстве предусмотрена возможность установки дополнительного GSM модуля с SIM картой резервного оператора связи, при этом дополнительный модуль подключается параллельно основному и выполняет дублирование передачи входной и выходной информации.The device provides the ability to install an additional GSM module with a SIM card of a backup communication operator, while the additional module is connected in parallel with the main one and duplicates the transmission of input and output information.
В качестве электромагнитного клапана предлагается использовать такие устройства, как Btcino L4525, газовый клапан отсекатель Кенарь GV-80, газовый клапан Sapsan V-1 и другие.It is proposed to use devices such as Btcino L4525, gas valve cut-off Kenar GV-80, gas valve Sapsan V-1 and others as an electromagnetic valve.
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017143931A RU2718624C2 (en) | 2017-12-15 | 2017-12-15 | Household gas catastrophe counter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017143931A RU2718624C2 (en) | 2017-12-15 | 2017-12-15 | Household gas catastrophe counter |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2017143931A3 RU2017143931A3 (en) | 2019-06-17 |
RU2017143931A RU2017143931A (en) | 2019-06-17 |
RU2718624C2 true RU2718624C2 (en) | 2020-04-10 |
Family
ID=66947324
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017143931A RU2718624C2 (en) | 2017-12-15 | 2017-12-15 | Household gas catastrophe counter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2718624C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU210797U1 (en) * | 2021-09-12 | 2022-05-05 | Елена Владимировна Кудрявцева | Electronic gas volume corrector |
RU2778270C2 (en) * | 2021-01-29 | 2022-08-17 | Акционерное общество Омское производственное объединение "Радиозавод им. А.С. Попова" (РЕЛЕРО) | Safety and utility metering apparatus |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2013565C1 (en) * | 1991-06-17 | 1994-05-30 | Самарское специальное конструкторское бюро "Нефтехимавтоматика" | Automatic control device for methane and other combustible gases |
US5889468A (en) * | 1997-11-10 | 1999-03-30 | Banga; William Robert | Extra security smoke alarm system |
US7005994B2 (en) * | 2003-10-08 | 2006-02-28 | Annex Security And Technical Services | Smart fire alarm and gas detection system |
US20110018706A1 (en) * | 2008-03-27 | 2011-01-27 | Hochiki Corporation | Alarm device and alarm system |
RU2486595C1 (en) * | 2012-06-19 | 2013-06-27 | Открытое акционерное общество по газификации и эксплуатации газового хозяйства Тульской области "Тулаоблгаз" | Device for remote monitoring of gas equipment operation and household gas leaks in apartment blocks |
CN205785300U (en) * | 2016-05-23 | 2016-12-07 | 三明学院 | Portable intelligent environment monitoring device |
US20170204990A1 (en) * | 2014-09-17 | 2017-07-20 | Honeywell International Inc. | Gas valve with electronic health monitoring |
-
2017
- 2017-12-15 RU RU2017143931A patent/RU2718624C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2013565C1 (en) * | 1991-06-17 | 1994-05-30 | Самарское специальное конструкторское бюро "Нефтехимавтоматика" | Automatic control device for methane and other combustible gases |
US5889468A (en) * | 1997-11-10 | 1999-03-30 | Banga; William Robert | Extra security smoke alarm system |
US7005994B2 (en) * | 2003-10-08 | 2006-02-28 | Annex Security And Technical Services | Smart fire alarm and gas detection system |
US20110018706A1 (en) * | 2008-03-27 | 2011-01-27 | Hochiki Corporation | Alarm device and alarm system |
RU2486595C1 (en) * | 2012-06-19 | 2013-06-27 | Открытое акционерное общество по газификации и эксплуатации газового хозяйства Тульской области "Тулаоблгаз" | Device for remote monitoring of gas equipment operation and household gas leaks in apartment blocks |
US20170204990A1 (en) * | 2014-09-17 | 2017-07-20 | Honeywell International Inc. | Gas valve with electronic health monitoring |
CN205785300U (en) * | 2016-05-23 | 2016-12-07 | 三明学院 | Portable intelligent environment monitoring device |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2778270C2 (en) * | 2021-01-29 | 2022-08-17 | Акционерное общество Омское производственное объединение "Радиозавод им. А.С. Попова" (РЕЛЕРО) | Safety and utility metering apparatus |
RU210797U1 (en) * | 2021-09-12 | 2022-05-05 | Елена Владимировна Кудрявцева | Electronic gas volume corrector |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2017143931A3 (en) | 2019-06-17 |
RU2017143931A (en) | 2019-06-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2009110191A1 (en) | Instrument management system, and gas supply system | |
US9030329B2 (en) | Smart methane monitor | |
US20090273470A1 (en) | Environmental monitoring and control system | |
EP2251602A1 (en) | Gas shut-off device and alarm-compatible system meter | |
EP2175247A1 (en) | Flow rate metering device, communication system, flow rate measuring method, flow rate measuring program, fluid supply system, and gas tool monitoring device | |
JP2009204362A (en) | Gas tool monitoring device | |
CN106052971B (en) | A kind of gas leakage monitoring method and system based on gas metering | |
JP5298445B2 (en) | Gas appliance monitoring device | |
RU2718624C2 (en) | Household gas catastrophe counter | |
JP2008027110A (en) | Gas appliance monitor | |
JP2008224281A (en) | Gas appliance management system and gas supply system | |
CN212621322U (en) | Gas appliance Internet of things safety management system based on narrow-band Internet of things communication technology | |
KR102176143B1 (en) | Boiler safety management device and boiler safety management system including the same | |
JP4894384B2 (en) | Gas appliance monitoring device | |
JP2008026104A (en) | Gas appliance monitoring device | |
JP4967740B2 (en) | Gas appliance monitoring system | |
JP4967726B2 (en) | Gas appliance monitoring system | |
CN207337096U (en) | A kind of smart home environment detecting system | |
RU2666324C2 (en) | Gas leakage automatic detection and control system | |
JP5522609B2 (en) | Gas shut-off device | |
JP4862631B2 (en) | Gas meter | |
JP2008209097A (en) | Gas apparatus control system | |
JP5505108B2 (en) | Gas supply monitoring system | |
RU211410U1 (en) | HARDWARE-SOFTWARE COMPLEX FOR PREVENTION OF WATER LEAKAGES, NATURAL GAS LEAKAGES AND EXCESS OF STANDARDS OF ITS COMBUSTION PRODUCTS IN PREMISES | |
KR102244881B1 (en) | Platform service system for providing integrated information on gas meter reading and environment and safety |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FA92 | Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted) |
Effective date: 20190919 |
|
FZ9A | Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal) |
Effective date: 20191223 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200513 |