專利名稱：城市燃氣安全監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種可燃氣體監(jiān)控系統(tǒng)，尤其涉及一種城市燃氣安全監(jiān)控系統(tǒng)， 屬于工業(yè)控制技術領域。
背景技術：
可燃氣體，例如天然氣、煤氣、液化氣等，在生產和生活領域都有廣泛應用。應用過程中，時有發(fā)生各種原因導致的燃氣泄露事故，例如鼠咬軟管、閥門未關嚴、燃燒不充分、漏氣等。燃氣泄露事故不但造成了燃氣損失，而且還可能導致人員中毒、爆炸等惡性事故，此外，由于利益驅使，部分用戶還會盜用燃氣，例如通過改裝氣表、繞開氣表私自連接燃氣管道等。但是目前尚無及時傳輸該超標信息的設備，外界難以獲知燃氣泄露地點，更無防范盜用燃氣的設備，另外，目前的燃氣檢測設備僅可以檢測燃氣濃度，尚不能對燃氣濃度超過設定值的事件采取有效應對措施。

實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種城市燃氣安全監(jiān)控系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術存在的難以及時向外傳輸燃氣濃度信息以及不能對燃氣泄露采取應對措施、無法防范燃氣盜用的問題。為了實現(xiàn)本實用新型的目的，本實用新型提供的城市燃氣安全監(jiān)控系統(tǒng)包括至少一個監(jiān)控終端、遠程服務器和數(shù)據(jù)收發(fā)模塊。所述監(jiān)控終端包括氣體傳感器、報警器、排氣裝置、驅動裝置、管道閥門、閥門執(zhí)行器、智能氣表、流量傳感器和控制器。氣體傳感器 設于室內的燃氣管道附近，用于檢測室內的燃氣濃度，并上傳所檢測的燃氣濃度的數(shù)據(jù)；報警器用于當室內的燃氣濃度高于設定值時發(fā)出報警信息；排氣裝置用于當室內的燃氣濃度高于設定值時排出室內的燃氣；驅動裝置和所述排氣裝置連接，用于接收控制指令驅動排氣裝置動作；管道閥門設于燃氣管道，用于控制燃氣管道的導通和關斷；閥門執(zhí)行器和所述管道閥門連接，用于接收控制指令驅動所述管道閥門動作；智能氣表設于燃氣管道，用于檢測燃氣管道通過的燃氣流量；流量傳感器安裝于用氣設備，用于檢測用氣設備所實際消耗的燃氣流量；控制器和所述氣體傳感器、報警器、驅動裝置、閥門執(zhí)行器、智能氣表、流量傳感器連接，用于接收、分析和上傳所述氣體傳感器、智能氣表和流量傳感器檢測的燃氣濃度數(shù)據(jù)，當燃氣濃度高于設定值時，控制所述報警器發(fā)出報警信息、控制所述驅動裝置驅動所述排氣裝置排出室內燃氣以及控制所述閥門執(zhí)行器關斷所述管道閥門，并比較所述智能氣表檢測的燃氣流量數(shù)據(jù)和流量傳感器檢測的燃氣流量數(shù)據(jù)得到流量誤差數(shù)據(jù)以判斷是否存在燃氣盜用和泄漏。遠程服務器包括分析模塊、存儲模塊、顯示模塊、控制模塊。分析模塊用于對燃氣濃度數(shù)據(jù)、燃氣流量數(shù)據(jù)、流量誤差數(shù)據(jù)進行分析以進一步利用；存儲模塊用于存儲燃氣濃度數(shù)據(jù)、燃氣流量數(shù)據(jù)和流量誤差數(shù)據(jù)；顯示模塊用于顯示燃氣濃度數(shù)據(jù)、燃氣流量數(shù)據(jù)和流量誤差數(shù)據(jù)的實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)；控制模塊操作所述分析模塊、存儲模塊、顯示模塊的運行，并根據(jù)需要向所述監(jiān)控終端發(fā)出控制指令以控制所述監(jiān)控終端的動作以及對所述監(jiān)控終端進行參數(shù)配置。數(shù)據(jù)收發(fā)模塊連接于所述監(jiān)控終端和遠程服務器，用于所述監(jiān)控終端和遠程服務器之間交互數(shù)據(jù)的分析、協(xié)議轉換、 轉發(fā)。根據(jù)上述城市燃氣安全監(jiān)控系統(tǒng)的一種優(yōu)選實施方式，其中，所述數(shù)據(jù)收發(fā)模塊包括通過無線通信網絡和所述遠程服務器通信的無線通信單元。根據(jù)上述城市燃氣安全監(jiān)控系統(tǒng)的一種優(yōu)選實施方式，其中，所述無線通信單元為GPRS通信單元。根據(jù)上述城市燃氣安全監(jiān)控系統(tǒng)的一種優(yōu)選實施方式，其中，所述遠程服務器還包括提示模塊用于根據(jù)所述監(jiān)控終端檢測的異常數(shù)據(jù)和所述分析模塊分析的異?，F(xiàn)象， 向用戶發(fā)出提示信息。根據(jù)上述城市燃氣安全監(jiān)控系統(tǒng)的一種優(yōu)選實施方式，其中，所述監(jiān)控終端還包括圖像采集裝置安裝于用氣現(xiàn)場，與所述控制器連接，用于采集用氣現(xiàn)場的圖像，并經由所述控制器上傳至所述遠程服務器。本實用新型可以通過設于用戶端(例如工業(yè)用戶)的監(jiān)控終端實時檢測室內的燃氣濃度、管道的燃氣流量和用氣設備的實際用氣，經過控制器的初步分析并根據(jù)具體事件采取應對措施的同時，將采集的數(shù)據(jù)上傳至遠程服務器進行統(tǒng)一管理，在燃氣濃度超過設定值時，采取應對措施，可以避免燃氣進一步泄露或爆炸等事故發(fā)生，最終實現(xiàn)用戶生命財產安全；本實用新型的燃氣盜用防范功能可以在有效維護燃氣供應商利益的同時，阻止用戶采用危險手段盜用燃氣，此也保障了用戶的最終利益。

圖1為本實用新型優(yōu)選實施例的結構示意圖。
具體實施方式

以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型做進一步詳細說明。圖1示意性的示出了本實用新型優(yōu)選實施例的原理性結構，如其所示，本優(yōu)選實施例包括多個監(jiān)控終端、數(shù)據(jù)收發(fā)模塊4和遠程服務器2，數(shù)據(jù)收發(fā)模塊4通過通信網絡3 與遠程服務器2進行通信。每一監(jiān)控終端均包括氣體傳感器11、報警器12、排氣裝置13、驅動裝置14、管道閥門15、閥門執(zhí)行器16、智能氣表17、流量傳感器18和圖像采集裝置19。氣體傳感器11設于室內的燃氣管道附近，用于檢測室內的燃氣濃度，并上傳所檢測的燃氣濃度的數(shù)據(jù)。本優(yōu)選實施例的氣體傳感器11的數(shù)目并不受限，例如在一個家庭或者說一個用氣單位內，可以在鍋爐房、使用壁掛爐的房間、使用燃氣式熱水器的衛(wèi)浴室等同時設置氣體傳感器11，以檢測不同空間的燃氣濃度。報警器12用于當室內的燃氣濃度高于設定值時發(fā)出報警信息，控制器1根據(jù)氣體傳感器11的檢測數(shù)據(jù)作出判斷，當超過參考設定值時，控制器1控制報警器12發(fā)出報警信息，報警器12可以為閃爍燈、蜂鳴器等，也可以同時為二者。若報警器12所需功率較大，可以另設功率驅動電路。若同時在多個房間設置報警器12，則可以使各報警器12發(fā)出不同的聲音以顯示不同的報警地點?？刂破?也可以存儲不同的聲音，當判斷位于某一房間的氣體傳感器11的檢測數(shù)據(jù)超常，控制器1則將對應于該房間的聲音信號輸出至相應的報警器 12的聲音輸出模塊。排氣裝置13用于當室內的燃氣濃度高于設定值時排出室內的燃氣。驅動裝置14 和排氣裝置13連接，用于接收控制器1的控制指令驅動排氣裝置13動作。當控制器1判斷燃氣濃度超過設定值時，則發(fā)出指令，控制驅動裝置14啟動排氣裝置運行。排氣裝置13 可以為排氣扇、抽風機，驅動裝置14可以為電機，該電機優(yōu)選的是，可以為伺服電機。若控制器1輸出的控制信號的功率不足以驅動電機時，則可以增加其他功率驅動裝置。還可以在電機上連接一變頻器，并使控制器1控制變頻器的運作。排氣裝置13還可以為窗戶，驅動裝置14則可以為一氣缸和氣泵等，驅動裝置14控制排氣裝置13的打開幅度。管道閥門15設于燃氣管道，用于控制燃氣管道的導通和關斷。閥門執(zhí)行器16和管道閥門15連接，用于接收控制器1控制指令驅動管道閥門15動作。管道閥門15可以設置在用戶的主氣管路，也可以設置在分支氣管路上，例如，若廚房發(fā)生燃氣泄露，控制器1 可以控制主氣管路上的管道閥門15關斷，也可以控制廚房的燃氣管路上安裝的管道閥門關斷。也可以進行分級設置，例如廚房的燃氣濃度超過設定值，但數(shù)值仍然較小時，可以僅關斷廚房的分支氣管路，若超過設定值的數(shù)量較大，則可以同時關閉所有氣管路。智能氣表17設于燃氣的主氣管路和/或分支氣管路，用于檢測管路中的燃氣流量，流量傳感器18直接安裝于用氣設備，以檢測用氣設備的實際用氣，二者都連接于控制器1，控制器1根據(jù)各智能氣表17、流量傳感器18檢測燃氣流量數(shù)據(jù)，加總、整理、分析，即可判斷出某一管路上是否存在漏氣或燃氣盜用。例如某一氣管路上的智能氣表17在某一時段檢測的燃氣流量為20立方，但是連接在該氣管路上的用氣設備所耗用的燃氣總和為 26立方，則控制器1可以判斷出該氣管路區(qū)域出現(xiàn)燃氣泄漏或燃氣盜用，若氣體傳感器11 檢測的燃氣濃度為正常值，則基本可以判斷發(fā)生了燃氣盜用。圖像采集裝置19安裝于用氣現(xiàn)場，與控制器1連接，用于采集用氣現(xiàn)場的圖像，并經由控制器1上傳至遠程服務器2。圖像采集裝置19可以為數(shù)字相機或攝像機，并且可以連續(xù)采集現(xiàn)場圖像，也可以離散采集現(xiàn)場圖像，更可以根據(jù)遠程服務器2的指令進行圖像采集?？刂破?作為監(jiān)控終端的中央處理單元，和氣體傳感器11、報警器12、驅動裝置 14、閥門執(zhí)行器16、智能氣表17、流量傳感器18、圖像采集裝置連接，用于接收、分析和上傳氣體傳感器11檢測的燃氣濃度數(shù)據(jù)以及智能氣表17、流量傳感器18的燃氣流量數(shù)據(jù)，還有圖像采集裝置19采集的圖像數(shù)據(jù)，當燃氣濃度高于設定值時，控制報警器12發(fā)出報警信息、控制驅動裝置14驅動排氣裝置13排出室內燃氣以及控制閥門執(zhí)行器16關斷管道閥門 15，控制器1還可以用于對燃氣流量數(shù)據(jù)的初步分析、比較、判斷，由于圖像分析所需硬件配置較高，因此基于節(jié)約成本考慮，控制器1可以僅對圖像數(shù)據(jù)進行初步的編碼等，主要的圖像分析處理可以有遠程服務器2完成?？刂破?可以選用多種芯片，例如單片機、數(shù)字信號處理器、現(xiàn)場可編程門陣列或專用集成電路等。遠程服務器2可以設置在一個具有信息決策、監(jiān)控責任的位置，例如居民小區(qū)的管理辦公室，工廠的廠長辦公室、燃氣供應商的運行中心等，推而廣之，也可以設置在一個城市的消防部門。本優(yōu)選實施例的遠程服務器2包括分析模塊21、顯示模塊22、存儲模塊 23、提示模塊M和控制模塊25。[0021]分析模塊21用于對燃氣濃度數(shù)據(jù)、流量數(shù)據(jù)、現(xiàn)場圖像數(shù)據(jù)進行分析以進一步利用。例如分析模塊21可以加總某一居民小區(qū)、某一地區(qū)在某一時間段的燃氣泄露數(shù)據(jù)，可以分析燃氣泄露的速度，可以分析各項數(shù)據(jù)的變化趨勢等；根據(jù)圖像數(shù)據(jù)，分析用氣現(xiàn)場的變化；根據(jù)流量數(shù)據(jù)，分析燃氣異?？偭?、位置、持續(xù)時間等，綜合各種數(shù)據(jù)，分析判斷實際發(fā)生事件，例如嚴重泄漏、一般泄漏、嚴重盜用燃氣或幾種情況同時存在。存儲模塊23用于存儲燃氣濃度數(shù)據(jù)、流量數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)以及由分析模塊21分析所得的各種結果數(shù)據(jù)，例如氣體傳感器11的實時檢測數(shù)據(jù)，分析模塊21分析加工過的各項數(shù)據(jù)。顯示模塊22用于顯示燃氣濃度和流量的實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)，還可以實時顯示各用氣現(xiàn)場的圖像。顯示模塊22還可以顯示分析模塊21分析所得的各類變化曲線等，還可以緊急顯示各類報警信息，以及作為人機交互的界面。提示模塊M用于根據(jù)監(jiān)控終端的氣體傳感器11檢測的異常數(shù)據(jù)和分析模塊21 分析的異?，F(xiàn)象，向用戶發(fā)出提示信息，例如可以為一音響、一閃爍燈?？刂颇K25操作分析模塊21、存儲模塊23、顯示模塊22、提示模塊M的運行，并根據(jù)需要向監(jiān)控終端的控制器1發(fā)出控制指令以控制監(jiān)控終端的各裝置動作，控制模塊25 還可以對監(jiān)控終端進行參數(shù)配置，例如設定氣體傳感器11的靈敏度，修改控制器1作為判斷依據(jù)的設定值，設定圖像采集裝置19的采集模式，操控分析模塊21進行各種需要的數(shù)據(jù)分析，操作存儲模塊23從中調用各類數(shù)據(jù)以顯示于顯示模塊22上?？刂颇K25可以為一鍵盤、一鼠標，或者顯示模塊22為一觸控屏幕，兼有顯示和操作的功能。數(shù)據(jù)收發(fā)模塊4連接于監(jiān)控終端和遠程服務器2，用于監(jiān)控終端和遠程服務器2之間交互數(shù)據(jù)的分析、協(xié)議轉換、轉發(fā)。例如一棟樓上設置一個數(shù)據(jù)收發(fā)模塊4，該棟樓上的每戶家庭設置一監(jiān)控終端，遠程服務器2設于小區(qū)的管理辦公室，則數(shù)據(jù)收發(fā)模塊2可以直接和遠程服務器通信，也可以通過公用的通信網絡進行通信。數(shù)據(jù)收發(fā)模塊4可以包括各類通信模塊，例如可以包括zigbee、wif i或RFID無線通信模塊以及以太網通信模塊以與各控制器1通信，還可以包括通過無線的通信網絡3和遠程服務器2通信的無線通信單元，該無線通信單元可以為GSM、GPRS、3G通信單元等。綜上所述，本實用新型通過不但可以實時檢測燃氣的泄露數(shù)據(jù)，及時發(fā)出警報，而且可以采取應對措施，以降低室內空間燃氣的濃度，減少燃氣累積，從而避免爆炸事故發(fā)生；同時本實用新型還可以對各類異常用氣現(xiàn)象作出判斷，以維護生產秩序正常進行，保障相關各方的利益；本實用新型還可以將各類用氣數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)控中心，以備集中監(jiān)控，實時動態(tài)的了解生產生活用氣運行狀況。由技術常識可知，本實用新型可以通過其它的不脫離其精神實質或必要特征的實施方案來實現(xiàn)。因此，上述公開的實施方案，就各方面而言，都只是舉例說明，并不是僅有的。所有在本實用新型范圍內或在等同于本實用新型的范圍內的改變均被本實用新型包含。
權利要求1.一種城市燃氣安全監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括 至少一個監(jiān)控終端，所述監(jiān)控終端包括氣體傳感器設于室內的燃氣管道附近，用于檢測室內的燃氣濃度，并上傳所檢測的燃氣濃度的數(shù)據(jù)；報警器用于當室內的燃氣濃度高于設定值時發(fā)出報警信息； 排氣裝置用于當室內的燃氣濃度高于設定值時排出室內的燃氣； 驅動裝置和所述排氣裝置連接，用于接收控制指令驅動排氣裝置動作； 管道閥門設于燃氣管道，用于控制燃氣管道的導通和關斷； 閥門執(zhí)行器和所述管道閥門連接，用于接收控制指令驅動所述管道閥門動作； 智能氣表設于燃氣管道，用于檢測燃氣管道通過的燃氣流量； 流量傳感器安裝于用氣設備，用于檢測用氣設備所實際消耗的燃氣流量； 控制器和所述氣體傳感器、報警器、驅動裝置、閥門執(zhí)行器、智能氣表、流量傳感器連接，用于接收、分析和上傳所述氣體傳感器、智能氣表和流量傳感器檢測的燃氣濃度數(shù)據(jù)， 當燃氣濃度高于設定值時，控制所述報警器發(fā)出報警信息、控制所述驅動裝置驅動所述排氣裝置排出室內燃氣以及控制所述閥門執(zhí)行器關斷所述管道閥門，并比較所述智能氣表檢測的燃氣流量數(shù)據(jù)和流量傳感器檢測的燃氣流量數(shù)據(jù)得到流量誤差數(shù)據(jù)以判斷是否存在燃氣盜用和泄漏；遠程服務器，包括分析模塊用于對燃氣濃度數(shù)據(jù)、燃氣流量數(shù)據(jù)、流量誤差數(shù)據(jù)進行分析以進一步利用；存儲模塊用于存儲燃氣濃度數(shù)據(jù)、燃氣流量數(shù)據(jù)和流量誤差數(shù)據(jù)； 顯示模塊用于顯示燃氣濃度數(shù)據(jù)、燃氣流量數(shù)據(jù)和流量誤差數(shù)據(jù)的實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)；控制模塊操作所述分析模塊、存儲模塊、顯示模塊的運行，并根據(jù)需要向所述監(jiān)控終端發(fā)出控制指令以控制所述監(jiān)控終端的動作以及對所述監(jiān)控終端進行參數(shù)配置；數(shù)據(jù)收發(fā)模塊連接于所述監(jiān)控終端和遠程服務器，用于所述監(jiān)控終端和遠程服務器之間交互數(shù)據(jù)的分析、協(xié)議轉換、轉發(fā)。
2.根據(jù)權利要求1所述的城市燃氣安全監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)收發(fā)模塊包括通過無線通信網絡和所述遠程服務器通信的無線通信單元。
3.根據(jù)權利要求2所述的城市燃氣安全監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述無線通信單元為 GPRS通信單元。
4.根據(jù)權利要求1所述的城市燃氣安全監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述遠程服務器還包括提示模塊用于根據(jù)所述監(jiān)控終端檢測的異常數(shù)據(jù)和所述分析模塊分析的異?，F(xiàn)象，向用戶發(fā)出提示信息。
5.根據(jù)權利要求1所述的城市燃氣安全監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控終端還包括圖像采集裝置安裝于用氣現(xiàn)場，與所述控制器連接，用于采集用氣現(xiàn)場的圖像，并經由所述控制器上傳至所述遠程服務器。
專利摘要一種城市燃氣安全監(jiān)控系統(tǒng)，包括至少一個監(jiān)控終端、遠程服務器和數(shù)據(jù)收發(fā)模塊，監(jiān)控終端包括氣體傳感器、報警器、排氣裝置、驅動裝置、管道閥門、閥門執(zhí)行器、控制器、智能氣表和流量傳感器；控制器和各數(shù)據(jù)采集裝置連接，用于接收、分析和上傳各類數(shù)據(jù)，當出現(xiàn)異?，F(xiàn)象時，采取應對措施；遠程服務器包括分析模塊、存儲模塊、顯示模塊、控制模塊。數(shù)據(jù)收發(fā)模塊連接于監(jiān)控終端和遠程服務器，用于監(jiān)控終端和遠程服務器之間交互數(shù)據(jù)的分析、協(xié)議轉換、轉發(fā)。本實用新型通過檢測各類數(shù)據(jù)，可以在燃氣濃度超過設定值時，采取應對措施，并判斷是否發(fā)生了燃氣盜用現(xiàn)象。
文檔編號G05B19/418GK202093375SQ20112012603
公開日2011年12月28日 申請日期2011年4月26日 優(yōu)先權日2011年4月26日
發(fā)明者劉杰, 劉磊, 吳迪, 張海濤, 袁桂萍 申請人:耕者有田科技(北京)有限公司