基于无线传输的楼宇燃气立管自动切断及放空系统技术方案

本实用新型专利技术公开了基于无线传输的楼宇燃气立管自动切断及放空系统，包括具有收发信息功能且作为无线通信网络节点的多个无线燃气传感器模块、具有收发信息功能且作为无线通信网络节点的多个无线放空阀门模块、具有收发信息功能且作为无线通信网络节点的多个无线管道切断阀门模块、具有收发信息功能且作为无线通信网络节点的多个无线开关模块、无线路由器和无线楼宇中央控制器；本实用新型专利技术可实现实时检验燃气浓度，并在灾害状况下，燃气阀门开关的远程迅速开关控制，避免灾害后果扩大。

【技术实现步骤摘要】

一种基于无线传感的城市楼宇燃气管道自动切断及放空控制系统，最适用于在火灾、地震等灾害状况以及管道泄漏的情况下，楼宇燃气管道阀门快速控制和管道放空。
技术介绍
随着计算机技术、控制技术和通信技术的发展，楼宇自动化工业在过去的十年中获得了巨大的发展，遵循BACnet、LonTalk和EIB这些标准化通信协议的楼控产品在行业中占据主导地位。使用这些通信协议的楼宇自动化网络所采用的通信传输介质(比如双绞线、同轴电缆和光缆)通常都是有线的。和采用有线网络的通信技术的楼控产品相比较，无线解决方案最吸引人的地方式安装布置的灵活性、低廉的安装费用和对楼宇自动化系统重新布置时可移动性，随着楼宇自动控制技术的发展，控制设备之间的通讯和互操作需求日益增加，建立开放而统一的总线标准已成为整个行业的共同愿望。总线标准的选择不仅仅决定了系统的开放性、通信效率，同时也关系到系统配置、调试的难易程度和工作量大小。随着近年来在微电子机械系统(MEMS)、无线通信、数字电子方面取得的巨大成就，使得发展低成本、小体积、低功耗、短通信距离成为可能。传统的无线通信大致有WIFI、蓝牙和红外等，ZigBee技术与它们相比成本低、功耗低、组网能力优秀，被广泛认为将在未来的几年对自动化工业产生重大的影响。城市燃气管道在地震、火灾等灾害状态以及管道泄漏的情况下，如不能及时切断并放空，靠传统的救援人员现场手工关闭远不能达到应急救援的要求，将会使灾害后果扩大。无线传感控制具有远程控制、迅速、低功耗、低成本的特点。基于无线传输的楼宇燃气立管自动切断及放空系统可实现实时检验燃气浓度，并在灾害状况下，燃气阀门开关的远程迅速开关控制，避免灾害后果扩大。
技术实现思路
本技术针对现有技术的不足，提出了一种基于无线传输的楼宇燃气立管自动切断及放空系统。本技术提供的一种基于无线传输的楼宇燃气立管自动切断及放空系统，包括：具有收发信息功能且作为无线通信网络节点的多个无线燃气传感器模块，分别安装在楼宇内的各个室内和管道处，用于检测各自位置的燃气值，及时报警；具有收发信息功能且作为无线通信网络节点的多个无线放空阀门模块，分别安装在楼宇的排气口与通风口，用于排放泄露的燃气；具有收发信息功能且作为无线通信网络节点的多个无线管道切断阀门模块，分别安装在管道处，用于及时切断管道；具有收发信息功能且作为无线通信网络节点的多个无线开关模块，分别与抽风机相连接，用于控制抽风机的运行与停止；无线路由器，与多个无线燃气传感器模块、多个无线放空阀门模块、多个无线管道切断阀门模块、多个无线开关模块构成基于ZigBee无线技术的无线通信网络，用于给各节点分配地址、接受来自个节点的数据及向各节点发送相应的控制指令；无线楼宇中央控制器，与所述无线路由器无线连接，用于对无线路由器的各个房间及管道处的燃气含量，按照预设的燃气含量的浓度阙值进行处理，以便获得控制多个无线放空阀门模块、多个无线管道切断阀门模块和无线开关模块的控制指 令，进而通过所述无线路由器将控制指令送至相应的无线模块，以便控制开关和阀门。所述无线燃气传感器模块包括具有射频功能的第一微处理器、电池、第一变压芯片、第一LED指示灯、第一蜂鸣器、第一天线、第一液晶屏、第一温度传感器和可燃气气体传感器；所述的电池通过第一变压芯片给第一微处理器和可燃气气体传感器供电；可燃气气体传感器的信号输出端与第一微处理器信号输入端连接，第一温度传感器的信号输出端口与第一微处理器的信号输入端连接，第一LED指示灯和第一蜂鸣器信号输入端口接第一微处理器的信号输出端，第一天线与第一微处理器相连接，第一液晶屏的信号输入端与第一微处理器液晶屏的信号输出端连接。所述的多个无线放空阀门模块包括具有射频功能及模数转换功能的第二微处理器、第一伺服电机、第一阀门、第一检测阀门位置的位置检测电阻、第一稳压和滤波电路、第一光耦、第一可控硅、第二天线、第一变压器、第二变压芯片、第二液晶屏、市电、第二LED指示灯、第二蜂鸣器。所述的220V市电通过第一变压器给第一伺服电机供电，第一伺服电机与第一阀门连接，用于检测阀门位置的位置第一检测电阻与伺服电机的传感齿轮同轴安装、第一检测电阻的输出端与第一稳压和滤波电路的输入端连接，第一稳压和滤波电路的输出端与第二微处理器的信号处理端口连接；所述的第一变压器与第二变压芯片连接，220V市电通过第一变压器与第二变压芯片给第二微处理器供电；第二微处理器的控制端与第一光耦的输入端连接，第一光耦的输出端与第一可控硅连接，第一可控硅的输出端与第一伺服电机连接，可控硅控制伺服电机正反转；第二液晶屏的信号输入端与第二微处理器液晶屏的信号输出 端连接；第二LED指示灯和第二蜂鸣器信号输入端口接第一微处理器的信号输出端，第二天线与第二微处理器相连接。所述的无线管道切断阀门模块包括具有射频功能的第三微处理器、第二光耦、第二变压器、第三变压芯片、第一电磁阀门、第一手动阀门、市电、第三LED指示灯、第三蜂鸣器、第三天线、第二检测电阻、第二稳压和滤波电路。所述的220V市电通过第二变压器给第一电磁阀门供电，第二检测电阻与第一电磁阀门连接，第二检测电阻的输出端与第二稳压和滤波电路的输入端连接，第二稳压和滤波电路的输出端与第三微处理器的信号处理端口连接；所述的第二变压器与第三变压芯片连接，220V市电通过第二变压器与第三变压芯片给第三微处理器供电；第三微处理器的控制端与第二光耦的输入端连接，第二光耦的输出端与第一电磁阀门连接；第三LED指示灯和第三蜂鸣器信号输入端口接第三微处理器的信号输出端，第三天线与第三微处理器相连接；第一手动阀门连接在管道处。所述无线开关模块包括第四微处理器、市电、第三变压器、第四变压芯片、第四LED指示灯、第四天线、第三光耦、第一开关、第一抽风机。所述的220V市电通过第三变压器给第一抽风机供电，第三变压器与第四变压芯片连接，220V市电通过第三变压器与第四变压芯片给第四微处理器供电；第四微处理器的控制端与第三光耦的输入端连接，第三光耦的输出端与第一开关连接，开关与第一抽风机连接，控制抽风机的开闭；第四LED指示灯的输入端口接第四微处理器的信号输出端，第四天线与第四微处理器相连接。所述的无线路由模块包括第五微处理器、220V市电、第四变压器、第五变压芯片、第五LED指示灯、第五天线。所述的第四变压器与第五变压芯片连接，220V市电通过第四变压器与第五变压芯片给第五微处理器供电；第五LED指示灯接第五微处理器。第五天线与第五微处理器相连接。所述的无线楼宇中央控制器包括第六微处理器、第一串口电路、第一上位机、市电、第六变压芯片、第六LED指示灯、第六天线。所述的220V市电给第一上位机供电，第五变压器与第六变压芯片连接，220V市电通过第五变压器与第六变压芯片给第六微处理器供电；第一串口电路信号输入端与第六微处理器信号输出端连接，第一串口电路与第一上位机连接，第六LED指示灯信号输入端口接第六微处理器，第六天线与第六微处理器相连接。技术效果：本技术的目的提供一个远程控制、迅速、低功耗的无线传输的楼宇燃气立管自动切断及放空装置。首先通过检测室内和管道处的燃气浓度值，若检测到的浓度值超过设定的阙值，及时发出警报，通过无线信号传输至上位机，上位本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于无线传输的楼宇燃气立管自动切断及放空系统，包括：具有收发信息功能且作为无线通信网络节点的多个无线燃气传感器模块、具有收发信息功能且作为无线通信网络节点的多个无线放空阀门模块、具有收发信息功能且作为无线通信网络节点的多个无线管道切断阀门模块、具有收发信息功能且作为无线通信网络节点的多个无线开关模块、无线路由器和无线楼宇中央控制器；其特征在于：所述无线燃气传感器模块包括具有射频功能的第一微处理器、电池、第一变压芯片、第一LED指示灯、第一蜂鸣器、第一天线、第一液晶屏、第一温度传感器和可燃气气体传感器；所述的电池通过第一变压芯片给第一微处理器和可燃气气体传感器供电；可燃气气体传感器的信号输出端与第一微处理器信号输入端连接，第一温度传感器的信号输出端口与第一微处理器的信号输入端连接，第一LED指示灯和第一蜂鸣器信号输入端口接第一微处理器的信号输出端，第一天线与第一微处理器相连接，第一液晶屏的信号输入端与第一微处理器液晶屏的信号输出端连接；所述的多个无线放空阀门模块包括具有射频功能及模数转换功能的第二微处理器、第一伺服电机、第一阀门、第一检测阀门位置的位置检测电阻、第一稳压和滤波电路、第一光耦、第一可控硅、第二天线、第一变压器、第二变压芯片、第二液晶屏、市电、第二LED指示灯、第二蜂鸣器；所述的220V市电通过第一变压器给第一伺服电机供电，第一伺服电机与第一阀门连接，用于检测阀门位置的位置第一检测电阻与伺服电机的传感齿轮同轴安装、第一检测电阻的输出端与第一稳压和滤波电路的输入端连接，第一稳压和滤波电路的输出端与第二微处理器的信号处理端口连接；所述的第一变压器与第二变压芯片连接，220V市电通过第一变压器与第二变压芯片给第二微处理器供电；第二微处理器的控制端与第一光耦的输入端连接，第一光耦的输出端与第一可控硅连接，第一可控硅的输出端与第一伺服电机连接，可控硅控制伺服电机正反转；第二液晶屏的信号输入端与第二微处理器液晶屏的信号输出端连接；第二LED指示灯和第二蜂鸣器信号输入端口接第一微处理器的信号输出端，第二天线与第二微处理器相连接；所述的无线管道切断阀门模块包括具有射频功能的第三微处理器、第二光耦、第二变压器、第三变压芯片、第一电磁阀门、第一手动阀门、市电、第三LED指示灯、第三蜂鸣器、第三天线、第二检测电阻、第二稳压和滤波电路；所述的220V市电通过第二变压器给第一电磁阀门供电，第二检测电阻与第一电磁阀门连接，第二检测电阻的输出端与第二稳压和滤波电路的输入端连接，第二稳压和滤波电路的输出端与第三微处理器的信号处理端口连接；所述的第二变压器与第三变压芯片连接，220V市电通过第二变压器与第三变压芯片给第三微处理器供电；第三微处理器的控制端与第二光耦的输入端连接，第二光耦的输出端与第一电磁阀门连接；第三LED指示灯和第三蜂鸣器信号输入端口接第三微处理器的信号输出端，第三天线与第三微处理器相连接；第一手动阀门连接在管道处；所述无线开关模块包括第四微处理器、市电、第三变压器、第四变压芯片、第四LED指示灯、第四天线、第三光耦、第一开关、第一抽风机；所述的220V市电通过第三变压器给第一抽风机供电，第三变压器与第四变压芯片连接，220V市电通过第三变压器与第四变压芯片给第四微处理器供电；第四微处理器的控制端与第三光耦的输入端连接，第三光耦的输出端与第一开关连接，开关与第一抽风机连接，控制抽风机的开闭；第四LED指示灯的输入端口接第四微处理器的信号输出端，第四天线与第四微处理器相连接；所述的无线路由模块包括第五微处理器、220V市电、第四变压器、第五变压芯片、第五LED指示灯、第五天线；所述的第四变压器与第五变压芯片连接，220V市电通过第四变压器与第五变压芯片给第五微处理器供电；第五LED指示灯接第五微处理器；第五天线与第五微处理器相连接；所述的无线楼宇中央控制器包括第六微处理器、第一串口电路、第一上位机、市电、第六变压芯片、第六LED指示灯、第六天线；所述的220V市电给第一上位机供电，第五变压器与第六变压芯片连接，220V市电通过第五变压器与第六变压芯片给第六微处理器供电；第一串口电路信号输入端与第六微处理器信号输出端连接，第一串口电路与第一上位机连接，第六LED指示灯信号输入端口接第六微处理器，第六天线与第六微处理器相连接。...

【技术特征摘要】
1.基于无线传输的楼宇燃气立管自动切断及放空系统，包括：具有收发信息功能且作为无线通信网络节点的多个无线燃气传感器模块、具有收发信息功能且作为无线通信网络节点的多个无线放空阀门模块、具有收发信息功能且作为无线通信网络节点的多个无线管道切断阀门模块、具有收发信息功能且作为无线通信网络节点的多个无线开关模块、无线路由器和无线楼宇中央控制器；其特征在于：所述无线燃气传感器模块包括具有射频功能的第一微处理器、电池、第一变压芯片、第一LED指示灯、第一蜂鸣器、第一天线、第一液晶屏、第一温度传感器和可燃气气体传感器；所述的电池通过第一变压芯片给第一微处理器和可燃气气体传感器供电；可燃气气体传感器的信号输出端与第一微处理器信号输入端连接，第一温度传感器的信号输出端口与第一微处理器的信号输入端连接，第一LED指示灯和第一蜂鸣器信号输入端口接第一微处理器的信号输出端，第一天线与第一微处理器相连接，第一液晶屏的信号输入端与第一微处理器液晶屏的信号输出端连接；所述的多个无线放空阀门模块包括具有射频功能及模数转换功能的第二微处理器、第一伺服电机、第一阀门、第一检测阀门位置的位置检测电阻、第一稳压和滤波电路、第一光耦、第一可控硅、第二天线、第一变压器、第二变压芯片、第二液晶屏、市电、第二LED指示灯、第二蜂鸣器；所述的220V市电通过第一变压器给第一伺服电机供电，第一伺服电机与第一阀门连接，用于检测阀门位置的位置第一检测电阻与伺服电机的传感齿
\t轮同轴安装、第一检测电阻的输出端与第一稳压和滤波电路的输入端连接，第一稳压和滤波电路的输出端与第二微处理器的信号处理端口连接；所述的第一变压器与第二变压芯片连接，220V市电通过第一变压器与第二变压芯片给第二微处理器供电；第二微处理器的控制端与第一光耦的输入端连接，第一光耦的输出端与第一可控硅连接，第一可控硅的输出端与第一伺服电机连接，可控硅控制伺服电机正反转；第二液晶屏的信号输入端与第二微处理器液晶屏的信号输出端连接；第二LED指示灯和第二蜂鸣器信号输入端口接第一微处理器的信号输出端，第二天线与第二微处理器相连接；所述的无线管道切断阀门模块包...

【专利技术属性】
技术研发人员：荐清源，梁晓瑜，郑少华，程心宇，
申请(专利权)人：中国计量学院，
类型：新型
国别省市：浙江;33