基于物联网的煤气智能监测系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于物联网的煤气智能监测系统，包括供电系统、控制模块、气体传感器、继电器模块和Android手机界面管理系统；气体传感器用于对煤气管道进行监测；控制模块用于对气体传感器采集的数据进行判断，并将检测数据和报警信息传送给Android手机界面管理系统；Android手机界面管理系统用于接收上传的数据和报警信息，并将命令沿着原路径下达至控制模块，控制模块控制继电器模块动作。本发明专利技术能够及时收到报警信息并远程控制管道阀门、排风口阀门和窗户；当浓度不超标时系统中断数据上传，大大降低了功耗；干电池和可充电电池的混合使用，保证了系统在光照不足等恶劣天气下可以稳定工作。

Gas intelligent monitoring system based on Internet of things

The invention relates to a IOT based intelligent monitoring system of gas, including power system, control module, gas sensor, relay module and Android mobile phone interface management system; gas sensor for monitoring gas pipeline; the control module is used for sensor data acquisition of gas are judged, and the test data and alarm information transmission to the Android mobile phone interface management system; Android mobile phone interface management system for receiving the uploaded data and alarm information, and would order along the original path down to the control module, control module and control module relay action. The invention can receive alarm information and remote control pipeline valve, outlet valve and windows; when the system does not exceed the standard uploadinterrupt data concentration, the power consumption is greatly reduced; dry batteries and rechargeable batteries mixed use, to ensure that the system can work stably as lack of bad weather in the light.

【技术实现步骤摘要】
基于物联网的煤气智能监测系统
本专利技术涉及一种煤气智能监测系统，具体涉及一种基于物联网的煤气智能监测系统。
技术介绍
煤气作为现代生活必不可少的重要资源，拥有极其活跃的化学性质，而且具有易燃易爆性，一旦发生泄漏事故就将给人民的生命财产安全构成巨大威胁。目前，监测煤气管道的方法主要包括以下三种：(1)在采集前端安装报警器或者蜂鸣器，在气体传感器感应到煤气泄漏后导通报警电路进行报警，这种方法没有远程监测的能力。(2)在管道中安装电磁阀，气体传感器感应到煤气泄漏后关闭电磁阀。这种方法在电磁阀出现故障时，用户无法察觉，也无法采取其他措施补救。(3)在用户界面开发管理系统，气体传感器定时向用户端发送浓度信息。这种方法只具有远程监测的功能，没有远程控制下位机的能力，且随着时间的推移数据量十分庞大。由上可知，现有的煤气监测系统都存在着一些不足：在管道电磁阀故障时怎么解决泄漏问题；当用户不在泄漏现场时，如何远程解决泄漏问题；在系统运行一段时间后，如何解决堆积在用户管理系统中的大量数据等。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于物联网的煤气智能监测系统。实现本专利技术目的的技术方案为：一种基于物联网的煤气智能监测系统，监测系统包括供电系统、控制模块、气体传感器、继电器模块和Android手机界面管理系统；所述控制模块分别与供电系统、气体传感器、继电器模块和Android手机界面管理系统相连；所述气体传感器用于对煤气管道进行监测；控制模块用于对气体传感器采集的数据进行判断，并将数据和报警信息传送给Android手机界面管理系统；所述Android手机界面管理系统用于接收上传的数据和报警信息，并将命令沿着原路径下达至控制模块，控制模块控制继电器模块动作。本专利技术与现有的技术相比，其有益效果为：(1)本专利技术通过气体传感器对煤气管道实时监测，由控制模块对其数据进行采集和分析，由控制网关通过GPRS通信模块传输给Android手机界面管理系统，用户对上传的数据和报警信息进行判断，并将命令沿着原路径下达至微处理器，微处理器驱动继电器模块动作，使用户能够对煤气管道实时监测和及时处理，使远程控制更方便、快捷；(2)在光照良好的情况下，由可充电锂电池为本专利技术供电；当光照条件不好时，由干电池为本专利技术供电，保证了整个系统工作的连续性和可靠性；供电系统块由电源控制电路自动控制，独立工作，不受控制模块管理；(3)本专利技术的基于物联网的煤气智能监测系统数据通信能力强，数据准确；(4)当浓度不超标时系统即中断数据上传，大大降低了功耗。附图说明图1为本专利技术基于物联网的煤气智能监测系统的结构示意图。图2为本专利技术的控制网关的主程序流程图。图3为本专利技术的Android手机界面管理系统的主程序流程图。具体实施方式结合图1，本专利技术的一种基于物联网的煤气智能监测系统，监测系统包括供电系统、控制模块、气体传感器、继电器模块和Android手机界面管理系统；所述控制模块分别与供电系统、气体传感器、继电器模块和Android手机界面管理系统相连；所述气体传感器用于对煤气管道进行监测；控制模块用于对气体传感器采集的数据进行判断，并将检测数据和报警信息传送给Android手机界面管理系统；所述Android手机界面管理系统用于接收上传的数据和报警信息，并将命令沿着原路径下达至控制模块，控制模块控制继电器模块动作。进一步的，所述控制模块包括微处理器、第一开关、第二开关、WIFI无线通信模块、控制网关和GPRS通信模块；所述微处理器通过第二开关与气体传感器连接，通过第一开关与WIFI无线通信模块、控制网关和GPRS通信模块连接；所述微处理器通过周期性打开第二开关，控制气体传感器检测气体浓度值，并将放大后的检测数据上传至微处理器；所述微处理器将上传的检测数据与设定的报警阈值进行比较，若超过设定阈值则打开第一开关；所述控制网关通过GPRS通信模块将报警信息推送至Android手机界面管理系统，控制网关接收到指令后通过WIFI无线通信模块将指令送入微处理器；微处理器驱动继电器模块动作。进一步的，所述继电器模块用于关闭管道阀门。进一步的，所述继电器模块还用于打开排风口阀门和窗户。进一步的，所述控制模块还包括第一稳压电路、第二稳压电路和第三稳压电路，分别设置在供电系统与微处理器之间、第一开关与WIFI无线通信模块、控制网关和GPRS通信模块之间、第二开关与气体传感器之间。进一步的，所述第一稳压电路输出电压为3.3V，第二稳压电路输出电压为4V，第三稳压电路输出电压为5V。进一步的，所述控制网关还用于接收到Android手机界面管理系统的指令后，向Android手机界面管理系统发送确认帧；若在设置好的时间内没有收到确认帧则立刻重新发送，直至收到确认帧或发送次数达到设定值。进一步的，所述供电系统包括太阳能板、充电电路、可充电锂电池、电源控制电路和干电池，电源控制电路分别与可充电锂电池和干电池相连，所述太阳能板、充电电路和可充电锂电池依次连接，构成太阳能供电模块，所述电源控制电路用于选择太阳能供电模块或干电池进行供电。进一步的，所述电源控制电路分别与第一稳压电路、第一开关和第二开关连接。所述的微处理器芯片优选为CC2530无线单片机，所述的开关S1和开关S2为单刀双掷模拟开关，所述的气体传感器型号优选为MQ-4。下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明。实施例结合图1，一种基于物联网的煤气智能监测系统，包括供电系统、控制模块、气体传感器、继电器模块和Android手机界面管理系统，控制模块分别与供电系统、气体传感器、继电器模块和Android手机界面管理系统相连。所述的供电系统包括太阳能板、充电电路、可充电锂电池、电源控制电路和干电池，电源控制电路分别与可充电锂电池和干电池相连，太阳能板、充电电路、可充电锂电池依次相连。所述的控制模块包括微处理器、WIFI无线通信模块、控制网关、GPRS通信模块、第一开关S1、第二开关S2、第一稳压电路、第二稳压电路和第三稳压电路；电源控制电路、第一稳压电路、微处理器依次相连；第一开关S1和第二开关S2相连；微处理器分别和第一开关S1、第二开关S2、WIFI无线通信模块、气体传感器、继电器模块相连；WIFI无线通信模块、控制网关、GPRS通信模块依次双向连接；Android手机界面管理系统与GPRS通信模块连接；第二开关S2、第三稳压电路、气体传感器依次相连；第一开关S1与第二稳压电路相连，第二稳压电路分别与WIFI无线通信模块、控制网关、GPRS通信模块相连。本实施例使用的微处理器芯片优选为CC2530无线单片机，它使用两个晶振，一个是高频的32MHz，另一个是低频的32.768KHz，高频晶振在射频收发时工作，低频晶振是为了减少功耗，在芯片睡眠时关闭内部某些电路，使它们以极低的频率工作，达到低功耗的目的。本专利技术基于物联网的煤气智能监测系统每十五分钟进行一次数据采集，即通过气体传感器检测一次煤气管道的气体浓度值。信号采集时，由微处理器驱动打开第二开关S2，给气体传感器上电，待电源稳定后进行信号采集。采集结束后，立即关闭第二开关S2，切断电源。整个信号采集过程大约需要100毫秒，即0.1秒。信号采集后使用晶体管(共射级PNP型三极管)放大电流值，它可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于物联网的煤气智能监测系统，其特征在于，监测系统包括供电系统、控制模块、气体传感器、继电器模块和Android手机界面管理系统；所述控制模块分别与供电系统、气体传感器、继电器模块和Android手机界面管理系统相连；所述气体传感器用于对煤气管道进行监测；控制模块用于对气体传感器采集的数据进行判断，并将数据和报警信息传送给Android手机界面管理系统；所述Android手机界面管理系统用于接收上传的数据和报警信息，并将命令沿着原路径下达至控制模块，控制模块控制继电器模块动作。

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的煤气智能监测系统，其特征在于，监测系统包括供电系统、控制模块、气体传感器、继电器模块和Android手机界面管理系统；所述控制模块分别与供电系统、气体传感器、继电器模块和Android手机界面管理系统相连；所述气体传感器用于对煤气管道进行监测；控制模块用于对气体传感器采集的数据进行判断，并将数据和报警信息传送给Android手机界面管理系统；所述Android手机界面管理系统用于接收上传的数据和报警信息，并将命令沿着原路径下达至控制模块，控制模块控制继电器模块动作。2.根据权利要求1所述的基于物联网的煤气智能监测系统，其特征在于，所述控制模块包括微处理器、第一开关、第二开关、WIFI无线通信模块、控制网关和GPRS通信模块；所述微处理器通过第二开关与气体传感器连接，通过第一开关与WIFI无线通信模块、控制网关和GPRS通信模块连接；所述微处理器通过周期性打开第二开关，控制气体传感器检测气体浓度值，并将放大后的检测数据上传至微处理器；所述微处理器将上传的检测数据与设定的报警阈值进行比较，若超过设定阈值则打开第一开关；所述控制网关通过GPRS通信模块将报警信息推送至Android手机界面管理系统，控制网关接收到指令后通过WIFI无线通信模块将指令送入微处理器；微处理器驱动继电器模块动作。3.根据权利要求1或2所述的基于物联网的煤气智能监测系统，其特征在于，所述继电器模块用于关闭...

【专利技术属性】
技术研发人员：张正华，李忍忍，朱俊武，李云，曹永忠，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32