基于物联网的智能家用燃气阀门控制器及应用系统技术方案

一种基于物联网的智能家用燃气阀门控制器，包括单片机、传感测量模块、报警模块、无线通讯模块、燃气阀门执行机构与机械臂；传感测量模块、报警模块、无线通讯模块及燃气阀门执行机构分别通过相应线缆与单片机连接，传感测量模块设有三个测试接口；燃气阀门执行机构通过控制电缆与机械臂连接。它能够实现燃气泄漏时能及时报警和自动关断燃气阀门，并通过网络及时告知用户的基础功能外，还能够通过传感测量模块对用户用气数据实时采集，借助物联网服务器对大量用气数据进行智能分析并得出可靠的用户用气规律，对日常用气进行优化，智能判断开关燃气阀门的时段，同时用户可自主设计用气规则；在最大程度上杜绝安全隐患，保障用户的人身和财产安全。

Intelligent household gas valve controller and application system based on Internet of things

A IOT based intelligent household gas valve controller comprises a singlechip, sensor module, alarm module, wireless communication module, gas valve actuator and mechanical arm; sensing module, alarm module, wireless communication module and gas valve actuator respectively through the corresponding cable connected with the singlechip, sensor module with three test interface; gas valve actuator connected through the control cable and the mechanical arm. It can be achieved when the gas leakage alarm and automatically shut off the gas valve, the basic function and promptly inform the user through the network, but also through the sensing module of the user by gas real-time data acquisition, the use of networking server to a large number of gas used for intelligent data analysis and obtains the reliable user using gas laws on daily gas optimization, intelligent judgment of gas valve switch time, users can also use independent design rules of gas; the maximum extent to eliminate safety hazards, to protect the user's personal and property safety.

【技术实现步骤摘要】
基于物联网的智能家用燃气阀门控制器及应用系统
本技术属于物联网应用
，涉及一种基于物联网的智能家用燃气阀门控制器；本技术还涉及一种基于物联网的智能家用燃气阀门控制器的应用系统。
技术介绍
随着社会经济的高速发展，燃气的使用已深入我们的衣、食、住、行，直接或间接地带来清洁的环境以及高品质的生活，但面对巨大的需求，对燃气供给安全性和可靠性的要求也越来越高。目前家用燃气的开关大部分是采用管道阀门和燃气器具旋钮开关的传统方式，只能进行手动控制；家用燃气的开关小部分采用智能燃气阀门，虽设有燃气泄漏自动报警关闭阀门的装置，但此类装置只能在燃气泄露时被动地执行相应动作，无法满足在无人值守且未发生燃气泄漏的情况（如用户因出差、旅游等因素未及时关闭燃气阀门）下能够及时自主地关闭燃气阀门，对可能存在的安全隐患进行有效排除，很容易造成安全事故。
技术实现思路
本技术主要解决的技术问题在于提供一种基于物联网的智能家用燃气阀门控制器；本技术解决的另一技术问题在于提供基于物联网的智能家用燃气阀门控制器的应用系统。本技术对于无人值守且未发生燃气泄漏的情况，也能实现对燃气阀门开关的自主或远程控制，最大程度上保障用户的人身和财产安全。本技术解决上述第一技术问题采用的技术方案如下：一种基于物联网的智能家用燃气阀门控制器，其特征在于：该燃气阀门控制器包括单片机、传感测量模块、报警模块、无线通讯模块、燃气阀门执行机构与机械臂；传感测量模块、报警模块、无线通讯模块及燃气阀门执行机构分别通过相应线缆与单片机连接，传感测量模块设有三个测试接口；燃气阀门执行机构通过控制电缆与连接机械臂。本技术解决上述另一技术问题采用的技术方案是：一种基于物联网的智能家用燃气阀门控制器的应用系统；包括基于物联网的智能家用燃气阀门控制器与燃气阀门；其特征在于：还包括检测仪表、物联网服务器与用户终端；传感测量模块设有的测试接口通过信号电缆与检测仪表相连接，机械臂与燃气阀门机械接触式连接，报警模块、无线通讯模块与物联网服务器信号连接，物联网服务器与用户终端信号连接。本技术主要功能有：（1）在接收到燃气泄漏信号时，能及时发出报警信号并及时控制燃气阀门执行机构关断燃气阀门，并通过无线通讯模块把信号上传至物联网，通过网络及时告知用户。（2）当用户外出后，需要关断家中燃气阀门时，用户可通过手机等用户终端对家中燃气阀门进行远程控制。（3）用户可根据实际用气情况，通过手机、电脑等用户终端自主制定用气规则，对燃气阀门进行智能开关控制，且在阀门关断期间可由用户自行解锁。（4）不但能够实现燃气阀门执行机构的被动控制，也能实现燃气阀门执行机构的主动控制。通过传感测量模块对用户用气数据实时采集，借助物联网服务器对大量用气数据进行智能分析并得出可靠的用户用气规律，结合用户自主制定的用气规则，智能判断开关燃气阀门的时段并自主进行阀门的开关动作，且对不符合已有使用规律的情况进行智能判段并及时提醒用户制定相关措施。与现有技术相比，本技术除了能够实现燃气泄漏时能及时报警和自动关断燃气阀门，并通过网络及时告知用户的基础功能外，还能够通过传感测量模块对用户用气数据实时采集，借助物联网服务器对大量用气数据进行智能分析并得出可靠的用户用气规律，对日常用气进行优化，智能判断开关燃气阀门的时段，同时用户也可自主设计用气规则。根据用户用气习惯对当前监测的数据进行智能分析和判断，对不符合已有使用规律的情况进行智能判段并及时提醒用户制定相关措施，在最大程度上杜绝安全隐患，保障用户的人身和财产安全。附图说明图1是基于物联网的智能家用燃气阀门控制器的结构示意图；图2是基于物联网的智能家用燃气阀门控制器的应用系统的结构示意图。图中：1—基于物联网的智能家用燃气阀门控制器，2—单片机，3—报警模块，4—无线通讯模块，5—燃气阀门执行机构，6—传感测量模块，601—测试接口，7—用户终端，8—物联网服务器，9—机械臂，10—燃气阀门，11—温度传感器，12—燃气浓度传感器，13—燃气流量计，14—报警模块通讯总线，15—无线通讯模块通讯总线，16—燃气阀门执行机构信号电缆，17—传感测量模块通讯总线，18—温度传感器信号电缆，19—燃气浓度传感器信号电缆，20—燃气流量计信号电缆，21—控制电缆。具体实施方式如图1所示：本技术提供的一种基于物联网的智能家用燃气阀门控制器1，其特征在于：该燃气阀门控制器包括单片机2、传感测量模块6、报警模块3、无线通讯模块4、燃气阀门执行机构5与机械臂；传感测量模块6、报警模块3、无线通讯模块4及燃气阀门执行机构5分别通过相应线缆与单片机2连接，即：传感测量模块6通过传感测量模块通讯总线17与单片机2连接，报警模块3通过报警模块通讯总线14与单片机2连接，无线通讯模块4通过无线通讯模块通讯总线15与单片机2连接，燃气阀门执行机构5通过燃气阀门执行机构信号电缆16与单片机2连接；传感测量模块6设有三个测试接口601；燃气阀门执行机构5通过控制电缆21与机械臂9连接。如图2所示：本技术提供的一种基于物联网的智能家用燃气阀门控制器的应用系统；包括基于物联网的智能家用燃气阀门控制器1与燃气阀门10；其特征在于：还包括检测仪表、物联网服务器8与用户终端7；传感测量模块6设有的测试接口601通过信号电缆与检测仪表相连接，机械臂9与燃气阀门10机械接触式连接，报警模块3、无线通讯模块4与物联网服务器8信号连接，物联网服务器8与用户终端7信号连接。检测仪表包括温度传感器11、燃气浓度传感器12与燃气流量计13；温度传感器11通过温度传感器信号电缆18连接于一个测试接口601，燃气浓度传感器12通过燃气浓度传感器信号电缆19连接于另一个测试接口601，燃气流量计13通过燃气流量计信号电缆20连接于第三个测试接口601。温度传感器11用于实时采集周边环境温度；燃气浓度传感器12为气敏传感器MQ-4，用于实时监测周边环境的燃气浓度；燃气流量计13为超声波流量计，超声波发射换能器将电能转换为超声波能量，并将其发射到被测流体中，接收器接收到的超声波信号，经放大电路并转换为代表流量的电信号供给单片机，用于实时采集燃气使用过程中的瞬时流量和检测燃气阀门的开关状态，提高安全性。报警模块3为声光报警，采用间断蜂鸣LED带灯闪光蜂鸣器进行报警。无线通讯模块4为WiFi无线收发模块或GPRS/CDMA收发模块，用于将所测周边环境温度、燃气浓度和燃气瞬时流量转发至物联网服务器，并将改变所述燃气阀门执行机构工作状态的控制信号转发至所述单片机。燃气阀门执行机构为机械臂控制电路，可在不改变原有燃气管道的基础上与原有阀门相连；通过燃气阀门执行机构将机械臂与单片机相连。本技术通过温度传感器11、燃气浓度传感器12、燃气流量计13对用气周边环境的温度、燃气浓度和燃气瞬时流量进行实时监测，并由无线通信模块4将采集的现场各种实时数据上传至物联网服务器8存储和分析，最终传送至绑定的用户终端7方便用户随时随地查看。用户终端7不仅能够查看物联网数据，也能通过物联网服务器发送指令到无线通讯模块4。当单片机2检测到燃气泄露，通过自主控制燃气阀门执行机构5去控制机械臂9关断现有燃气阀门10，同时经由无线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于物联网的智能家用燃气阀门控制器，其特征在于：该燃气阀门控制器包括单片机（2）、传感测量模块（6）、报警模块（3）、无线通讯模块（4）与燃气阀门执行机构（5）；传感测量模块（6）、报警模块（3）、无线通讯模块（4）及燃气阀门执行机构（5）分别通过相应线缆与单片机（2）连接，传感测量模块（6）设有三个测试接口（601）；燃气阀门执行机构（5）通过控制电缆（21）与机械臂（9）连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的智能家用燃气阀门控制器，其特征在于：该燃气阀门控制器包括单片机（2）、传感测量模块（6）、报警模块（3）、无线通讯模块（4）与燃气阀门执行机构（5）；传感测量模块（6）、报警模块（3）、无线通讯模块（4）及燃气阀门执行机构（5）分别通过相应线缆与单片机（2）连接，传感测量模块（6）设有三个测试接口（601）；燃气阀门执行机构（5）通过控制电缆（21）与机械臂（9）连接。2.如权利要求1所述的一种基于物联网的智能家用燃气阀门控制器，其特征在于：传感测量模块（6）通过传感测量模块通讯总线（17）与单片机（2）连接，报警模块（3）通过报警模块通讯总线（14）与单片机（2）连接，无线通讯模块（4）通过无线通讯模块通讯总线（15）与单片机（2）连接，燃气阀门执行机构（5）通过燃气阀门执行机构信号电缆（16）与单片机（2）连接。3.一种权利要求2所述的基于物联网的智能家...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱中阳，戴司亮，冯坡，张军，
申请(专利权)人：中国市政工程西北设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：甘肃,62