一种燃气智能预警集控装置、集控系统及监控方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种燃气智能预警集控装置、集控系统及监控方法，控制装置包括控制器、监测机构、执行机构、报警机构以及供电机构；检测机构包括燃气浓度传感器和压力传感器，并与控制器连接，执行机构包括手动控制阀门、电动控制阀门和联通阀，燃气供给管道的用户连接端口通过手动控制阀门与燃料计量表的输入连接，燃料计量表的输出通过电动控制阀门与联通阀的输入连接；控制器的输出分别与电动控制阀门和报警机构连接；联通阀的两个输出口分别与燃气灶和燃气热水器的输入连接；供电机构为控制器、电动控制阀门和燃气计量表供电。本发明专利技术通过模糊预测控制获得用户使用燃气的安全等级，具有预测和控制功能，能够有效地防止燃气各方面的事故。

A kind of gas intelligent early warning centralized control device, centralized control system and monitoring method

The invention discloses a gas intelligent early warning set control device, a centralized control system and a monitoring method. The control device includes a controller, a monitoring mechanism, an actuating mechanism, an alarm mechanism, and a power supply mechanism. The detection mechanism includes a gas concentration sensor and a pressure sensor, which is connected with the controller, and the actuator includes a manual control valve. The door, electric control valve and connection valve, the user connection port of the gas supply pipeline is connected by the input of the manual control valve to the fuel metering table, the output of the fuel meter is connected with the input of the electric control valve and the connecting valve; the output of the controller is connected with the electric control valve and the alarm mechanism; the connection valve is connected. The two output ports are connected to the gas stove and gas water heater separately, and the power supply mechanism supplies power for the controller, the electric control valve and the gas meter. The invention uses fuzzy predictive control to obtain the safety grade of the user to use gas, and has the function of prediction and control, and can effectively prevent accidents in all aspects of gas.

【技术实现步骤摘要】
一种燃气智能预警集控装置、集控系统及监控方法
本专利技术涉及燃气保护装置及控制方法，特别涉及一种燃气智能预警集控装置、集控系统及监控方法。
技术介绍
燃气在城镇已经广泛使用，几乎每个家庭都使用燃气来烹调或者取暖。但是，近年来，城镇居民因使用燃气方法不当，燃气灶具、燃气热水器故障以及民用燃气管网系统问题等原因造成中毒、爆炸事故时有发生，特别是中毒事件。如某一住宅小区五楼住户，发生燃气中毒事件，导致一对中年夫妇死亡。事后查明，由于疏忽大意，燃气阀门没有关严，导致燃气泄漏。因使用不当、管道年久失修、燃气管道质量不过关等因素导致燃气泄漏事件屡屡发生，致使用户生命财产受到威胁。目前，城镇居民使用的燃气均由燃气公司统一安装和配送，燃气公司也会定期对用户的燃气设备、管道进行巡查。这种定期的巡查工作能够有效地降低因设备或者管道故障导致的安全隐患，而无法防止因使用不当，或者再巡查周期内发生的设备故障导致的燃气泄漏事件。目前，市场也推出一些燃气泄漏报警器，当家用燃气出现泄漏时，能够发生语音提出，提醒用户的燃气出现浓度过高，存在危险性。这种报警装置能够有效地提醒家用燃气浓度过高报警，但是这种燃气超标报警器具有事后性，并只能发出警报提醒，没有做出其他的保护措施。
技术实现思路
专利技术目的：针对现有技术存在的问题和不足，本专利技术的目的是提供一种燃气智能预警集控装置、集控系统及监控方法，能够实时监控燃气的浓度、压力，如果达到危险系数较高时，能够自动关闭燃气阀门，同时，燃气公司在集控中心能够对所有的燃气用户设备和运行情况进行远程监控。技术方案：本专利技术提供了一种燃气智能预警集控装置，包括控制器、监测机构、执行机构、报警机构以及供电机构；所述控制器分别与执行机构、监测机构和报警机构连接；所述检测机构包括燃气浓度传感器和压力传感器，所述燃气浓度传感器将监测到的燃气浓度数据传输至控制器进行处理，当燃气浓度超过预设的限值时通过报警机构进行报警；所述压力传感器将检测到的燃气压力数据传输至控制器进行处理，当燃气压力超过预设的限值时通过报警机构进行报警；所述执行机构包括手动控制阀门、电动控制阀门和联通阀，燃气供给管道的用户连接端口与燃料计量表的输入连接，中间串联手动控制阀门，燃料计量表的输出与联通阀的输入连接，中间串联手动控制阀门；所述控制器的输出与电动控制阀门的控制端口连接；所述联通阀的两个输出口分别与燃气灶和燃气热水器的输入连接；所述报警机构的输入端与控制器的另一输出端连接；所述供电机构为控制器、电动控制阀门和燃气计量表供电。优选的，所述压力传感器集成安装在电动控制阀门内部，所述燃气浓度传感器安装在电动控制阀门旁边。所述控制器安装在燃料计量表旁或者集成在燃料计量表内部。所述报警机构为扬声器。所述供电机构为直流电源。本专利技术的另一实施例中，一种燃气智能预警集控系统，包括控制底层、控制中间层、控制顶层和控制中心；所述控制底层包括某小区的所有燃气用户的燃气智能预警控制装置，每个燃气智能预警集控装置通过通讯模块与该控制底层的总线连接；所述控制中间层包括某街道的所有控制底层，每个控制底层与控制中间层通过控制中间层总线进行通信；所述控制顶层包括某市区的所有控制中间层，每个控制中间层通过控制顶层总线进行通信；所述控制中心与控制顶层进行通信连接，并能查看每个燃气用户的燃气智能预警控制装置的状态。优选的，所述燃气智能预警控制装置包括控制器、监测机构、执行机构、报警机构以及供电机构；所述控制器分别与执行机构、监测机构和报警机构连接；所述检测机构包括燃气浓度传感器和压力传感器，所述燃气浓度传感器将监测到的燃气浓度数据传输至控制器进行处理，当燃气浓度超过预设的限值时通过报警机构进行报警；所述压力传感器将检测到的燃气压力数据传输至控制器进行处理，当燃气压力超过预设的限值时通过报警机构进行报警；所述执行机构包括手动控制阀门、电动控制阀门和联通阀，燃气供给管道的用户连接端口与燃料计量表的输入连接，中间串联手动控制阀门，燃料计量表的输出与联通阀的输入连接，中间串联手动控制阀门；所述控制器的输出与电动控制阀门的控制端口连接；所述联通阀的两个输出口分别与燃气灶和燃气热水器的输入连接；所述报警机构的输入端与控制器的另一输出端连接；所述供电机构为控制器、电动控制阀门和燃气计量表供电。进一步的，所述控制器将采集到的燃气浓度信号、压力信号以及运行安全等级信息通过通讯模块送至控制底层总线，然后依次通过控制中间层总线和控制顶层总线将信息传输至控制中心，控制中心能查看每个用户的燃气使用安全等级及运行状况，在控制顶层目录中能查找控制中间层显示目录，在控制中间层显示目录中能查找控制底层显示目录，在控制底层显示目录能查找用户的燃气运行安全等级，并通过控制中心界面进行远程控制用户端的控制器控制电动控制阀门和报警机构的动作。本专利技术的一个实施例中，一种燃气智能预警集控系统的监控方法，该方法包括以下步骤：(1)采集用户燃气信息通过燃气浓度传感器和压力传感器分别采集用户的燃气浓度信号和压力信号，并输入至控制器；(2)采用控制器进行控制，获得燃气运行安全等级；(3)控制中心根据燃气安全等级实施相应的控制若安全等级为等级一(Ⅰ)，则运行条件安全、无需进行检修与控制；若安全等级为等级二(Ⅱ)，则运行条件存在一定的安全隐患，建议维护人员近期进行现场检查；若安全等级为等级三(Ⅲ)，则运行条件已经存在安全隐患，建议维护人员尽快进行现场检查，控制器控制扬声器动作，提示用户；若安全等级为等级四(IV)，则运行条件随时可能出现危险，建议维护人员立即进行现场检查与维修，控制器控制扬声器动作，同时，控制电动控制阀门关闭，切断燃气供给。进一步的，所述步骤(2)中控制器采用模糊预测控制方法进行数据处理，具体为：(21)确定控制器输入、输出变量控制器输入一为燃料在空气中的浓度x1；控制器输入二为燃料压力x2；控制器输出为安全等级y，安全等级分为四个，分别定义为：等级一(I)：优秀；等级二(Ⅱ)：一般；等级三(Ⅲ)：较差；等级四(IV)：危险；(22)将控制器输入变量模糊化：控制器输入变量一为燃料在空气中的浓度x1：论域范围为[0,100％]，在此区间上分为三个模糊子集，即{正大(NL)，零(ZE)，负大(PL)}；控制器输入二为燃料压力x2：论域范围为[0,0.4]，在此区间上分为五个模糊子集，即{正大(NL)，正中(NM)，零(ZE)，负中(PM)，负大(PL)}；(23)设计模糊预测控制规则：(24)根据模糊预测控制规则的输出，进行相应的控制：控制器输出为安全等级y，安全等级分为四个，分别定义为：等级一(I)：优秀，运行条件安全、无需进行检修与控制；等级二(Ⅱ)：一般，运行条件存在一定的安全隐患，建议维护人员近期进行现场检查；等级三(Ⅲ)：较差，运行条件已经存在安全隐患，建议维护人员尽快进行现场检查，控制器(12)控制扬声器(11)动作，提示用户；等级四(IV)：危险，运行条件随时可能出现危险。有益效果：与现有技术相比，本专利技术检测燃气压力与燃气浓度信号，通过模糊预测控制，获得用户使用燃气的安全等级，具有预测和控制功能，能够有效地防止燃气各方面的事故；本专利技术可在现有的燃气供给系统进行改造，可实施性高。附图说明图1是本专利技术燃气智能预警本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃气智能预警集控装置，其特征在于：包括控制器(12)、监测机构、执行机构、报警机构以及供电机构；所述控制器分别与执行机构、监测机构和报警机构连接；所述检测机构包括燃气浓度传感器(5)和压力传感器(10)，所述燃气浓度传感器将监测到的燃气浓度数据传输至控制器进行处理，当燃气浓度超过预设的限值时通过报警机构进行报警；所述压力传感器将检测到的燃气压力数据传输至控制器进行处理，当燃气压力超过预设的限值时通过报警机构进行报警；所述执行机构包括手动控制阀门(2)、电动控制阀门(6)和联通阀(9)，燃气供给管道(1)的用户连接端口与燃料计量表(3)的输入连接，中间串联手动控制阀门，燃料计量表的输出与联通阀的输入连接，中间串联手动控制阀门；所述控制器的输出与电动控制阀门的控制端口连接；所述联通阀的两个输出口分别与燃气灶(7)和燃气热水器(8)的输入连接；所述报警机构的输入端与控制器的另一输出端连接；所述供电机构为控制器、电动控制阀门和燃气计量表供电。

【技术特征摘要】
1.一种燃气智能预警集控装置，其特征在于：包括控制器(12)、监测机构、执行机构、报警机构以及供电机构；所述控制器分别与执行机构、监测机构和报警机构连接；所述检测机构包括燃气浓度传感器(5)和压力传感器(10)，所述燃气浓度传感器将监测到的燃气浓度数据传输至控制器进行处理，当燃气浓度超过预设的限值时通过报警机构进行报警；所述压力传感器将检测到的燃气压力数据传输至控制器进行处理，当燃气压力超过预设的限值时通过报警机构进行报警；所述执行机构包括手动控制阀门(2)、电动控制阀门(6)和联通阀(9)，燃气供给管道(1)的用户连接端口与燃料计量表(3)的输入连接，中间串联手动控制阀门，燃料计量表的输出与联通阀的输入连接，中间串联手动控制阀门；所述控制器的输出与电动控制阀门的控制端口连接；所述联通阀的两个输出口分别与燃气灶(7)和燃气热水器(8)的输入连接；所述报警机构的输入端与控制器的另一输出端连接；所述供电机构为控制器、电动控制阀门和燃气计量表供电。2.根据权利要求1所述的一种燃气智能预警集控装置，其特征在于：所述压力传感器集成安装在电动控制阀门内部，所述燃气浓度传感器安装在电动控制阀门旁边。3.根据权利要求1所述的一种燃气智能预警集控装置，其特征在于：所述控制器安装在燃料计量表旁或者集成在燃料计量表内部。4.根据权利要求1所述的一种燃气智能预警集控装置，其特征在于：所述报警机构为扬声器(11)。5.根据权利要求1所述的一种燃气智能预警集控装置，其特征在于：所述供电机构为直流电源(4)。6.一种燃气智能预警集控系统，其特征在于：包括控制底层、控制中间层、控制顶层和控制中心；所述控制底层包括某小区的所有燃气用户的燃气智能预警控制装置，每个燃气智能预警集控装置通过通讯模块与该控制底层的总线连接；所述控制中间层包括某街道的所有控制底层，每个控制底层与控制中间层通过控制中间层总线进行通信；所述控制顶层包括某市区的所有控制中间层，每个控制中间层通过控制顶层总线进行通信；所述控制中心与控制顶层进行通信连接，并能查看每个燃气用户的燃气智能预警控制装置的状态。7.根据权利要求6所述的一种燃气智能预警集控系统，其特征在于：所述燃气智能预警控制装置包括控制器(12)、监测机构、执行机构、报警机构以及供电机构；所述控制器分别与执行机构、监测机构和报警机构连接；所述检测机构包括燃气浓度传感器(5)和压力传感器(10)，所述燃气浓度传感器将监测到的燃气浓度数据传输至控制器进行处理，当燃气浓度超过预设的限值时通过报警机构进行报警；所述压力传感器将检测到的燃气压力数据传输至控制器进行处理，当燃气压力超过预设的限值时通过报警机构进行报警；所述执行机构包括手动控制阀门(2)、电动控制阀门(6)和联通阀(9)，燃气供给管道(1)的用户连接端口与燃料计量表(3)的输入连接，中间串联手动控制阀门，燃料计量表的输出与联通阀的输入连接，中间串联手动控制阀门；所述控制器的输出与电动控制阀门的控制端口连接；所述联通...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆玉正，颜森林，
申请(专利权)人：南京晓庄学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32