一种室内燃气泄漏警报系统及其警报和泄漏点定位方法技术方案

本发明专利技术公开了一种室内燃气泄漏警报系统，包括燃气检测终端、信号处理单元、燃气疏散单元以及监控单元；燃气检测终端与信号处理单元通信连接，信号处理单元分别与燃气疏散单元和监控单元通信连接；以及一种基于室内燃气泄漏警报系统的警报和泄漏点定位方法，包括如下步骤：S1、采集燃气浓度信号；S2、得到浓度变化数据，并定时传输给控制器；S3、建立室内二维坐标图，显示浓度变化数据；S4、存在异常节点时发出警报，发送警报信息，实现警报和泄漏点定位；S5、打开通风扇以及消防喷水器，实现燃气的疏散；本发明专利技术解决了现有技术存在的适用性差、实用性低、及时性低以及维修的效率低、工作量大以及威胁维修人员的人身安全的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种室内燃气泄漏警报系统及其警报和泄漏点定位方法
本专利技术属于燃气安全
，具体涉及一种室内燃气泄漏警报系统及其警报和泄漏点定位方法。
技术介绍
燃气，是气体燃料的总称，它能燃烧而放出热量，供城市居民和工业企业使用，燃气的种类很多，主要有天然气、人工燃气、液化石油气和沼气，近年来作为清洁、高效、便宜的能源，天然气消费获得快速发展，燃气在居民日常生活中的用途越来越广泛，除了传统的烹饪之外，还有取暖、洗浴等。因为各种原因，燃气使用过程中，常常有意外事故的发生，如燃气的泄漏致使户内燃气浓度过高，而发生爆炸等，这给人们的日常生活带来极大的危害或隐患。目前已经有一些燃气泄漏警报装置，基本包括一个燃气检测装置(如探头)、一个控制器和至少一个警报终端，燃气检测装置的输出端连接控制器的输入端，控制器的输出端连接警报终端，警报终端可以是喇叭，或还包括指示灯，燃气检测装置安装在使用环境中，如厨房内，当检测到环境中燃气浓度超标，则控制警报终端发出警报。综上所述，现有技术存在以下问题：(1)现有的燃气泄漏警报装置，通常设置在固定位置，比如厨房，但是除了厨房外，由于燃气管道排布不合理或者年久失修导致埋于墙壁内的燃气管道破损发生燃气泄漏时，无法及时检测并发出警报，实用性低；(2)现有的燃气泄漏警报装置，大多是基于当前系统设备之前的简单通信，无法向外界发出警报消息，消息的及时性低，容易导致无人在家而造成安全事故；(3)现有的燃气泄漏警报装置只能检测燃气泄漏，并不能对泄漏点进行定位，导致维修的效率低，工作量大以及威胁维修人员的人身安全。
技术实现思路
针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供的一种适用性好、实用性高以及及时性高的一种室内燃气泄漏警报系统及其警报和泄漏点定位方法，提高了安全性和维修效率，减轻了维修工作量，解决了现有技术存在的适用性差、实用性低、及时性低以及维修的效率低、工作量大以及威胁维修人员的人身安全的问题。为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：一种室内燃气泄漏警报系统，包括燃气检测终端、信号处理单元、燃气疏散单元以及监控单元；燃气检测终端与信号处理单元通信连接，信号处理单元分别与燃气疏散单元和监控单元通信连接。进一步地，燃气检测终端包括均匀设置于室内的至少两个燃气检测器，每个燃气检测器包括依次通信连接的燃气检测传感器、A/D转换器、微处理器和第一通讯模块，第一通讯模块与信号处理单元通信连接。进一步地，信号处理单元包括第二通讯模块、信号处理模块、控制器以及蜂鸣器，控制器分别与第二通讯模块、信号处理模块以及蜂鸣器通信连接，信号处理模块与第一通讯模块通信连接，第二通讯模块分别与燃气疏散单元以及监控单元通讯连接。进一步地，燃气疏散单元包括设置于每个房间顶部的消防喷水器和通风扇，以及分别与消防喷水器和通风扇通信连接的继电器，消防喷水器与水管连接，通风扇与室外连接，继电器的控制端通过第二通讯模块与控制器通信连接。进一步地，监控单元包括移动终端和显示屏，移动终端和显示屏均与第二通讯模块通信连接。进一步地，第一通讯模块和第二通讯模块均为无线通讯模块，信号处理模块包括并行处理器，控制器为C51单片机。进一步地，燃气检测器还包括抗干扰电路，抗干扰电路位于燃气检测传感器和A/D转换器之间。一种基于室内燃气泄漏警报系统的警报和泄漏点定位方法，室内燃气泄漏警报系统包括燃气检测终端、信号处理单元、燃气疏散单元以及监控单元，燃气检测终端包括至少两个燃气检测器，每个燃气检测器包括燃气检测传感器、A/D转换器、微处理器和第一通讯模块，信号处理单元包括第二通讯模块、信号处理模块、控制器以及蜂鸣器，燃气疏散单元包括消防喷水器、通风扇以及继电器；监控单元包括移动终端和显示屏，方法包括如下步骤：S1：使用燃气检测传感器定时检测当前空气中的甲烷浓度，使用A/D转换器将浓度数据转换为数字信号，传输给微处理器进行采集，并通过第一通讯模块传输给信号处理模块；S2：使用信号处理模块对所有燃气检测传感器采集的浓度数据进行处理，得到浓度变化数据，并定时传输给控制器；S3：建立室内二维坐标图，使用控制器将浓度变化数据转化成图像信息并显示在显示屏上；S4：判断是否存在异常的燃气检测传感器节点，即节点采集的单位时间内浓度变化值或者燃气浓度值超过阈值，若是则控制蜂鸣器发出警报，使用控制器将警报信息通过第二通讯模块发送至移动终端，实现警报和泄漏点定位，并进入步骤S5，否则继续执行步骤S4；S5：根据单位时间内浓度变化值最大的节点坐标和室内二维坐标图，使用控制器控制第一继电器打开位于同一房间的附近坐标的通风扇以及消防喷水器，实现燃气的疏散。进一步地，步骤S2包括如下步骤：S2-1：使用信号处理模块定时接收来自所有燃气检测传感器的浓度数据，并对每个浓度数据进行编号；S2-2：根据燃气检测传感器的数量建立对应数量的数据链，并进行编号；S2-3：使浓度数据找到对应编号的数据链，并根据时间顺序存入数据链，得到跟随时间变化的浓度变化数据；S2-4：将浓度变化数据定时传输给控制器。进一步地，步骤S4包括如下步骤：S4-1：提取每个燃气检测传感器节点的浓度变化数据，判断是否存在异常节点，即节点采集的单位时间内浓度变化值或者燃气浓度值超过阈值，若是则进入步骤S4-2，否则继续执行步骤S4-1；单位时间内浓度变化值的计算公式为：式中，Δp为单位时间内浓度变化值；pi+1为当前传输周期内接收到的燃气浓度值；pi为上一传输周期内接收到的燃气浓度值；t为预设单位时间；i为传输指示量；S4-2：控制蜂鸣器发出警报，提取异常节点的坐标以及单位时间内浓度变化值；S4-3：比较所有异常节点的单位时间内浓度变化值，将单位时间内浓度变化值最大的异常节点坐标、当前燃气浓度值以及图像信息模型保存在警报信息中；S4-4：通过第二通讯模块将警报信息发送至移动终端，实现警报和泄漏点定位。本方案的有益效果为：(1)燃气检测器均匀设置在室内，便于采集室内各区域燃气浓度，适用于各种情况的燃气泄漏，提高了系统的实用性；(2)实时检测空气中的燃气浓度，并将浓度信息转化为变化的图像信息并显示在显示屏上，提高了实时性，将警报信息通过无线通讯模块传输给移动终端，保证了及时性，避免了安全事故的发生，提高了安全性；(3)提供了泄漏点的坐标，提高了维修的效率，减轻了工作量并保证了维修人员的人身安全；(4)根据室内二维坐标图提取浓度变化最大对应的节点的坐标，提高了找寻泄漏点的精确度；(5)蜂鸣器发出警报，显示屏显示燃气浓度变化的图像信息以及泄漏点位置，方便了用户发现燃气泄漏和维修人员进行维修时查看泄漏点；(6)控制消防喷水器喷水，加快空气流通，同时减低温度，防止火星产生，通风扇进行通风，进行燃气的疏散，提高了安全性，避免发生安全事故。附图说明图1为室内燃气泄漏警报系统结构框图；图2为A/D转换器电路图；图3为抗干扰电路图；图4为基于室内燃气泄漏警报系统的警报和泄漏点定位方法流程图；图5为得到浓度变化数据的方法流程图；图6为室内二维坐标图；图7为实现警报和泄漏点定位的方法流程图。具体实施方式下面对本专利技术的具体实施方式进行描述，以便于本
的技术人员理解本专利技术，但应该清楚，本专利技术不限于具体实施方式的范围，对本
的普通技术人员来讲本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种室内燃气泄漏警报系统，其特征在于，包括燃气检测终端、信号处理单元、燃气疏散单元以及监控单元；所述燃气检测终端与信号处理单元通信连接，所述信号处理单元分别与燃气疏散单元和监控单元通信连接。

【技术特征摘要】
1.一种室内燃气泄漏警报系统，其特征在于，包括燃气检测终端、信号处理单元、燃气疏散单元以及监控单元；所述燃气检测终端与信号处理单元通信连接，所述信号处理单元分别与燃气疏散单元和监控单元通信连接。2.根据权利要求1所述室内燃气泄漏警报系统，其特征在于，所述燃气检测终端包括均匀设置于室内的至少两个燃气检测器，每个所述燃气检测器包括依次通信连接的燃气检测传感器、A/D转换器、微处理器和第一通讯模块，所述第一通讯模块与信号处理单元通信连接。3.根据权利要求2所述室内燃气泄漏警报系统，其特征在于，所述信号处理单元包括第二通讯模块、信号处理模块、控制器以及蜂鸣器，所述控制器分别与第二通讯模块、信号处理模块以及蜂鸣器通信连接，所述信号处理模块与第一通讯模块通信连接，所述第二通讯模块分别与燃气疏散单元以及监控单元通讯连接。4.根据权利要求3所述室内燃气泄漏警报系统，其特征在于，所述燃气疏散单元包括设置于每个房间顶部的消防喷水器和通风扇，以及分别与消防喷水器和通风扇通信连接的继电器，所述消防喷水器与水管连接，所述通风扇与室外连接，所述继电器的控制端通过第二通讯模块与控制器通信连接。5.根据权利要求4所述室内燃气泄漏警报系统，其特征在于，所述监控单元包括移动终端和显示屏，所述移动终端和显示屏均与第二通讯模块通信连接。6.根据权利要求5所述室内燃气泄漏警报系统，其特征在于，所述第一通讯模块和第二通讯模块均为无线通讯模块，所述信号处理模块包括并行处理器，所述控制器为C51单片机。7.根据权利要求6所述室内燃气泄漏警报系统，其特征在于，所述燃气检测器还包括抗干扰电路，所述抗干扰电路位于燃气检测传感器和A/D转换器之间。8.一种基于权利要求1-7任一所述室内燃气泄漏警报系统的警报和泄漏点定位方法，所述室内燃气泄漏警报系统包括燃气检测终端、信号处理单元、燃气疏散单元以及监控单元，所述燃气检测终端包括至少两个燃气检测器，每个所述燃气检测器包括燃气检测传感器、A/D转换器、微处理器和第一通讯模块，所述信号处理单元包括第二通讯模块、信号处理模块、控制器以及蜂鸣器，所述燃气疏散单元包括消防喷水器、通风扇以及继电器；所述监控单元包括移动终端和显示屏，其特征在于，所述方法包括如...

【专利技术属性】
技术研发人员：许渊，王林，
申请(专利权)人：四川博能燃气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51