具有安全控制功能的燃气表及安全控制方法技术

提出了一种具有安全控制功能的燃气表以及安全控制方法，燃气表包括：传感单元，检测流经燃气表的燃气的流量；控制单元，连接至传感单元以及位于燃气表内部或外部的安全单元，基于传感单元的检测结果，确定是否出现异常状况，并在确定出现异常状况时控制安全单元启用安全保护措施。安全单元可以包括安全阀门，可以关闭安全阀门以阻断燃气流动。以燃气表在计量过程中获得的实时流量为基础，检测异常状况的出现，并在出现异常状况时自动启用安全保护措施。这种具有安全控制功能的燃气表成本低、容易推广，能够及时、快速、准确地检测异常状况和自动关闭燃气输入，确保了燃气的安全使用。

【技术实现步骤摘要】
具有安全控制功能的燃气表及安全控制方法
本专利技术涉及燃气计量
，具体涉及一种具有安全控制功能的燃气表及其安全控制方法。
技术介绍
在12-5的战略规划中，重点针对能源的清洁、高效利用提出明确的规划目标。天然气进入居民家庭和工业环境的比例越来越大，是未来清洁能源的一个重要组成部分。与此同时，燃气的安全使用变得越来越重要，“安全厨房”等行业要求的迫切性也越来越紧急。在现有的燃气使用中，安全措施大都使用基于浓度检测的报警器来完成。当出现燃气泄露或爆管以后，空气中可燃气体的浓度达到一定门限，会触发报警器发出报警信号。安检人员在得到报警信号后赶赴现场进行手工关阀处理。还有一种是安装自闭阀，即在管路中另外安装机械式阀门，当出现爆管的状况时，管道压力会推动阀门自动升起，从而关闭阀门，从一定程度上提高燃气使用的安全性。上述技术方案在用于燃气安全保障时，都存在不足之处，主要包括：1)控制延后基于浓度检测的报警器是一种后验措施的装置，即出现煤气泄露、爆管或者熄火排空等状况到一定程度，并且在报警器的安装位置附近达到报警阈值，才会启动工作。此时往往已经有了较大量的燃气泄露，而报警信息在传递到安全指挥中心并派人排查时，危害往往已经发生，不能起到快速检测和处置的目的。2)功能局限报警器检测的是空气中可燃气体的浓度，并且独立与燃气管道系统之外，如果安装位置的通风情况较好，则无法感知到气体的微量泄露。此外也无法杜绝偷气、拔管等人为破坏行为造成的燃气不正常泄露；自闭阀虽然可以在发生爆管时关闭，但由于采用机械式原理，对爆管的判断阈值无法灵活调整，适应性较差，并且无法在气体微量泄露或者正常流量超长时间泄露的作用下启动。3)准确性差在家用环境下，报警器都是安装在厨房内。由于中国人的饮食习惯，烹饪过程中经常有酒精、乙酸等刺激性气体，这就很容易造成报警器的误报，进而影响警报的正确性和严肃性，甚至出现居民抵制使用的状况，进而造成燃气使用危险性的增加。4)额外成本自闭阀和报警器都是额外的安全设备，每一个设备的售价都远远高于燃气表。高企的设备成本，很大程度上限制了产品和措施的普及，使得大部分居民家庭的燃气使用环境处于缺乏安全保护的危险局面。因此，需要一种燃气安全控制方案，能够及时、快速、准确地检测多种异常状况并启动安全措施，并且成本低、容易推广和普及。
技术实现思路
根据本专利技术示例实施例，提出了一种具有安全控制功能的燃气表，包括：传感单元，检测流经燃气表的燃气的流量；控制单元，连接至传感单元以及位于燃气表内部或外部的安全单元，基于传感单元的检测结果，确定是否出现异常状况，并在确定出现异常状况时控制安全单元启用安全保护措施。安全单元可以包括安全阀门，安全保护措施可以包括关闭安全阀门以阻断燃气流动。根据本专利技术示例实施例，提出了一种燃气表安全控制方法，包括：检测流经燃气表的燃气的流量；基于检测结果，确定是否出现异常状况，并在确定出现异常状况时启用安全保护措施。启用安全保护措施可以包括：关闭位于燃气表内部或外部的安全阀门以阻断燃气流动。根据本专利技术示例实施例，以燃气表在计量过程中获得的实时流量为基础，检测异常状况的出现，并在出现异常状况时自动启用安全保护措施。这种具有安全控制功能的燃气表能够以常见的燃气表的形式来实现和安装，成本低、容易推广，除了常规计量计费功能之外，还能够及时、快速、准确地检测异常状况和自动关闭燃气输入，为燃气的安全使用提供便捷、快速的本源保障。附图说明通过下面结合附图说明本专利技术的示例实施例，将使本专利技术的上述及其它目的、特征和优点更加清楚，其中：图1示出了根据本专利技术示例实施例的燃气表的示意框图。图2示出了燃气表的一个更加详细的示例。图3A和3B示出了根据本专利技术示例实施例的燃气表中控制单元的示意框图。图4示出了根据本专利技术示例实施例的微量泄漏检测流程。图5示出了根据本专利技术示例实施例的爆管泄漏检测流程。图6示出了根据本专利技术示例实施例的连续工作时间超时检测流程。图7示出了根据本专利技术示例实施例的安全控制方法的示意流程图。具体实施方式以下参照附图，对本专利技术的示例实施例进行详细描述，本专利技术不限于下述示例实施例。为了清楚描述本专利技术的基本思想，附图中仅示出了与本专利技术的技术方案密切相关的部件、功能或步骤，并且以下描述中省略了对已知技术、功能、部件或步骤的具体描述。专利技术人在现有常规的计量计费燃气表的基础上，提出了可以通过向现有燃气表添加基于流量检测的安全控制方案，来实现具有安全控制功能的燃气表。这种具有安全控制功能的燃气表能够以常见的燃气表的形式来实现和安装，成本低、容易推广，还能够及时、快速、准确地检测异常状况和自动关闭燃气输入，提高了燃气使用安全性。图1是根据本专利技术示例实施例的具有安全控制功能的燃气表的示意框图。图中仅示出了与本专利技术的技术方案密切相关的部分，本领域技术人员可以理解，除了所示的部分之外，该燃气表还可以包括任何合适的部分(例如燃气通道、通信接口等)或具有任何适合的结构。如图1所示，燃气表10包括传感单元101、控制单元102、安全单元103和接口单元104。控制单元102与传感单元101和接口单元104连接，可以进行双向通信。控制单元102还连接至安全单元103，以控制安全单元103的操作。虽然图1示出了安全单元103在燃气表10内部，但是本专利技术不限于此。安全单元可以设置在燃气表10的外部，例如设置在燃气管道上、燃气表附近位置等，控制单元102可以通过有线或无线多种方式向安全单元103发送控制命令。传感单元101检测流经燃气表的燃气的流量。传感单元101一般安装在燃气表的燃气流道内，燃气流道是实施燃气计量的通道，一般具有整流和加速功能。当燃气从管道进入燃气通道并流经传感单元101时，传感单元101对燃气瞬时流量进行实时检测，得到实时流量。在一个示例中，以MEMS材料为感测元件来构成传感单元101。由于MEMS感测元件的特性，燃气表是能够直接获得燃气的实时流量(或流速)的电子直测式计量器。控制单元102基于传感单元101的检测结果，确定是否出现异常状况，并在确定出现异常状况时控制安全单元104启用安全保护措施。在一个示例中，安全单元104可以包括安全阀门，安全保护措施包括关闭安全阀门以阻断燃气流动。在一个示例中，安全阀门可以是自动控制阀门，安装在燃气表内部，可以在控制单元的指令下完成阀门开关，控制燃气的通断。在一个示例中，安全单元104也可以由用户手动操作。在一个示例中，控制单元102可以将传感单元101检测的实时流量与预设的流量门限相比较，并根据比较结果来确定是否出现异常状况。这种基于实时流量检测的安全控制紧密结合了燃气的当前使用状况，并且可以根据各个用户实际应用或需求(例如民用燃气表的最小或最大工作点、灶具可用最小或最小流量等)，个性化地设定流量门限，可以避免错误检测，实现快速、准确的异常状况检测。在另一示例中，控制单元102还可以进一步考虑到时间因素。例如，当流量比较结果指示可能出现异常状况时，控制单元102可以不立即启用安全控制措施，而是开始监测这种异常状况的持续时间，例如监测燃气以当前流量或流速流动的持续时间。当该持续时间超过一定时间门限时，控制单元102才确定出现异常状况并发出指令来启用安全控制措施。这种进一步基于时间因素的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有安全控制功能的燃气表，包括：传感单元，用于检测流经燃气表的燃气的流量；控制单元，用于连接至传感单元以及位于燃气表内部或外部的安全单元，基于传感单元的检测结果，确定是否出现异常状况，并在确定出现异常状况时控制安全单元启用安全保护措施。

【技术特征摘要】
1.一种具有安全控制功能的燃气表，包括：传感单元，用于检测流经燃气表的燃气的流量；控制单元，用于连接至传感单元以及位于燃气表内部或外部的安全单元，基于传感单元的检测结果，确定是否出现异常状况，并在确定出现异常状况时控制安全单元启用安全保护措施；其中，所述异常状况包括如下中的至少一种：燃气微量泄漏和燃气爆管泄漏；其中，控制单元包括：流量比较器，将检测到的实时流量与根据所述异常状况的第一流量门限和第二流量门限相比较，所述第一流量门限根据燃气表最小工作点和灶具可用最小流量设置，所述第二流量门限根据燃气表最大工作点和灶具可用最大流量设置；以及确定器，当所述实时流量小于或等于所述第一流量门限时，确定出现燃气微量泄露，当所述实时流量大于所述第一流量门限且小于所述第二流量门限时，确定重新检测是否出现异常状况，当所述实时流量大于或等于所述第二流量门限时，确定出现燃气爆管泄露；当确定出现所述异常状况中的任何一种时，控制单元均控制安全单元启用安全保护措施。2.根据权利要求1所述的燃气表，其中，安全单元包括安全阀门，安全保护措施包括关闭安全阀门以阻断燃气流动。3.根据权利要求2所述的燃气表，其中，安全保护措施还包括如下中的至少一种：如果燃气表具有显示屏，则在燃气表的显示屏上显示异常状况信息；如果燃气表具有音频输出装置，则通过音频输出装置发出警报；以及如果燃气表具有通信单元，则通过通信单元向远程管理中心发送异常状况代码。4.根据权利要求1所述的燃气表，其中，异常状况还包括连续工作时间超时；其中，当确定出现所述连续工作时间超时时，控制单元控制安全单元启用安全保护措施。5.根据权利要求1所述的燃气表，其中，传感单元包括MEMS感测元件，用于检测燃气的实时流量。6.根据权利要求1所述的燃气表，还包括：接口单元，与控制单元连接，通过接口单元进行用户交互。7.根据权利要求1所述的燃气表，其中，控制单元还基于燃气以检测到的流量流动的持续时间来确定是否出现异常状况。8.根据权利要求7所述的燃气表，其中，控制单元包括：流量比较器，将检测到的实时流量与预设流量门限相比较；计时器，当流量比较结果指示可能出现异常状况时，对燃气以实时流量流动的持续时间进行计数，得到计时值；时间比较器，将计时值与预设时间门限相比较；确定器，基于时间比较的结果，确定是否出现异常状况。9.根据权利要求8所述的燃气表，其中，当计时值小于预设时间门限时，周期...

【专利技术属性】
技术研发人员：董胜龙，李国国，黄忠，张连奎，甘中学，
申请(专利权)人：新奥科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：