一种可燃气体泄漏主动检测系统及其检测方法与流程 专利技术说明

测量装置的制造及其应用技术1.本发明属于机械电子技术领域，涉及一种可燃气体泄漏主动检测系统，特别是一种能够实时监测的主动检测系统。背景技术：2.可燃气体是可燃物质的一个态，能够与空气(或氧气)在一定的浓度范围内均匀混合形成预混气，遇到火源会发生爆炸并且在燃烧过程中释放出大量能量。因此在燃气器具使用的场所，必须保持空气流通。3.可燃气体种类较多，普遍存在在现代社会的生产生活中，例如石油化工行业中产生的气体，工业用燃气以及居民生活中使用到的液化石油气和天然气等等。由于可燃气体发生泄漏达到一定浓度时会发生爆炸，危险系数高，严重影响生产生活。现有生产生活中，由于因使用不当、自然因素、人为因素造成的燃气泄露爆炸事故接连不断，因此在很多场合中都采用了燃气泄漏报警器。4.当检测到可燃气体发生泄露时燃气泄漏报警器能够发出报警，有效的防止因可燃气体泄露而发生的爆炸及火灾事件。燃气泄漏报警器是非常重要的燃气安全设备，通过气体传感器探测周围环境中的低浓度可燃气体，是安全使用燃气的最后一道保护，也是保证生产和人身安全的重要仪器。5.现有的燃气报警器装置基本都是通过检测泄漏环境中可燃气体浓度来进行报警的，此时燃气泄漏已经发生一段时间了，在这个时间差内还是容易存在不安全因素的；有的燃气散发在空气中，对环境不友好，同时对人体也有一定的危害；此外，燃气泄漏也会导致资源的浪费，生产生活成本的提高，不利于可持续发展。6.综上所述，为解决现有的燃气报警装置结构上的不足，本发明设计了一种设计合理，检测效果好的可燃气体泄漏主动检测系统。技术实现要素：7.本发明为解决现有技术存在的问题，提供了一种设计合理，检测效果好的可燃气体泄漏主动检测系统。8.本发明的目的可通过以下技术方案来实现：一种可燃气体泄漏主动检测系统，包括：9.进户管道，其上设置有总阀门，所述进户管道分流成若干支流管道，每个支流管道上均设置有分阀门，各分阀门相互并联设置；10.流量表，设置为多个，各流量表与各阀门对应设置，与总阀门相连的为总表，与各分阀门相连的为分表；11.感温探头，设置为多个，各感温探头位于各支流管道末端处燃气使用点；12.控制器，通过无线模块分别与各流量表、各感温探头相连，所述控制器将无线模块传输的各流量表以及各感温探头的信号进行处理，当燃气输送正常时，控制器输出正常信号，当燃气出现泄漏时，控制器输出报警信号并关闭总阀门；13.移动终端，通过wifi模块与控制器相连，上述控制器将正常信号或报警信号通过wifi模块传输到移动终端。14.作为本案的进一步改进，控制器外接有状态显示电路、报警电路，当燃气输送正常时，控制器控制状态显示电路运行，当燃气出现泄漏时，控制器控制报警电路运行。15.作为本案的又一步改进，所述控制器包括总线模块、中央处理器、收发模块、通信模块、时钟模块以及若干存储模块；16.所述时钟模块为控制器提供时钟信号；17.上述无线模块、wifi模块均通过收发模块以及通信模块与总线模块相连；18.所述中央处理器控制无线模块、wifi模块的工作状态，且中央处理器将无线模块传输到总线模块的信号进行处理，并将处理过的信号传输给状态显示电路或报警电路，同时将处理过的信号通过wifi模块传输到移动终端。19.作为本案的进一步改进，上述感温探头感应温度变化并将温度变化的信号通过无线模块传输到总线模块，中央处理器根据该信号判断燃气的使用状态。20.作为本案的又一步改进，当燃气处于关闭状态时，若各流量表的数据均为零，则中央处理器直接控制状态显示电路；若其中一个流量表的数据升高，则中央处理器直接控制报警电路。21.作为本案的进一步改进，当燃气处于使用状态时，各流量表显示读数并将数据通过无线模块传输到总线模块，中央处理器对各分表的数据进行求和，并将得到的结果与总表的数据进行比较，当各分表的数据总和等于总表的数据时，中央处理器将信号传输给状态显示电路，当各分表的数据总和小于总表的数据时，中央处理器将信号传输给报警电路。22.作为本案的又一步改进，移动终端能够反向将信号通过wifi模块传输到总线模块，中央处理器对该信号进行处理并通过收发模块传输到无线模块，控制总阀门的开启或关闭。23.一种可燃气体泄漏主动检测方法，具体步骤如下：24.s1：启动控制器，各流量表、各感温探头处于工作状态，总阀门、各分阀门均处于开启状态，各感温探头、各流量表实时测量数据并传输至总线模块；25.s2：控制器内部的中央处理器根据各感温探头传输的信号，判断各个燃气使用点是否处于使用状态，当各感温探头传输的温度数据均为室温时，此时燃气处于关闭状态，当其中一个感温探头传输的温度数据明显高于室温时，此时燃气处于使用状态；26.s3：当燃气处于关闭状态时，若各流量表传输的数据均为零，则中央处理器直接控制状态显示电路显示正常，若其中一个流量表传输的数据明显升高，则中央处理器直接控制报警电路进行报警，控制器控制关闭总阀门；27.s4：当燃气处于使用状态时，中央处理器对各流量表传输的数据进行处理，中央处理器对各分表的数据进行求和，并将得到的结果与总表的数据进行比较，当各分表的数据总和等于总表的数据时，中央处理器将信号传输给状态显示电路显示正常，当各分表的数据总和小于总表的数据时，中央处理器将信号传输给报警电路进行报警，控制器控制关闭总阀门。28.作为本案的进一步改进，在步骤三与步骤四中，中央处理器处理后的信号均会通过wifi模块传输到移动终端。29.与现有技术相比，本发明设置合理，通过感温探头和各个流量表的配合设置，实现对各个燃气使用点的使用状态监测，并进一步通过控制器对监测数据进行比对处理，争取在燃气泄漏的一开始就进行报警干预并关闭总阀门，减少燃气泄漏量，确保燃气使用安全；同时还可以通过外部移动终端对燃气使用进行控制，使用效果好，值得广泛使用。附图说明30.图1是本发明中燃气管道的结构示意图。31.图2是本发明中控制器使用状态的框图。32.图3是本发明中检测方法的逻辑框图。33.图中，10、总表；20、分表；30、感温探头。具体实施方式34.下面结合实施例及附图，对本发明的技术方案作进一步的阐述。35.如图1和图2所示，本可燃气体泄漏主动检测系统包括：36.进户管道，其上设置有总阀门，进户管道分流成多个支流管道，每个支流管道上均设置有分阀门，各分阀门相互并联设置；37.流量表，设置为多个，各流量表与各阀门对应设置，与总阀门相连的为总表10，与各分阀门相连的为分表20；38.感温探头30，设置为多个，各感温探头30位于各支流管道末端处燃气使用点；39.控制器，通过无线模块分别与各流量表、各感温探头30相连，控制器将无线模块传输的各流量表以及各感温探头30的信号进行处理，当燃气输送正常时，控制器输出正常信号，当燃气出现泄漏时，控制器输出报警信号并关闭总阀门；40.移动终端，通过wifi模块与控制器相连，上述控制器将正常信号或报警信号通过wifi模块传输到移动终端。41.现有的燃气报警器装置基本都是通过检测泄漏环境中可燃气体浓度来进行报警的，此时燃气泄漏已经发生一段时间了，在这个时间差内还是容易存在不安全因素的；并且有的燃气散发在空气中，对环境不友好，同时对人体也有一定的危害；此外，燃气泄漏也会导致资源的浪费，生产生活成本的提高，不利于可持续发展。42.为此，本发明提供了一种可燃气体泄漏主动检测系统，通过感温探头30和各个流量表的配合设置，实现对各个燃气使用点的使用状态监测，并进一步通过控制器对监测数据进行比对处理，争取在燃气泄漏的一开始就进行报警干预并关闭总阀门，减少燃气泄漏量，确保燃气使用安全。43.鉴于室内燃气泄漏时产生的影响相对要严重一些，本发明重点为室内燃气使用点进行实时监测。具体的，根据室内燃气使用管道的数量设置多个流量表进行计量和反馈，同时在燃气使用点设置感温探头30进行温度监测，实时监控燃气使用情况。44.其中，通过感温探头30测量的温度数据的变化，可以知道是否有燃气使用点正在进行燃气的使用，在此基础上，通过流量表的数据进行判断，燃气管道上是否出现泄漏。45.优选地，控制器外接有状态显示电路、报警电路，当燃气输送正常时，控制器控制状态显示电路运行，当燃气出现泄漏时，控制器控制报警电路运行。46.本实施例中优选控制器外接状态显示电路以及报警电路，当流量表的数据监测没有异常时，即燃气输送正常，此时控制器通过外接状态显示电路显示整个系统处于正常状态，具体可以连接一个显示屏，便于观察；当控制器监测到流量表数据出现异常时，即燃气出现泄漏，此时控制器通过报警电路进行报警，声控报警并在显示屏上显示报警信号。47.优选地，控制器包括总线模块、中央处理器、收发模块、通信模块、时钟模块以及多个存储模块；48.时钟模块为控制器提供时钟信号；49.上述无线模块、wifi模块均通过收发模块以及通信模块与总线模块相连；50.中央处理器控制无线模块、wifi模块的工作状态，且中央处理器将无线模块传输到总线模块的信号进行处理，并将处理过的信号传输给状态显示电路或报警电路，同时将处理过的信号通过wifi模块传输到移动终端。51.总线模块分别与收发模块、通信模块、时钟模块、存储模块、中央处理器以及上述的状态显示电路、报警电路相连，无线模块、wifi模块均通过收发模块和通信模块与总线模块相连，其中通信模块为无线模块和wifi模块与中央处理器之间提供通信渠道。52.总线模块一般采用数据总线，也可以采用数据和地址复用总线，无线模块实际使用时可采用具体频率段的无线模式，例如433mhz无线模块或者470mhz无线模块，通信模块可采用i2c模块或者spi模块，具体根据使用效果进行选择，此处不作限定。53.具体的，感温探头30、流量表的数据信号通过无线模块、收发模块传输到总线模块，中央处理器对这些数据信号进行处理，并将处理后的信号通过总线模块传输到状态显示电路或者报警电路。54.与此同时中央处理器还能将处理后的信号通过总线模块、收发模块以及wifi模块传输到移动终端。实际实际使用时，处理后的信号通过wifi模块传输到无线路由器，再由无线路由器通过互联网传输到云服务器，最后通过云服务器传输到移动终端，如手机、电脑等，实现手机等对燃气使用状态进行实时监测。55.优选各个流量表以及感温探头30监测到的数据通过无线模块传输到总线模块，并在经中央处理器进行处理后传输到相应的模块，当燃气输送正常时，中央处理器将处理后的信号传输到状态显示电路，进而在显示屏上显示正常信息；当燃气输送出现异常时，中央处理器将处理后的信号传输到报警电路，进行声控报警并在显示屏上显示报警信号。其中中央处理器处理后的信号都可以通过wifi模块传输到移动终端。56.进一步地，上述感温探头30感应温度变化并将温度变化的信号通过无线模块传输到总线模块，中央处理器根据该信号判断燃气的使用状态。57.实际使用时，中央处理器判断感温探头30传输的温度数据，当其中一个温度数据明显高于室温时，说明正在使用燃气；当所有温度数据都保持在室温，则说明燃气处于关闭状态。58.优选地，当燃气处于关闭状态时，若各流量表的数据均为零，则中央处理器直接控制状态显示电路；若其中一个流量表的数据升高，则中央处理器直接控制报警电路。59.中央处理器在判断燃气使用状态后，通过对流量表的数据进行处理，来实时监测燃气是否出现泄漏，具体的，当燃气处于关闭状态，如果各个流量表的数据均为零，即管道中没有燃气流通，则燃气处于正常状态，中央处理器控制状态显示电路，在显示屏上显示正常；如果至少有一个流量表的数据出现上升的情况，则说明管道上有燃气在流通，此时可以认为燃气出现泄漏，中央处理器控制报警电路，声控报警并在显示屏上显示报警信号。60.进一步地，当燃气处于使用状态时，各流量表显示读数并将数据通过无线模块传输到总线模块，中央处理器对各分表20的数据进行求和，并将得到的结果与总表10的数据进行比较，当各分表20的数据总和等于总表10的数据时，中央处理器将信号传输给状态显示电路，当各分表20的数据总和小于总表10的数据时，中央处理器将信号传输给报警电路。61.当燃气处于使用状态，中央处理器对各个流量表传输到总线模块的数据进行处理，具体的，中央处理器对各分表20的数据进行求和，得到的结果与总表10的数据进行比较，如果各分表20的数据总和等于总表10的数据，则说明燃气在管道内的输送量与使用量相等，此时不存在泄漏情况，中央处理器控制状态显示电路，在显示屏上显示正常；如果各分表20的数据总和小于总表10的数据，则说明燃气在管道内的输送量与使用量不等，此时存在泄漏情况，中央处理器控制报警电路，声控报警并在显示屏上显示报警信号。62.优选地，移动终端能够反向将信号通过wifi模块传输到总线模块，中央处理器对该信号进行处理并通过收发模块传输到无线模块，控制总阀门的开启或关闭。63.实际操作时，可能出现操作人员在开启燃气使用后忘记关闭的情况，当无法道现场关闭燃气阀门时，可以直接通过移动终端输入控制信号，依次通过云服务器、互联网、无线路由器以及wifi模块将信号传输到总线模块，中央处理器对该信号进行处理，并由总线模块控制关闭总阀门。除此之外，移动终端也可以传输其他信号给控制器，执行具体的操作。64.如图2和图3所示，一种可燃气体泄漏主动检测方法，具体步骤如下：65.s1：启动控制器，各流量表、各感温探头30处于工作状态，总阀门、各分阀门均处于开启状态，各感温探头30、各流量表实时测量数据并传输至总线模块；66.s2：控制器内部的中央处理器根据各感温探头30传输的信号，判断各个燃气使用点是否处于使用状态，当各感温探头30传输的温度数据均为室温时，此时燃气处于关闭状态，当其中一个感温探头30传输的温度数据明显高于室温时，此时燃气处于使用状态；67.s3：当燃气处于关闭状态时，若各流量表传输的数据均为零，则中央处理器直接控制状态显示电路显示正常，若其中一个流量表传输的数据明显升高，则中央处理器直接控制报警电路进行报警，控制器控制关闭总阀门；68.s4：当燃气处于使用状态时，中央处理器对各流量表传输的数据进行处理，中央处理器对各分表20的数据进行求和，并将得到的结果与总表10的数据进行比较，当各分表20的数据总和等于总表10的数据时，中央处理器将信号传输给状态显示电路显示正常，当各分表20的数据总和小于总表10的数据时，中央处理器将信号传输给报警电路进行报警，控制器控制关闭总阀门。69.第一步：开启控制器、总阀门、各分阀门，各流量表、各感温探头30实时测量对应的数据并传输至总线模块；70.第二步：中央处理器对传输到总线模块的温度数据进行处理，当所有温度数据都保持在室温，则说明燃气处于关闭状态，当其中一个温度数据明显高于室温时，说明正在使用燃气；71.第三步：当燃气处于关闭状态时，如果各个流量表的数据均为零，即管道中没有燃气流通，则燃气处于正常状态，中央处理器控制状态显示电路，在显示屏上显示正常；如果至少有一个流量表的数据出现上升的情况，则说明管道上有燃气在流通，此时可以认为燃气出现泄漏，中央处理器控制报警电路，声控报警并在显示屏上显示报警信号，同时控制关闭总阀门。72.第四步：当燃气处于使用状态时，各流量表的数据通过无线模块传输到总线模块，中央处理器对各分表20的数据进行求和，并将得到的结果与总表10的数据进行比较，当各分表20的数据总和等于总表10的数据时，中央处理器将信号传输给状态显示电路，当各分表20的数据总和小于总表10的数据时，中央处理器将信号传输给报警电路，声控报警并在显示屏上显示报警信号，同时控制关闭总阀门。73.优选地，在步骤三与步骤四中，中央处理器处理后的信号均会通过wifi模块传输到移动终端。不管最终的信号是正常还是异常，中央处理器都会在第一时间将信号通过wifi模块实时传输到移动终端，从而实现移动终端实时监测的目的。74.本可燃气体泄漏主动检测系统设置合理，通过感温探头30和各个流量表的配合设置，实现对各个燃气使用点的使用状态监测，并进一步通过控制器对监测数据进行比对处理，争取在燃气泄漏的一开始就进行报警干预并关闭总阀门，减少燃气泄漏量，确保燃气使用安全；同时还可以通过外部移动终端对燃气使用进行控制，使用效果好，值得广泛使用。75.本文中所描述的仅为本发明的优选实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此。本发明所属领域的技术人员对所描述的具体实施例进行的修改或补充或采用类似的方式替换，均应涵盖于本发明的保护范围之内。









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