基于无线传输的楼宇燃气立管自动切断放空系统及方法与流程

文档序号:15164202发布日期:2018-08-14 17:15阅读:来源:国知局

技术特征:

1.基于无线传输的楼宇燃气立管自动切断及放空系统,包括:具有收发信息功能且作为无线通信网络节点的多个无线燃气传感器模块、具有收发信息功能且作为无线通信网络节点的多个无线放空阀门模块、具有收发信息功能且作为无线通信网络节点的多个无线管道切断阀门模块、具有收发信息功能且作为无线通信网络节点的多个无线开关模块、无线路由器和无线楼宇中央控制器;

其特征在于:所述无线燃气传感器模块包括具有射频功能的第一微处理器、电池、第一变压芯片、第一LED指示灯、第一蜂鸣器、第一天线、第一液晶屏、第一温度传感器和可燃气气体传感器;

所述的电池通过第一变压芯片给第一微处理器和可燃气气体传感器供电;可燃气气体传感器的信号输出端与第一微处理器信号输入端连接,第一温度传感器的信号输出端口与第一微处理器的信号输入端连接,第一LED指示灯和第一蜂鸣器信号输入端口接第一微处理器的信号输出端,第一天线与第一微处理器相连接,第一液晶屏的信号输入端与第一微处理器液晶屏的信号输出端连接;

所述的多个无线放空阀门模块包括具有射频功能及模数转换功能的第二微处理器、第一伺服电机、第一阀门、第一检测阀门位置的位置检测电阻、第一稳压和滤波电路、第一光耦、第一可控硅、第二天线、第一变压器、第二变压芯片、第二液晶屏、220V市电、第二LED指示灯、第二蜂鸣器;

所述的220V市电通过第一变压器给第一伺服电机供电,第一伺服电机与第一阀门连接,用于检测阀门位置的位置第一检测电阻与伺服电机的传感齿轮同轴安装、第一检测电阻的输出端与第一稳压和滤波电路的输入端连接,第一稳压和滤波电路的输出端与第二微处理器的信号处理端口连接;所述的第一变压器与第二变压芯片连接,220V市电通过第一变压器与第二变压芯片给第二微处理器供电;第二微处理器的控制端与第一光耦的输入端连接,第一光耦的输出端与第一可控硅连接,第一可控硅的输出端与第一伺服电机连接,可控硅控制伺服电机正反转;第二液晶屏的信号输入端与第二微处理器液晶屏的信号输出端连接;第二LED指示灯和第二蜂鸣器信号输入端口接第一微处理器的信号输出端,第二天线与第二微处理器相连接;

所述的无线管道切断阀门模块包括具有射频功能的第三微处理器、第二光耦、第二变压器、第三变压芯片、第一电磁阀门、第一手动阀门、市电、第三LED指示灯、第三蜂鸣器、第三天线、第二检测电阻、第二稳压和滤波电路;

所述的220V市电通过第二变压器给第一电磁阀门供电,第二检测电阻与第一电磁阀门连接,第二检测电阻的输出端与第二稳压和滤波电路的输入端连接,第二稳压和滤波电路的输出端与第三微处理器的信号处理端口连接;所述的第二变压器与第三变压芯片连接,220V市电通过第二变压器与第三变压芯片给第三微处理器供电;第三微处理器的控制端与第二光耦的输入端连接,第二光耦的输出端与第一电磁阀门连接;第三LED指示灯和第三蜂鸣器信号输入端口接第三微处理器的信号输出端,第三天线与第三微处理器相连接;第一手动阀门连接在管道处;

所述无线开关模块包括第四微处理器、市电、第三变压器、第四变压芯片、第四LED指示灯、第四天线、第三光耦、第一开关、第一抽风机;

所述的220V市电通过第三变压器给第一抽风机供电,第三变压器与第四变压芯片连接,220V市电通过第三变压器与第四变压芯片给第四微处理器供电;第四微处理器的控制端与第三光耦的输入端连接,第三光耦的输出端与第一开关连接,开关与第一抽风机连接,控制抽风机的开闭;第四LED指示灯的输入端口接第四微处理器的信号输出端,第四天线与第四微处理器相连接;

所述的无线路由模块包括第五微处理器、220V市电、第四变压器、第五变压芯片、第五LED指示灯、第五天线;

所述的第四变压器与第五变压芯片连接,220V市电通过第四变压器与第五变压芯片给第五微处理器供电;第五LED指示灯接第五微处理器;第五天线与第五微处理器相连接;

所述的无线楼宇中央控制器包括第六微处理器、第一串口电路、第一上位机、市电、第六变压芯片、第六LED指示灯、第六天线;

所述的220V市电给第一上位机供电,第五变压器与第六变压芯片连接,220V市电通过第五变压器与第六变压芯片给第六微处理器供电;第一串口电路信号输入端与第六微处理器信号输出端连接,第一串口电路与第一上位机连接,第六LED指示灯信号输入端口接第六微处理器,第六天线与第六微处理器相连接。

2.根据权利要求1所述的基于无线传输的楼宇燃气立管自动切断及放空系统的方法,其特征在于,该方法具体包括以下步骤:

1)无线路由器通电后,查询当前网络状况,并在冲突最小的频段建立新的基于ZigBee无线技术的无线通信网络,同时对无线通信网络内已经启动的无线通信网络节点分配地址,以便各节点间的通信在新建的无线通信网络的频段进行;

2)通电之后无线路由器检测网络,可以在2.4GHz—2.483GHz频率内的16个信道任选一个冲突最小的作为网络内通信;当路由器成功建立网络微处理器便点亮LED,同时判断无线信号,判断是否是新的无线节点加入网络的无线信号,如是,则添加节点信息,如果不是,则从无线信号中提取有效数据,并启动系统予以发送;无线信号是点对点的,即只有无线信号中地址于自己地址相同的节点才可以接收数据;当无线路由器节点接收到无线信号,若是新节点入网,便储存新节点设备信息,然后发送允许入网信号;若是数据采集节点的采集信息,无线路由器就把数据从中提取出来发送至无线楼宇中央控制器;

3)无线燃气传感器模块通电之后申请加入网络(即寻找PAN网络),同意入网后检测是否无线路由器发送给自己的无线信号;申请未获成功则返回继续申请;当接收到无线路由器的无线信号后,无线燃气传感器各组成部件进行询检,并将结果在液晶屏上予以显示,同时驱动绿色LED发光,接着微处理器读取燃气浓度传感器及温度传感器所检测出的燃气浓度值及温度,并把检测的结果发送给无线路由器,并在液晶屏上显示出来,通过与中央控制器设置的阈值相比较,若检测出浓度值超过阈值,蜂鸣器发出警报,红色LED灯发出闪烁红光;

4)无线路由器将接受到的来自个无线燃气传感器模块的数据送入楼宇中央控制器;

5)楼宇中央控制器根据预设的浓度值及无线路由器送入的数据计算出各无线放空阀门模块的开闭量,无线管道切断阀门模块开闭状态量及无线开关模块的开关的开闭状态量,并将所计算出的无线放空阀门模块的开闭量,无线管道切断阀门模块开闭状态量及无线开关模块的开关的开闭状态量经由无线路由器发送至相应的无线放空阀门模块、无线管道切断阀门模块和无线开关模块;

6)无线放空阀门模块、无线管道切断阀门模块和无线开关模块根据接收到的无线放空阀门模块的开闭量,无线管道切断阀门模块开闭状态量及无线开关模块的开关的开闭状态量控制相应放空阀门、管道切断阀门及开关的开闭;其中,无线放空阀门模块为:通电后,检测网络状况并向无线路由器申请加入无线路由器建立的无线通信网络(即寻找PAN网络),无线路由器同意入网后,检测是否有无线路由器发送给自己的无线信号;申请未获成功则返回继续申请;当接收到无线路由器发送的无线信号后,判断无线信号的类型,如果是阀门位置控制信号,微处理器便把控制信号与位置检测电阻检测出的阀门当前位置检测值相比较,判断阀门位置是否合适,若不合适,微处理器输出电机正转信号开大阀门或电机反转关小阀门,同时驱动相应的LED灯发光,并当阀门位置合适后,将位置检测电阻检测出的阀门位置予以发送;其中,无线管道切断阀门模块为:通电之后申请加入网络通电后,检测网络状况并向无线路由器申请加入无线路由器建立的无线通信网络(即寻找PAN网络),无线路由器同意入网后,检测是否有无线路由器发送给自己的无线信号;申请未获成功则返回继续申请;当接收到无线路由器发送的无线信号后,首先检测阀门是否被手动关闭,若阀门未手动关闭,则根据无线路由器发出的信号,关闭阀门;其中无线开关模块为:通电之后申请加入网络,入网成功后检测是否有来自无线路由器发送给自己的无线信号,入网不成功则返回继续申请;当检测到无线路由器发送至的无线信号后,判断无线信号的类型,如果为开关控制信号,通过拉低IO口打开开关或释放IO口关闭开关,再将IO口状态予以发送,如果无线信号类型为轮训信号,则微处理器检测IO口状态,并将其予以发送;

7)楼宇中央控制器根据接收到的各无线传感器发送的燃气浓度值,决定启动相应的一路,多路或全路。

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