一种燃气泄漏监控与远程抄表系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种燃气泄漏监控与远程抄表系统，包括现场数据采集系统和服务器端数据管理系统；现场数据采集系统包括数据集中器、一个或多个可燃气浓度采集模块、一个或多个燃气表数据采集模块，可燃气浓度采集模块和燃气表数据采集模块通过ZigBee网络连接到数据集中器；服务器端数据管理系统为基于WebAccess的数据管理系统，用于对数据集中器发送的数据进行显示和报警。本发明可以提高抄表效率、频率和准确率，保证了抄表数据的准确可靠，统计工作都由计算机完成，速度快无差错，提高了工作效率和工作质量。当出现可燃气泄露等异常情况时，本发明会及时进行报警，避免了可能出现的危险。
【专利说明】一种燃气泄漏监控与远程抄表系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线监控【技术领域】，特别涉及一种燃气泄漏监控与远程抄表系统。
【背景技术】
[0002]目前，物业公司、煤气公司等对小区进行可燃气抄表时，基本都是由抄表员采用手工方式抄表。但是，采用手工方式抄表的抄表效率低、准确率差、统计工作量大，而且可能因为漏抄错抄而引起不必要的纠纷；并且，当出现可燃气泄露情况时，不能及时进行报警。
【发明内容】
[0003]本发明的主要目的在于克服现有技术的不足，提供一种燃气泄漏监控与远程抄表系统。
[0004]为了实现上述目的，本发明的技术解决方案提供一种燃气泄漏监控与远程抄表系统，包括现场数据采集系统和服务器端数据管理系统；所述现场数据采集系统包括数据集中器、一个或多个可燃气浓度采集模块、一个或多个燃气表数据采集模块，所述可燃气浓度采集模块和燃气表数据采集模块通过ZigBee网络连接到所述数据集中器；所述可燃气浓度采集模块用于采集监测区域内可燃气的浓度，所述燃气表数据采集模块用于读取燃气表数据，所述数据集中器用于收集所述可燃气浓度采集模块和燃气表数据采集模块采集到的数据，并将所述数据发送到所述服务器端数据管理系统；所述服务器端数据管理系统为基于WebAccess的数据管理系统，用于对所述数据集中器发送的数据进行显示和报警。
[0005]进一步，所述可燃气浓度采集模块包括可燃气传感器和放大电路，所述可燃气传感器用于采集监测区域内可燃气的浓度信息，并将所述浓度信息转换为电信号；所述放大电路用于对所述可燃气传感器产生的电信号进行放大。
[0006]进一步，所述放大电路的放大倍数根据公式
[0007]Voln =(V+-V^x(\^^-)
[0008]确定,其中Votjt代表输出电压，V+代表同相输入端电压，V_代表反相输入端电压，R28代表调节电阻的阻值。
[0009]进一步，所述燃气表数据采集模块包括基于M-BUS总线的燃气表和燃气表信息转换子模块，所述燃气表信息转换子模块用于将燃气表输出的M-BUS总线信号转换为TTL信号。
[0010]进一步，所述燃气表信息转换子模块由M-BUS转232单元和232转TTL单元组成。
[0011]进一步，所述数据集中器采用串口与所述服务器端数据管理系统进行通信。
[0012]进一步，所述数据集中器采用Modbus协议与所述服务器端数据管理系统进行通?目。
[0013]进一步，所述数据集中器包括232转TTL子模块，用于232信号和TTL信号的互转。[0014]进一步，所述数据集中器还包括电源模块和蓄电池充电模块，用于为所述数据集中器供电。
[0015]进一步，所述现场数据采集系统还包括温度传感器，用于采集监测区域的温度信号，并将所述温度喜欢发送到所述数据集中器。
[0016]采用上述技术方案，本发明的有益效果为:
[0017]采用本发明的燃气泄漏监控与远程抄表系统，可以提高抄表效率、频率和准确率，所有抄表动作都是自动完成的，无需再入户抄表，使管理部门和住户都得到了方便。本发明保证了抄表数据的准确可靠，统计工作都由计算机完成，速度快无差错，提高了工作效率和工作质量。
[0018]另外，当出现可燃气泄露等异常情况时，本发明的服务器端数据管理系统会及时进行报警，避免了可能出现的危险。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本发明的一种燃气泄漏监控与远程抄表系统的结构图；
[0020]图2是本发明的燃气泄漏监控与远程抄表系统的网络结构示意图；
[0021]图3是本发明的TGS6812可燃气体传感器实物图；
[0022]图4是本发明的TGS6812放大电路的电路原理图；
[0023]图5是本发明的串口通信的电路原理图；
[0024]图6是本发明的ZigBee网络的外围电路图；
[0025]图7是本发明的数据采集部分的供电模块的电路原理图；
[0026]图8是本发明的数据集中器的硬件电路图；
[0027]图9是本发明的RTU的消息帧格式示意图；
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图和实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0029]本发明的燃气泄漏监控与远程抄表系统由现场数据采集系统和服务器端数据管理系统二部分组成，最终实现了远程抄表及监控报警的功能。现场采集系统分为二大部分:数据采集器以及数据集中器，它以CC2430模块为核心，由CC2430、MBUS智能仪表、TGS6812、232/TTL协议转换等模块组成，实现了现场燃气和温度数据的采集；服务器端数据管理系统由Webaccess设计，对接收的远程数据进行管理及报警。
[0030]本发明的一种燃气泄漏监控与远程抄表系统如图1所示，包括现场数据采集系统和服务器端数据管理系统。本实施例中，所述现场数据采集系统包括数据集中器、η个可燃气浓度采集模块和m个燃气表数据采集模块，所述可燃气浓度采集模块和燃气表数据采集模块通过ZigBee网络连接到所述数据集中器；所述可燃气浓度采集模块用于采集监测区域内可燃气的浓度，所述燃气表数据采集模块用于读取燃气表数据，所述数据集中器用于收集所述可燃气浓度采集模块和燃气表数据采集模块采集到的数据，并将所述数据发送到所述服务器端数据管理系统；所述服务器端数据管理系统为基于WebAccess的数据管理系统，用于对所述数据集中器发送的数据进行显示和报警。[0031]本发明的燃气泄漏监控与远程抄表系统具体的网络结构如图2所示。该系统由现场数据采集系统和服务器端数据管理系统二部分组成。现场数据采集系统可以实现数据采集、存储、以及数据采集器和数据集中器的通信的功能；利用2.4G无线通信技术可以实现数据采集器和数据集中器之间的无线通信，省去了网线架设的成本投入。服务器端数据管理系统是基于WebAccess的数据管理系统，能够对数据集中器采集到的数据进行直观的显示和报警。
[0032]本发明的现场数据采集系统包括数据采集和数据集中两部分。数据采集部分一般上行和数据集中器通信，下行和智能仪表通迅，并能够通过温度传感器和燃气浓度传感器采集数据，其中温度传感器用于采集监测区域的温度信号，并将所述温度喜欢发送到所述数据集中器。数据集中器是ZigBee网络中一定区域范围内所有数据的汇总器。一般一个小区只有一个集中器，理论上可以连接1024块燃气表。数据集中器收集所有数据采集器转发过来的数据包，并上行发送给服务器。
[0033]本实施例中，所述可燃气浓度采集模块包括可燃气传感器和放大电路，所述可燃气传感器用于采集监测区域内可燃气的浓度信息，并将所述浓度信息转换为电信号；所述放大电路用于对所述可燃气传感器产生的电信号进行放大。
[0034]可燃气浓度采集模块可监测如瓦斯、液化石油气、一氧化碳等燃气浓度，它的应用可有效监测和防控燃气泄漏引起的爆炸及中毒隐患。本设计中我们选用了 TGS6812型可燃气传感器。TGS6812型可燃气传感器以二氧化锡作为基本敏感材料，专门用于可燃气浓度检测。该产品为半导体型气体传感器。它的基本特征是:极高灵敏度和极快的响应速度且功耗低。TGS6812型可燃气传感器适用于对瓦斯等可燃气浓度的检测，用于瓦斯报警器，可燃气报警器，瓦斯检测仪等，其实物图如图3所示。
[0035]对于模拟量传感器采集的数据，需要一套放大电路来提高其电压值以获得较高的测量精度。根据TGS6812的曲线得知，其输出电压为电桥的电位器调零点和TGS6812的引脚3的差值，其电压范围为O~IOOmV,而ZigBee的I/O输入信号范围在O~3.3V之间，故采用差动放大电路将其放大。
[0036]AD623组成的差动电路的放大倍数根据公式
【权利要求】
1.一种燃气泄漏监控与远程抄表系统，其特征在于，包括现场数据采集系统和服务器端数据管理系统； 所述现场数据采集系统包括数据集中器、一个或多个可燃气浓度采集模块、一个或多个燃气表数据采集模块，所述可燃气浓度采集模块和燃气表数据采集模块通过ZigBee网络连接到所述数据集中器； 所述可燃气浓度采集模块用于采集监测区域内可燃气的浓度，所述燃气表数据采集模块用于读取燃气表数据，所述数据集中器用于收集所述可燃气浓度采集模块和燃气表数据采集模块采集到的数据，并将所述数据发送到所述服务器端数据管理系统； 所述服务器端数据管理系统为基于WebAccess的数据管理系统，用于对所述数据集中器发送的数据进行显示和报警。
2.如权利要求1所述的燃气泄漏监控与远程抄表系统，其特征在于，所述可燃气浓度采集模块包括可燃气传感器和放大电路，所述可燃气传感器用于采集监测区域内可燃气的浓度信息，并将所述浓度信息转换为电信号；所述放大电路用于对所述可燃气传感器产生的电信号进行放大。
3.如权利要求2所述的燃气泄漏监控与远程抄表系统，其特征在于，所述放大电路的放大倍数根据公式
K,i:r = - K ?x (I + — D—--) 确定，其中Vmjt代表输出电压，V+代表同相输入端电压，V_代表反相输入端电压，R28代表调节电阻的阻值。
4.如权利要求2所述的燃气泄漏监控与远程抄表系统，其特征在于，所述燃气表数据采集模块包括基于M-BUS总线的燃气表和燃气表信息转换子模块，所述燃气表信息转换子模块用于将燃气表输出的M-BUS总线信号转换为TTL信号。
5.如权利要求4所述的燃气泄漏监控与远程抄表系统，其特征在于，所述燃气表信息转换子模块由M-BUS转232单元和232转TTL单元组成。
6.如权利要求4所述的燃气泄漏监控与远程抄表系统，其特征在于，所述数据集中器采用串口与所述服务器端数据管理系统进行通信。
7.如权利要求6所述的燃气泄漏监控与远程抄表系统，其特征在于，所述数据集中器采用Modbus协议与所述服务器端数据管理系统进行通信。
8.如权利要求7所述的燃气泄漏监控与远程抄表系统，其特征在于，所述数据集中器包括232转TTL子模块，用于232信号和TTL信号的互转。
9.如权利要求8所述的燃气泄漏监控与远程抄表系统，其特征在于，所述数据集中器还包括电源模块和蓄电池充电模块，用于为所述数据集中器供电。
10.如权利要求1至9任一项所述的燃气泄漏监控与远程抄表系统，其特征在于，所述现场数据采集系统还包括温度传感器，用于采集监测区域的温度信号，并将所述温度喜欢发送到所述数据集中器。
【文档编号】G08C17/02GK103632519SQ201210311337
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2012年8月29日 优先权日:2012年8月29日
【发明者】胡燕祝, 艾新波 申请人:胡燕祝, 艾新波