本发明涉及燃气安全技术，具体涉及一种基于移动终端和燃气计量的燃气安全智能监控方法及系统。
背景技术：
燃气因其清洁、方便、快捷等优点，深受城镇居民的欢迎，因而迅速走进千家万户，但随着燃气使用设备的日益普及，全国各地发生的燃气爆炸、火灾和中毒事故也不绝于耳。
根据新闻部门报道的燃气事故分析可知，绝大多数事故是燃气泄漏造成的，由于城镇燃气有着共同的特点：易燃、易爆、有毒，泄漏后将引起爆炸、火灾、中毒，所以，准确监测燃气泄漏是保障用户财产和生命安全的积极手段。
目前，很多科技工作者在监测燃气泄漏方面作了不懈努力，也取得了很多成果。
现有监测燃气泄漏的相关产品，以及取得的相关科研成果，主要通过直接检测法或间接检测法来探测燃气的泄漏，并制成各种报警系统，通过无线或有线通讯方式将燃气泄漏的情况告知用户，从而避免恶性事故的发生。如申请号为cn20161093226.7的中国专利文献公开了一种燃气报警系统及其报警方法，该发明公开了一种燃气报警系统及其报警方法，在一个实施例中，该报警系统包括燃气报警器，用于在探测到燃气泄漏是传输一个燃气信息提示信号，网关用于与所述通信模块向本地局域网内的设备和位于移动通信网络内的设备进行通信，发送和接收信号，移动终端和可穿戴设备，用于在发生泄漏时向网关回传自身位置和是否处于穿戴状态，网关根据回传信息选择室内报警模式或室外报警模式进行报警。利用本发明实施例，可进行区别性报警，能够有效的区分危险程度，并根据人员位置妥善安排报警和施救方案。中国专利cn201520294840.3一种基于物联网的智能消防系统，该实用新型涉及一种基于物联网的智能消防系统，包括煤气泄漏检测装置和智能手机，所述煤气泄漏检测装置与智能手机无线连接，所述煤气泄漏检测装置包括底座、设置在底座下方的旋转轴和两个检测组件，所述检测组件通过旋转轴与底座传动连接，所述检测组件关于旋转轴的中心轴线对称，所述检测组件包括连接杆和煤气检测模块，所述煤气检测模块通过连接杆与旋转轴连接，该基于物联网的智能消防系统通过旋转轴驱动检测组件扩大了对周边空气中煤气的检测，提高了检测的可靠性；同时通过煤气检测电路的高抗干扰能力和稳定性、低成本，提高了煤气泄漏检测装置的可靠性和降低了生产成本。
上述专利和现有基于燃气探测器的燃气报警系统有一个致命的缺陷：现有煤气泄漏探测器的灵敏度随时间自行衰减，导致报警系统误报率或不报率很高。
为了监测燃气泄漏，人们另辟蹊径，通过间接检测法来实现对燃气泄漏的检测。中国专利cn201510465778.4基于用气行为的异常发现疑似燃气泄漏的检测方法及系统，本发明涉及一种疑似燃气泄漏的检测方法及系统，本检测方法包括：步骤s1，建立客户用气习惯数据库；步骤s2，将采集的当前用气量与客户习惯用气习惯数据库中的相应特征数据相比对，以判断用户侧是否漏气；本发明的疑似燃气泄漏的检测方法及系统，避免了现有技术采用泄漏报警器容易引起误报或者有警不报的问题，通过建立客户用气习惯数据库实现对用户侧燃气泄漏进行精确判别，摆脱了泄漏报警器的限制，具有通用性、可靠性。
然而，人的行为具有很多不确定性和不可预测性，同一个人，在不同年龄段，习惯会发生很大的变化，而不同的人，其行为习惯各异，如果通过数据库收集到的部分行为数据作为依据，将无法准确判断是否发生了燃气泄漏。
中国专利一种基于燃气计量的燃气泄漏检测方法及系统，该发明公开了一种基于燃气计量的燃气泄漏监测方法及系统，方法步骤包括：在被检测的目标区域安装控制终端、第一燃气计量表和第二燃气计量表，控制终端提供多个燃气使用方式选项给用户选择，用户通过控制终端选择至少一个燃气使用方式选项，每一个燃气使用方式选项对应有一个可修改的默认用气量或默认最低用气量，然后根据第一燃气计量表、第二燃气计量表的燃气计量值、默认用气量或默认最低用气量判定是否发生燃气泄漏；系统包括控制终端、第一燃气计量表、第二燃气计量表相连。本发明能够准确地甄别用户正常使用和燃气泄漏，泄漏监测准确度高，便于用户及时处理故障、避免燃气泄漏带来恶性事故的发生，便于与传统燃气泄漏方法进行综合处置。该专利通过用户设定使用气量，结合读取燃气计量表的数据比对，来判断燃气是否泄漏，这种方式的准确性得到了很大提高，但用户使用起来不方便。
综上所述，为了保护燃气设备用户的生命和财产安全，我们必须寻找新的燃气泄漏检测方法，既要准确、可靠地判断燃气是否泄漏，而且，还需方便用户使用。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题：针对现有技术的上述缺陷，提供一种不管用户在何处，都能实时监测燃气使用情况，还能够准确地甄别用户正常使用和燃气泄漏，而且，当监测到燃气泄漏时，能通过移动终端关闭或自动关闭燃气，避免燃气泄漏带来恶性事故的发生，便于用户使用的基于移动终端和燃气计量的燃气泄漏监测方法及系统。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
本发明提供一种基于燃气计量的燃气泄漏监测方法，步骤包括：
1)预先在每一个监控区域安装带有通讯和wifi探针功能的智能识别控制器，以及燃气计量表、燃气气量控制装置，将目标用户移动终端的mac地址登记到智能识别控制器，智能识别控制器分别与燃气计量表、燃气气量控制装置相连，对于非持续工作设备和持续工作设备采用不同燃气计量表进行监测；
2)当智能识别控制器上电启动后，即开始分别监测安装在非持续工作设备管路上燃气计量表和安装在持续工作设备管路上的燃气计量表是否有燃气通过；如果没有燃气通过，则继续监测，如果非持续工作设备的管路上有燃气通过，则跳转步骤3)，若持续工作设备的管路上有燃气通过，则跳转步骤6)；
3)启动wifi探针探测是否有目标用户存在，若在监控区域有目标用户，则跳转至步骤4)，若在监控区域没有目标用户，则执行步骤5)；
4)判断智能识别控制器是否被设置为分时区段工作模式，如果在用户需要监测的时段内，且用户没有设置自动监测模式时，则将燃气计量表的数据发至用户的移动终端，用户根据数据判断是否存在泄漏，倘若觉得有泄漏，用户可直接或者间接操作关闭燃气气量控制装置，或者，当用户设置了自动监测模式，智能识别控制器自动将给燃气关闭，并将泄漏信息发至用户智能终端，在处理泄漏故障后，则跳转执行步骤2；
5)判断智能识别控制器是否被直接或间接设置为定时或定气量模式，如果是，则需判断定时或定气量模式是否运行完毕，倘若已经运行完毕，智能识别控制器关闭燃气气量控制装置，并将燃气泄漏报警信号发至用户移动终端；如果智能识别控制器没有被直接或间接设置为定时或定气量模式，同样，智能识别控制器关闭燃气气量控制装置，并将燃气泄漏报警信号发至用户移动终端，这两种情况下，需在处理泄漏故障后，智能识别控制器重新开始监测计量表的动态；当判断定时或定气量模式还在运行时，则继续监测直至运行完毕，再跳转执行步骤2；
6)用户需根据持续工作设备在正常工作时，周期性出现用气低谷气量，并将该气量设置为默认最低用气量，如果在大于指定时长的时间段内，燃气用量持续超过设置的默认最低用气量，则智能识别控制器关闭燃气气量控制装置，并将燃气泄漏报警信号发至用户移动终端，在处理泄漏故障后，则跳转执行步骤2。
优选地，步骤1)中将用户移动终端的mac地址登记到智能识别控制器时还包括在用户移动终端上安装app软件，通过app软件根据预设的周期发起wifi搜索，所述预设的周期为1～1200秒。
优选地，所述app软件包括用于远程与智能识别控制器通讯，进而调节气量大小直至关闭监控区域燃气气量控制装置的功能模块，还包括用户可通过移动终端设置非持续工作燃气设备的定时或定气量工作模式的功能模块，自动监测模块，以及分时区段的功能模块。
优选地，所述智能识别控制器包括用于调节气量大小直至关闭监控区域燃气气量控制装置的功能模块，还包括设置非持续工作燃气设备的定时或定气量工作模式，自动监测模块，以及分时区段的功能模块。
优选地，所述智能识别控制器可直接或间接与移动终端相连，并可通过网络与服务器相连，组成由众多用户组成的燃气安全监控系统，进行集中管理，并可根据一栋楼的燃气总表在一个设定时段的耗气量是否大于楼栋内各用户的燃气分表耗气量之和，来判断这栋楼的燃气管网有否泄漏，从而实现对一个区域的燃气管网和燃气设备进行综合管理。
优选地，所述智能识别控制器器包括电源电路、cpu/mcu、无线通讯电路、有线通讯电路、存储电路、时钟电路、按键模块、显示模块、非持续用气计量接口、持续用气计量接口、非持续用气控制端、持续用气控制端，所述电源模块的输出端分别与cpu/mcu、无线通讯电路、有线通讯电路、存储电路、时钟电路、按键模块、显示模块、非持续用气计量接口、持续用气计量接口、非持续用气控制端、持续用气控制端相连，所述cpu/mcu分别与无线通讯电路、有线通讯电路、存储电路、时钟电路、按键模块、显示模块、非持续用气计量接口、持续用气计量接口、非持续用气控制端、持续用气控制端相连。
另一方面，本发明还提供一种基于移动终端和燃气计量安全监控系统，包括布置在每一个监控区域的监控单元，每一个监控单元包括带有通讯和wifi探针功能的智能识别控制器、燃气计量表、燃气气量控制装置，智能识别控制器分别于燃气计量表、燃气气量控制装置相连，所述智能识别控制器中登记有目标用户移动终端的mac地址，当智能识别控制器上电启动后，即开始分别监测安装在非持续工作设备管路上燃气计量表和安装在持续工作设备管路上的燃气计量表是否有燃气通过；如果没有燃气通过，则继续监测，如果非持续工作设备的管路上有燃气通过，则启动wifi探针探测是否有目标用户存在，若在监控区域有目标用户，则判断智能识别控制器是否被设置为分时区段工作模式，如果在用户需要监测的时段内，则将燃气计量表的数据发至用户的移动终端，用户根据数据判断是否存在泄漏，倘若觉得有泄漏，用户可直接或者间接操作关闭燃气气量控制装置，或者，当用户设置了自动监测模式时，智能识别控制器自动将给燃气关闭，并将泄漏信息发至用户智能终端，在处理泄漏故障后，智能识别控制器重新开始监测燃气计量表的动态；如果非持续工作设备的管路上有燃气通过，而在监控区域没有目标用户，则判断智能识别控制器是否被直接或间接设置为定时或定气量模式，如果是，则需判断定时或定气量模式是否运行完毕，倘若已经运行完毕，智能识别控制器关闭燃气气量控制装置，并将燃气泄漏报警信号发至用户移动终端；如果智能识别控制器没有被直接或间接设置为定时或定气量模式，同样，智能识别控制器关闭燃气气量控制装置，并将燃气泄漏报警信号发至用户移动终端，这两种情况下，需在处理泄漏故障后，智能识别控制器重新开始监测计量表的动态；当判断定时或定气量模式还在运行时，则继续监测直至运行完毕，再重新开始监测计量表的动态；当监测到持续工作设备的管路上有燃气通过，用户需根据持续工作设备在正常工作时，周期性出现用气低谷气量，并将该气量设置为默认最低用气量，如果在大于指定时长的时间段内，燃气用量持续超过设置的默认最低用气量，则智能识别控制器关闭燃气气量控制装置，并将燃气泄漏报警信号发至用户移动终端，在处理泄漏故障后，智能识别控制器重新开始监测计量表的动态。
优选地，所述智能识别控制器包括电源电路、cpu/mcu、无线通讯电路、有线通讯电路、存储电路、时钟电路、按键模块、显示模块、非持续用气计量接口、持续用气计量接口、非持续用气控制端、持续用气控制端，所述电源模块的输出端分别与cpu/mcu、无线通讯电路、有线通讯电路、存储电路、时钟电路、按键模块、显示模块、非持续用气计量接口、持续用气计量接口、非持续用气控制端、持续用气控制端相连，所述cpu/mcu分别与无线通讯电路、有线通讯电路、存储电路、时钟电路、按键模块、显示模块、非持续用气计量接口、持续用气计量接口、非持续用气控制端、持续用气控制端相连。
本发明物联网安全节能智能监控方法具有下述优点：
1、本发明巧妙地利用了移动终端定时搜索wifi设备的特性，采用wifi探针技术对用户活动进行监测，同时，结合利用现有成熟稳定的燃气计量技术，准确地甄别用户正常使用燃气和泄漏，并将燃气计量表的数据发给用户监测，进一步提高判断的准确性，。能够杜绝燃气泄漏事故的发生，实施方便快捷、实施成本低。
2、本发明基于移动终端和燃气计量安全监控方法能够广泛应用于各类监控区域，例如居室、食堂、餐饮服务店铺、宾馆等，并可以通过多个监控区域形成分布式的基于移动终端和燃气计量安全节能智能监控系统，具有应用范围广泛的优点，在用户外出时关闭所有监控区域的燃气，在家也能通过移动终端监测，避免燃气泄漏引起的中毒、爆炸、火灾事故的发生。
本发明基于移动终端和燃气计量安全监控系统为本发明基于移动终端和燃气计量安全监控方法对应的装置，其同样也具有本发明基于移动终端和燃气计量安全监控方法的前述优点，故在此不再赘述。
附图说明
图1为本发明实施例方法的基本流程示意图。
图2为本发明实施例系统的拓扑结构示意图。
图3为本发明实施例智能识别控制器的结构示意图。
图4为本发明实施例集中管理的结构示意图。
图5为本发明实施例持续用气设备气量波形图
具体实施方式
如图1所示，本实施例物联网安全节能智能监控方法的实施步骤包括：
1)预先在一栋住宿楼的每一个家庭监控区域安装带有通讯和wifi探针功能的智能识别控制器，以及燃气计量表、燃气气量控制装置，将目标用户移动终端的mac地址登记到智能识别控制器，智能识别控制器分别与燃气计量表、燃气气量控制装置相连，对于非持续工作设备和持续工作设备采用不同燃气计量表进行监测；
2)当智能识别控制器上电启动后，即开始分别监测安装在非持续工作设备管路上燃气计量表和安装在持续工作设备管路上的燃气计量表是否有燃气通过；如果没有燃气通过，则继续监测，如果非持续工作设备的管路上有燃气通过，则跳转步骤3)，若持续工作设备的管路上有燃气通过，则跳转步骤6)；
3)启动wifi探针探测是否有目标用户存在，若在监控区域有目标用户，则跳转至步骤4)，若在监控区域没有目标用户，则执行步骤5)；
4)判断智能识别控制器是否被设置为分时区段工作模式，如果在用户需要监测的时段内，且用户没有设置自动监测模式时，则将燃气计量表的数据发至用户的移动终端，用户根据数据判断是否存在泄漏，倘若觉得有泄漏，用户可直接或者间接操作关闭燃气气量控制装置，或者，当用户设置了自动监测模式，智能识别控制器自动将给燃气关闭，并将泄漏信息发至用户智能终端，在处理泄漏故障后，则跳转执行步骤2；
5)判断智能识别控制器是否被直接或间接设置为定时或定气量模式，如果是，则需判断定时或定气量模式是否运行完毕，倘若已经运行完毕，智能识别控制器关闭燃气气量控制装置，并将燃气泄漏报警信号发至用户移动终端；如果智能识别控制器没有被直接或间接设置为定时或定气量模式，同样，智能识别控制器关闭燃气气量控制装置，并将燃气泄漏报警信号发至用户移动终端，这两种情况下，需在处理泄漏故障后，智能识别控制器重新开始监测计量表的动态；当判断定时或定气量模式还在运行时，则继续监测直至运行完毕，再跳转执行步骤2；
6)用户需根据持续工作设备在正常工作时，周期性出现用气低谷气量，并将该气量设置为默认最低用气量，如果在大于指定时长的时间段内，燃气用量持续超过设置的默认最低用气量，则智能识别控制器关闭燃气气量控制装置，并将燃气泄漏报警信号发至用户移动终端，在处理泄漏故障后，则跳转执行步骤2。
用户的移动终端，包括手机，平板电脑、笔记本电脑，都配有wifi装置，开启时不停的发送着probe帧，去寻找附近可用的ap，其probe帧包含了设备的mac地址，安装在用户家里的智能识别控制器，其wifi探针可以捕获用户移动设备的的mac地址，从而可以判断用户是否在家。
目前移动终端的操作系统主要有ios和android两种，苹果的iphone移动终端运行的操作系统是ios，而其它智能终端一般运行的操作系统是android，这两种运行软件设置主动扫描搜索wifi设备信号的间隔时间不一样，而且，移动终端厂家为了减少能耗，提高移动终端一次充电后的使用时间，在运行时，使用了深度休眠状态，进入这种状态后，使用android的移动终端5至6分钟搜索一次wifi设备的信号，而使用ios的苹果移动终端则在15至20分钟搜索一次。如果智能识别控制器的wifi探针在15-20分钟才能探测到用户，对于燃气泄漏的快速度而言，肯定是不能容忍的，因此，必须安装专用app，让用户随身携带的移动终端能快速主动扫描搜索wifi设备，不过，这个搜索周期也不能太短，应考虑用户移动终端的耗电问题，在本实施例中，预设的周期可以根据需要选择1～1200秒。
本实施例中，所述app软件包括用于远程与智能识别控制器通讯，进而调节气量大小直至关闭监控区域燃气气量控制装置的功能模块，还包括用户可通过移动终端设置非持续工作燃气设备的定时或定气量工作模式的功能模块，自动监测模块，以及分时区段的功能模块。为了安全起见，移动终端调节气量大小的功能只在燃气使用现场才能实现，离开现场，只能关闭燃气，而不能调节燃气的大小；其燃气气量控制装置可以是电磁阀、电动阀、步进电机阀、关阀机器手中的一种，关阀机器手是操作最安全的选项，而步进电机则是调节气量最精准的方式，在本实施例中，选择关阀机器手。
本实施例中，所述智能识别控制器包括用于调节气量大小直至关闭监控区域燃气气量控制装置的功能模块，还包括设置非持续工作燃气设备的定时或定气量工作模式，自动监测模块，以及分时区段的功能模块，分时区段模式是用户在家时，根据正常使用燃气设备的时间，设定在这段时间不作为监测的范围，如用户在周一至周五，早上6:30-7:30、晚上6:50-7:50为正常使用燃气时间，周六周日，早上8:30-9:30、中午11:30-12:30、晚上6:50-7:50正常使用燃气时间，除此之外的所有时间便是燃气监测时间，智能识别控制器将燃气计量表的数据发到用户的移动终端上，用户可判断是否有燃气泄漏，如有则可直接关闭燃气，或通过操作手机app间接关闭燃气，而且，用户也可以设置自动监测模式，智能识别控制器则在监测时间段内，探测到有燃气通过，则自动关闭燃气。定气量工作模式是用户根据自己炒菜、煮饭、洗澡、烧水的需要设定用气量。同理，定时工作模式即设定燃气设备工作时间，在气量使用完或使用时间超过设定时间，则自动关闭燃气。
本实施例中，智能识别控制器可直接或间接与移动终端相连，并可通过网络与服务器相连，组成由众多用户组成的分布式燃气安全监控系统，进行集中管理，并分别监测一栋楼的燃气总表和各户分表，在一个设定时段内，根据总表耗气量是否大于楼栋内各用户的燃气分表耗气量之和，来判断这栋楼的燃气管网有否泄漏，从而实现对一个区域的燃气管网和燃气设备进行综合管理。
如图2所示，基于移动终端和燃气计量安全监控系统，包括布置在每一个监控区域的监控单元，每一个监控单元包括带有通讯和wifi探针功能的智能识别控制器、燃气计量表、燃气气量控制装置，智能识别控制器分别于燃气计量表、燃气气量控制装置相连，所述智能识别控制器中登记有目标用户移动终端的mac地址，当智能识别控制器上电启动后，即开始分别监测安装在非持续工作设备管路上燃气计量表和安装在持续工作设备管路上的燃气计量表是否有燃气通过；如果没有燃气通过，则继续监测，如果非持续工作设备的管路上有燃气通过，则启动wifi探针探测是否有目标用户存在，若在监控区域有目标用户，则判断智能识别控制器是否被设置为分时区段工作模式，如果在用户需要监测的时段内，则将燃气计量表的数据发至用户的移动终端，用户根据数据判断是否存在泄漏，倘若觉得有泄漏，用户可直接或者间接操作关闭燃气气量控制装置，或者，当用户设置了自动监测模式，智能识别控制器自动将给燃气关闭，并将泄漏信息发至用户智能终端，在处理泄漏故障后，智能识别控制器重新开始监测燃气计量表的动态；如果非持续工作设备的管路上有燃气通过，而在监控区域没有目标用户，则判断智能识别控制器是否被直接或间接设置为定时或定气量模式，如果是，则需判断定时或定气量模式是否运行完毕，倘若已经运行完毕，智能识别控制器关闭燃气气量控制装置，并将燃气泄漏报警信号发至用户移动终端；如果智能识别控制器没有被直接或间接设置为定时或定气量模式，同样，智能识别控制器关闭燃气气量控制装置，并将燃气泄漏报警信号发至用户移动终端，这两种情况下，需在处理泄漏故障后，智能识别控制器重新开始监测计量表的动态；当判断定时或定气量模式还在运行时，则继续监测直至运行完毕，再重新开始监测计量表的动态；当监测到持续工作设备的管路上有燃气通过，用户需根据持续工作设备在正常工作时，周期性出现用气低谷气量，并将该气量设置为默认最低用气量，如果在大于指定时长的时间段内，燃气用量持续超过设置的默认最低用气量，则智能识别控制器关闭燃气气量控制装置，并将燃气泄漏报警信号发至用户移动终端，在处理泄漏故障后，智能识别控制器重新开始监测计量表的动态。
如图3所示，智能识别控制器器包括电源电路、cpu/mcu、无线通讯电路、有线通讯电路、存储电路、时钟电路、按键模块、显示模块、非持续用气计量接口、持续用气计量接口、非持续用气控制端、持续用气控制端，所述电源模块的输出端分别与cpu/mcu、无线通讯电路、有线通讯电路、存储电路、时钟电路、按键模块、显示模块、非持续用气计量接口、持续用气计量接口、非持续用气控制端、持续用气控制端相连，所述cpu/mcu分别与无线通讯电路、有线通讯电路、存储电路、时钟电路、按键模块、显示模块、非持续用气计量接口、持续用气计量接口、非持续用气控制端、持续用气控制端相连。
如图4所示，智能识别控制器可直接或间接与移动终端相连，并可通过网络与燃气安全监控服务器相连，组成由众多用户组成的燃气安全监控系统，进行集中管理，并可根据一栋楼的燃气总表在一个设定时段的耗气量是否大于楼栋内各用户的燃气分表耗气量之和，来判断这栋楼的燃气管网有否泄漏，从而实现对一个区域的燃气管网和燃气设备进行综合管理；楼宇网络计量表、网络燃气气量控制装置为市场已有商品，当燃气管网出现泄漏时，燃气安全监控服务器发指令关闭网络燃气气量控制装置，并通知维修人员及时排除故障，杜绝燃气火灾、爆炸或中毒事故的发生。
如图5所示，持续用气设备一般采用间歇式工作方式。如在采暖季普遍使用的家用采暖用锅炉，它用大火将循环用水加热到一个设定的高温后，会自动将火调小，进入保温工作状态，等到循环水温下降到一个设定的低温时，又将启动大火加温，就此循环，当采暖锅炉处于保温状态时的气量p1，用户应将其设置为默认最低用气量，如果在大于指定时长的时间段内，燃气用量持续超过设置的默认最低用气量，则智能识别控制器关闭燃气气量控制装置，并将燃气泄漏报警信号发至用户移动终端，在处理泄漏故障后，智能识别控制器重新开始监测计量表的动态，指定时长的时间段应该大于最大工作周期。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。