一种基于LoRa的燃气计量装置的制作方法

文档序号:15219297发布日期:2018-08-21 17:15阅读:247来源:国知局

本实用新型涉及燃气管道系统观测或控制工序装置,尤其涉及一种基于LoRa的燃气计量装置。



背景技术:

随着人们物质生活水平的提高,人们更多的注重生活的品质,尤其是生活的安全考虑。而距离人们生活最近的便是家庭使用的各种设备,现有技术的家庭使用设备中,基本都是家庭单独管理。而家庭使用人员中,对于厨房设备的管理却少之又少。现有技术中的燃气计量装置中,功能单一,更多的是限制用户的使用,例如没有燃气费用,则断开燃气,需要用户在物业处缴费;或者只是单纯的计量用户使用的燃气使用量。无法实现与现有的微信支付、支付宝支付或者网银支付连接,导致用户缴费不方便;以及当用户存在安全隐患时,无法及时通知用户和物业,进一步导致灾难的发生。

由此可见,现有技术的燃气计量装置,功能单一,不方便用户缴费,以及不便于物业管理,不能实现对用户使用安全监控的缺陷。



技术实现要素:

有鉴于此,本实用新型的主要目的在于提供一种基于LoRa的燃气计量装置,旨在通过燃气计量模块计量用户燃气的使用量,并通过LoRa模块发送到物业管理部门的服务器,方便物业管理人员的管理;以及通过燃气泄漏检测仪对燃气计量装置是否发生燃气泄露进行检测,并通过LoRa模块发送到物业管理部门的服务器,方便物业管理人员处理。

为达到上述目的,本实用新型的技术方案是这样实现的:

一种基于LoRa的燃气计量装置,包括:燃气泄露检测仪、燃气计量模块、燃气开关阀、微控制器、LoRa模块和服务器;

所述燃气泄漏检测仪的检测头设在燃气计量装置的壳体外侧,能够对所述燃气计量装置外侧的燃气浓度进行检测;

所述燃气计量模块设在所述燃气计量装置的壳体内部,能够对所述燃气计量装置内燃气管道中的燃气通过量进行计量,所述燃气开关阀设在所述燃气管路上,能够对燃气管道内部燃气导通或者关闭;

所述微控制器和LoRa模块设在所述燃气计量装置的壳体内部;

所述服务器设在物业管理办公室;

所述燃气泄漏检测仪、燃气计量模块的信号输出端连接微控制器的信号输入端,所述微控制器与服务器通过LoRa模块通信连接;所述微控制器的输出端控制连接燃气开关阀的驱动装置;

所述燃气计量模块对燃气管道中燃气通过量进行计量,并转化为电信号发送的传输到所述微控制器,所述微控制器通过LoRa模块将实时燃气通过量信息发送到所述服务器;所述服务器能够对燃气通过量设定参考通过量,当所述实时燃气通过量大于参考通过量时,所述服务器通过LoRa模块向所述微控制器发送关闭阀门信号,所述微控制器控制燃气开关阀的驱动装置关闭燃气开关阀;

还包括报警器,所述报警器的控制输入端连接微控制器的输出端;所述燃气泄漏检测仪能够对所述燃气计量装置外侧的实时燃气浓度检测值传输到所述微控制器,所述微控制器能够对实时燃气浓度检测值与微控制器内部设定的最低参考燃气浓度值比较,当所述实时燃气浓度检测值大于最低参考燃气浓度值时,所述微控制器控制所述报警器报警;所述微控制器能够对实时燃气浓度检测值与微控制器内部设定的最高参考燃气浓度值比较,当所述实时燃气浓度检测值大于最高参考燃气浓度值时,所述微控制器控制所述报警器报警,所述微控制器通过所述LoRa模块向所述服务器发送报警信号。

在一种实施例中,还包括:时间模块、WiFi模块;所述时间模块的信号输入端连接WiFi模块的信号输出端,所述时间模块的信号输入端通过所述LoRa模块与所述服务器通信连接;

所述服务器能够设定微控制器通过LoRa模块上传数据的时间点,所述服务器通过LoRa模块将该上传数据的时间点发送到所述时间模块,所述时间模块通过WiFi模块连接互联网络,并通过互联网络同步互联网时间;当所述时间模块的互联网时间与上传数据的时间点相同时,所述时间模块向所述微控制器传输实时燃气通过量信息上传指令,所述微控制器通过LoRa模块将实时燃气通过量信息发送到所述服务器。

优选的,所述时间模块为PLC模块。

优选的,所述WiFi模块为zbt-wm8302rt模块。

优选的,所述微控制器为FPGA处理芯片。

优选的,所述服务器为CPU处理器,所述CPU处理器的输出端连接显示屏,所述CPU处理器的输入端连接输入设备。

优选的,所述LoRa模块为ZM470SX系列的Sub-GHz无线扩频通信模块。

优选的,燃气泄露检测仪为NP-237H可燃气体检测仪。

本实用新型的基于LoRa的燃气计量装置,具有如下有益效果:

该基于LoRa的燃气计量装置,通过燃气计量模块计量用户燃气的使用量,并通过LoRa模块发送到物业管理部门的服务器,方便物业管理人员的管理;以及通过燃气泄漏检测仪对燃气计量装置是否发生燃气泄露进行检测,并通过LoRa模块发送到物业管理部门的服务器,方便物业管理人员处理。避免了现有技术中通过网络通信连接,通信成本较高,并且容易受到网络通信的影响;以及现有技术中没有对燃气安全使用监控装置,造成燃气使用安全的缺陷。

附图说明

图1为本实用新型基于LoRa的燃气计量装置控制流程图。

具体实施方式

下面结合附图及本实用新型的实施例对本实用新型基于LoRa的燃气计量装置作进一步详细的说明。

如图1所示,该基于LoRa的燃气计量装置,包括:燃气泄露检测仪、燃气计量模块、燃气开关阀、微控制器、LoRa模块和服务器。

燃气泄漏检测仪的检测头设在燃气计量装置的壳体外侧,能够对燃气计量装置外侧的燃气浓度进行检测。即:实现对燃气计量装置所在位置的燃气浓度进行检测,尤其是在燃气管路发生泄露或者燃气灶发生泄漏等情况下,燃气计量装置所处环境的燃气浓度上升,容易造成火灾等危险的发生。

燃气计量模块设在燃气计量装置的壳体内部,能够对燃气计量装置内燃气管道中的燃气通过量进行计量;实现对用户的燃气使用量进行统计,方便物业管理。

燃气开关阀设在燃气管路上,能够对燃气管道内部燃气导通或者关闭;通过燃气开关阀对燃气管路内部的燃气流通进行关闭或者打开,从而避免用户不自觉缴费,而大量使用燃气,导致燃气公司资金损失的缺陷。

微控制器和LoRa模块设在燃气计量装置的壳体内部;保证整个燃气计量装置的结构紧凑性,进一步对微控制器以及LoRa模块起到保护作用,优选的,LoRa模块的通信天线伸出所述燃气计量装置的壳体,保证通信畅通。服务器设在物业管理办公室;方便物业人员在物业管理办公室对整个所有小区内部的燃气使用情况进行监控,降低物业人员的工作量。

燃气泄漏检测仪、燃气计量模块的信号输出端连接微控制器的信号输入端,微控制器与服务器通过LoRa模块通信连接;微控制器的输出端控制连接燃气开关阀的驱动装置。

燃气计量模块对燃气管道中燃气通过量进行计量,并转化为电信号发送的传输到微控制器,微控制器通过LoRa模块将实时燃气通过量信息发送到服务器;服务器能够对燃气通过量设定参考通过量,当实时燃气通过量大于参考通过量时,服务器通过LoRa模块向微控制器发送关闭阀门信号,微控制器控制燃气开关阀的驱动装置关闭燃气开关阀。通过燃气计量装置对用户所使用的燃气量统计,并通过微控制器发送到服务器端,用户可以根据自身使用的需要,在物业管理人员处缴费,或者通过网络缴费的方式缴费,尤其是现有的支付宝、微信等支付方式,保证物业管理人员收到款项并为用户在服务器端登记。

还包括报警器,报警器的控制输入端连接微控制器的输出端。燃气泄漏检测仪能够对燃气计量装置外侧的实时燃气浓度检测值传输到微控制器,微控制器能够对实时燃气浓度检测值与微控制器内部设定的最低参考燃气浓度值比较,当实时燃气浓度检测值大于最低参考燃气浓度值时,微控制器控制报警器报警。微控制器能够对实时燃气浓度检测值与微控制器内部设定的最高参考燃气浓度值比较,当实时燃气浓度检测值大于最高参考燃气浓度值时,微控制器控制报警器报警,微控制器通过LoRa模块向服务器发送报警信号。

由于燃气价格较低,并且使用方便,在城市用户群体中,燃气的普及率非常高,但是燃气由于燃气泄露导致的事故也越来越多;例如有一些燃气设备不符合要求,以及燃气设备在长期使用过程中,由于老化等原因,导致燃气设备使用不安全,并且在用户使用过程中,根本没有检修设备的意识。为此,在燃气计量装置内部设置燃气泄漏检测仪,并在微控制器内部预设最低参考燃气浓度值(即少量的燃气泄露或者异样,即提醒用户,保证使用安全)。当用户家庭没有人,或者用户家庭中人员无法处理报警,或者报警没有起到提醒用户的作用(尤其是老人或者小孩),并且燃气浓度值一直上升,当燃气浓度值大于最高参考燃气浓度值(即设定的,存在一定危险值)时,微控制器通过LoRa模块向服务器发送报警信号。物业管理人员收到报警信息,根据微控制器的标记信息判断泄露房屋,及时安排维修人员处理,并通知其家庭成年人,保证物业服务质量,提高用户使用安全。

该燃气计量装置还包括:时间模块、WiFi模块;时间模块的信号输入端连接WiFi模块的信号输出端,时间模块的信号输入端通过LoRa模块与服务器通信连接。服务器能够设定微控制器通过LoRa模块上传数据的时间点,服务器通过LoRa模块将该上传数据的时间点发送到时间模块,时间模块通过WiFi模块连接互联网络,并通过互联网络同步互联网时间。当时间模块的互联网时间与上传数据的时间点相同时,时间模块向微控制器传输实时燃气通过量信息上传指令,微控制器通过LoRa模块将实时燃气通过量信息发送到所述服务器。

为了避免小区家庭用户较多,均在同一时刻上传数据,容易导致数据上传堵塞,从而进一步导致部分用户数据上传失败,影响物业管理。物业管理人员可以根据物业家庭用户的数量,分别对不同的家庭设定上传数据的时间点,也可以为将不同的用户划分在不同的时间段上传数据(例如:根据楼号,将每一栋的楼号用户,在某一个设定的时间段上传数据,或者时间点上传数据)。降低对物业管理人员的服务器要求,避免服务器瘫痪而影响服务质量的缺陷。

优选的,时间模块为PLC模块;WiFi模块为zbt-wm8302rt模块;微控制器为FPGA处理芯片。

服务器为CPU处理器(即电脑),CPU处理器的输出端连接显示屏,CPU处理器的输入端连接输入设备。

LoRa模块为ZM470SX系列的Sub-GHz无线扩频通信模块。燃气泄露检测仪为NP-237H可燃气体检测仪。

以上所述,仅为本实用新型的较佳实施例而已,并非用于限定本实用新型的保护范围。

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