一种基于NB-IOT的低功耗燃气井智能监测方法及系统与流程

本技术涉及城市燃气系统管理领域，尤其涉及一种基于nb-iot的低功耗燃气井智能监测方法及系统。

背景技术：

0、技术背景

1、随着国家加强新型基础设施建设和城市化发展，城市中给水、排水、燃气、热力、电力、通信等各类市政公共设施日益增加，相应城市地下管线设施的井盖数量也快速增加。并且在节能减排政策的推动下，天然气以其干净、方便、优质、高效的优点，在能源结构中的作用越来越重要。因此对于燃气管网有效且合理的监测也成为重中之重。

2、目前，对于城市燃气管网井盖管理一般采用人工巡检的管理方式，巡检人员携带便携式检测设备，逐一对燃气管道及其附件进行检测，便携式检测设备在燃气管道发生泄漏并达到一定浓度时进行报警，巡检人员再进行处理。采用该种管理方式，无法实时进行监测，在夜间或人员稀少地段出现燃气泄漏等突发事件不易被发现，也无法准确定位发生故障的井盖位置，并且巡检的周期长，耗费人力物力。

3、随着物联网技术的发展，对于城市燃气管网井盖管理也出现了一些采用低功粍广域网(lpwan)技术的监测系统，但存在以下问题：

4、1.现有的监测系统需要对燃气井盖状态及井下燃气泄露进行实时采样，所以传感器需要时刻处于唤醒状态，导致电池供电的负荷大，监测终端的使用寿命短。

5、2.燃气井下经常会出现溢水情况，而由于可燃气体检测传感器检测原理的限制，防水等级普遍较低，如果燃气井下出现了溢水情况，会直接损害传感器功能。

技术实现思路

1、针对上述问题，本技术提供了一种基于nb-iot的低功耗燃气井智能监测方法及系统，该监测方法及系统能够在低功耗条件下对燃气井盖状态及可燃气体泄露进行实时监测。

2、为实现本技术的目的，本技术提供如下的技术方案：

3、第一方面，本技术提供一种基于nb-iot的低功耗燃气井智能监测方法，包括：

4、s101，通过设置在燃气井井盖盖体底面的加速度传感器，计算所述燃气井井盖的平均倾角数值；

5、s102，根据所述燃气井井盖的平均倾角数值，判断所述燃气井井盖是否为打开状态；

6、s103，在所述燃气井井盖为打开状态时，关闭燃气传感器。

7、在一种可能的实现方式中，所述计算所述燃气井井盖的平均倾角数值的方法为：

8、

9、其中，θx为所述燃气井井盖平均倾角数值；

10、k为加速度传感器在滤波窗口设定时间内，依照采样间隔时间采集到倾角数值的数量；

11、θn+θn-1+…+θn-k+1为加速度传感器在滤波窗口设定时间内，依照采样间隔时间采集到的全部倾角数值。

12、在一种可能的实现方式中，所述判断所述燃气井井盖是否为打开状态的方法为：

13、当|θx-θ1|>θ0时，判断所述燃气井井盖为打开状态；

14、其中，θx为所述燃气井井盖平均倾角数值；θ1为所述燃气井井盖初始背景倾角数值；θ0为预设倾角数值。

15、在一种可能的实现方式中，监测方法还包括：

16、s201，通过设置在燃气井井盖盖体底面的水浸传感器，判断是否存在浸水情况；

17、s202，在存在所述浸水情况时，关闭燃气传感器。

18、在一种可能的实现方式中，所述判断是否存在浸水情况的方法为：

19、当水浸传感器输出为低电平时，判断存在浸水情况。

20、在一种可能的实现方式中，所述加速度传感器在所述燃气井井盖处于运动状态时进入工作模式，在所述燃气井井盖处于静止状态时进入休眠模式。

21、在一种可能的实现方式中，所述加速度传感器具有运动检测模块，在检测到所述燃气井井盖处于运动状态时控制所述加速度传感器进入工作模式，在所述燃气井井盖处于静止状态时进入休眠模式。

22、在一种可能的实现方式中，监测方法还包括：

23、s301，在所述燃气井井盖为关闭状态时，开启所述燃气传感器；

24、s302，在所述燃气传感器检测到所述燃气井内部燃气浓度达到预设报警阈值时，发送燃气泄漏信息到监测中心，所述燃气泄漏信息包含燃气井位置信息。

25、在一种可能的实现方式中，监测方法还包括：

26、s203，在存在所述浸水情况时，发送浸水信息到监测中心，所述浸水信息包含燃气井位置信息。

27、第二方面，本技术还提供一种基于nb-iot的低功耗燃气井智能监测系统，包括：设置于井盖盖体底面上的第一传感器模块、第二传感器模块、处理模块、电源模块以及通信模块；

28、所述第一传感器模块，用于持续检测井盖开关状态；

29、所述第二传感器模块，用于持续检测燃气井内燃气浓度；

30、所述处理模块，用于在所述井盖开关状态为开启时，关闭第二传感器模块，以及，用于在接收到所述燃气井内燃气浓度达到预设报警阈值时，通过所述通信模块发送燃气泄露信息到监测中心；

31、所述电源模块，用于向所述第一传感器模块、所述第二传感器模块、所述处理模块以及所述通信模块供电。

32、在一种可能的实现方式中，所述处理模块，包括：第一断路单元、燃气泄漏判断单元；

33、所述第一断路单元，用于接收所述井盖开关状态为开启时，关闭第二传感器模块；

34、所述燃气泄漏判断单元，用于接收所述燃气井内燃气浓度，在所述燃气井内燃气浓度达到预设报警阈值时，通过所述通信模块发送燃气泄露信息到监测中心。

35、在一种可能的实现方式中，智能监测系统还包括：设置于井盖盖体底面上的第三传感器模块，用于检测燃气井下的溢水情况，在出现所述溢水情况时发送溢水信号到所述处理模块。

36、在一种可能的实现方式中，所述处理模块，还用于在接收到所述溢水信号时，关闭第二传感器模块，并发送所述溢水情况到所述监测中心。

37、在一种可能的实现方式中，所述处理模块，还包括：第二断路单元、溢水报警单元；

38、所述第二断路单元，用于在接收到所述溢水信号时，关闭第二传感器模块；

39、所述溢水报警单元，用于在接收到所述溢水信号时，通过所述通信模块，发送出现溢水通知到监测中心。

40、在一种可能的实现方式中，所述处理模块，还包括：模块开启单元，用于在所述井盖开关状态为关闭时，在预设时间后开启所述第二传感器模块。

41、在一种可能的实现方式中，智能监测系统还包括：设置于井盖盖体底面上的定位模块，用于采集井盖的位置信息并通过通信模块发送到监测中心。

42、在一种可能的实现方式中，所述通信模块为nb-iot无线通信模块。

43、在一种可能的实现方式中，智能监测系统还包括：壳体，用于保护设置在所述井盖底面的所述第一传感器模块、所述第二传感器模块、所述处理模块、所述电源模块以及所述通信模块。

44、在一种可能的实现方式中，所述壳体的防水等级为ip68。

45、本技术的有益效果为：

46、通过本技术提供的基于nb-iot的低功耗燃气井智能监测方法及系统，能够在低功耗条件下对燃气井盖状态及可燃气体泄露进行实时监测。