专利名称：用户燃气安全隐患预警及处理系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及燃气安全隐患的预测及处理系统。
背景技术：
目前，传统燃气安全保障主要是通过三种途径1、提高设备的可靠性；2、增设各种安全设备；3、采用人工定期现场检查的方法检查管线、燃气具及各种安全设备的完好性。例如用不锈钢软管替代橡胶软管就是增加了设备的可靠性；采用安全燃气表，过流截止阀，燃气泄漏报警器，紧急切断阀，带熄火保护的燃气具就是增加了安全监控设备。这些传统措施被证明是有一定效果的。但是这些传统的技术措施基本上是建立在上世纪八十年代的技术基础上，不能在事故的初期阶段发现早期征兆，从而有效的预防事故，减小事故的发生率和灾害程度。为了保证管线、燃气具及安全设备的正常运行，通常要使用大量人力定期 对燃气设备设施进行现场检查，而且现场检查具有一定的局限性，对于用户群比较大的城市来讲，到现场一个一个检查，耗费大量人力物力，只能从概率上减少事故发生的隐患，但不能从根本上避免事故的发生，而燃气经营单位和上级主管部门也始终处于不知在什么时间、什么地点会发生什么事故的被动状态。传统技术措施的缺点包括三点1、多是在泄漏导致的事故已发生时才能被发现；2、报警装置发现异常报警后的处理情况必须依赖于现场的人员，如果现场没有人员，危险事故的发生概率极大；3、事故发生之后，因为现场数据难以追溯，造成事故原因调查起来比较困难。
实用新型内容本实用新型针对上述现有技术的缺陷，提供一种对用户燃气安全隐患进行预警及处理的系统。本实用新型的技术方案是这样实现的一种用户燃气安全隐患预警及处理系统，其特征在于，包括现场安全设备，其包括-设置于用户低压电路的超浓度断电保护装置，作为整个低压电路的系统电源，-设置于用户的安全智能燃气表，内置有紧急切断阀和带有以下处理模块的集成
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心片——燃气流量过流紧急切断模块，当气源流量在用气设备正常工作所需燃气流量范围之外时，对紧急切断阀发出切断信号，紧急切断气源，及—燃气压力波动紧急切断模块，当气源压力在用气设备正常工作所需压力范围之外时，对紧急切断阀发出切断信号，紧急切断气源，-设置于用户的燃气火灾复合探测器，所述燃气火灾复合探测器带有——数据采集装置，采集燃气浓度、一氧化碳浓度和温度参数，及——数据存储器，储存数据采集装置收集到的参数数据，[0014]——数据分析评估模块，分析评估收集到的参数数据是否异常，——控制模块，在收集到的参数数据异常时，做出报警处理，同时对安全智能燃气表内置燃气紧急切断模块发出关阀信号、对超浓度断电保护装置发出断电信号；监控中心，包括-存储器，存储从用户燃气火灾复合探测器传送来的参数数据，及-数据分析系统，分析评估接收到的参数数据是否异常，及-控制处理系统，在接收到的参数数据异常时，·做出报警及后续处理，无线通信网络，将来自于现场设备燃气火灾复合探测器的数据传送至所述监控中心。具体地，所述无线通信网络包括现场终端通信设备、无线网关和监控中心，所述无线网关作为一级管理平台将来自于数据终端通信设备的信息发至监控中心。进一步地来说，所述无线网关包括群用无线网关，每台网关连接200 400台现场终端通信设备；和专用无线网关，专用无线网关只连接一个重点燃气用户，所述重点燃气用户设置有多个燃气火灾复合探测器。所述现场终端通信设备、无线网关和监控中心均为双向通信。进一步地，所述现场安全设备还包括感震模块，所述感震模块通过数据线连接于所述燃气火灾复合探测器及所述安全智能燃气表，将探测到的有破坏性的6度以上烈度的震动信号传输至所述燃气火灾复合探测器及所述安全智能燃气表的集成芯片，对紧急切断阀发出切断信号，紧急切断气源。进一步地，所述现场安全设备还包括设置于埋墙不锈钢波纹包覆管始端出墙处快装管接头上的微型燃气泄漏探测器，所述微型燃气泄漏探测器检测该处燃气泄漏情况，将检测数据传输至所述燃气火灾复合探测器。进一步地，所述现场安全设备还包括与燃具连接处设置的过流燃气安全阀。本实用新型利用自组网技术将单个用户的现场安全设备与监控中心关联起来。现场设备中设置有含数据存储功能的燃气火灾复合探测器，当室内燃气状况出现异常时，复合探测器会发出报警信息，并及时将室内燃气及室内电源切断。另一方面，复合探测器将监测到的数据信息定时上传到监测中心，由监控中心对报警、监测信息进行处理，并运用智能分析系统对用户的管线、燃气器具的状态进行判断，如发现数据出现异常系统会报警，相关人员查看到报警信息会及时进行维修处理。本实用新型能对用户燃气安全隐患作出预测及处理，具备事前预测、事中处理、事后跟踪功能的安全保障系统。本实用新型的有益效果是I、利用无线通讯技术，能构成同时检测几百万用户的大规模监控系统，将城市数十万或数百万居民家庭的用气纳入到安全监控平台中，最大限度的保障城市的公共安全；2、通过用户安装的黑匣子采集，对用户燃气浓度值进行智能分析，就可以预测燃气事故的发生，同时针对各类学校、酒店、餐馆、等其他公共场所或工业设施内安装此网络设备，预防燃气泄露事故的发生，而且该系统能在事故发生后，为事故原因分析提供客观、真实的证据；3、能低成本对所有用户提供不间断的服务，大量减少人工服务；4、能使燃气管理部门随时能够检查每一个用户的安全状态，以便及时处理安全隐串
■/Qi、O
图I是本实用新型整个用户燃气安全隐患预警及处理系统。图2是本实用新型在民用燃气用户现场安全设备连接示意图。图3是监控中心系统工作流程图。其中，I紧急切断阀2感震模块 3微型燃气泄漏探测器 4燃气安全阀5燃气火灾复合探测器 6断电保护装置
具体实施方式
如图I所示，一种用户燃气安全隐患预警及处理系统，整个系统包括现场安全设备，监控中心和无线通信网络。如图2所示为现场安全设备连接示意图，其中虚线表示埋墙燃气管路，中心线表示信号线，其主要包括如下设备(I)设置于用户低压电路的超浓度断电保护装置6，作为整个低压电路的系统电源，220V受控电源接用户照明灯、电冰箱、油烟机等厨房内电器。为预防燃气泄漏未达浓度或报警切断系统因故障未能及时有效的报警切断，并防切断后未能采取人为措施予以通风以降低室内燃气浓度，故在低于燃气泄漏报警浓度时，先行自动切断电源，设置超浓度断电保护装置，以防因室内人为或自然缘故产生电火花而燃爆发生次生灾害。(2)用户安全智能燃气表有内置有燃气紧急切断阀1，并与外界多个信号源留有接口，一旦接受到各种事故信号，即能紧急切断，既有有效处置功能，且又省略了计量装置外独立的紧急切断阀，既达到安全处置目的，又简化了工艺，减少了投资。(3)燃气火灾复合探测器5，该燃气火灾复合探测器5带有数据采集装置，可采集燃气浓度、一氧化碳浓度和温度参数；及数据存储器，用于储存数据采集装置收集到的参数数据；数据分析评估模块，用于分析评估收集到的参数数据是否异常；及控制模块，在收集到的参数数据异常时，做出报警处理，同时对安全智能燃气表内置燃气紧急切断模块发出关阀信号、对超浓度断电保护装置发出断电信号。燃气火灾复合探测器5具有燃气泄漏、不完全燃烧和火灾或地震振动等报警功能，这些信号被送至安全智能燃气表内置的燃气流量过流紧急切断模块，只要燃气泄漏浓度、室内空间温度和不完全燃烧产生的CO值超过设定值，即对紧急切断阀发出切断信号。其内置数据存储器能适时记录事故发生前25h内每隔4min时段的燃气泄漏浓度、温度和一氧化碳浓度等数值，便于追溯，利于事故取证和分析。(4)安全智能燃气表的内置集成芯片带有燃气压力波动紧急切断模块，感震紧急切断模块可集成于该安全智能燃气表的内置集成芯片中，也可以作为单独设置，其能有效探测有破坏性的6度以上烈度的震动(包括地震或邻里燃爆等可能对管路结构造成破坏的剧烈振动)及气源压力和流量的变动。遇到有破坏性的6度以上烈度的震动时和气源流量、压力在用气设备正常工作所需压力范围之外波动时，将信号传送至紧急切断阀，紧急切断气源。同时，紧急切断阀I接受燃气火灾复合探测器5发出的信号，遇有特殊情况启动紧急切断气源。(5)埋墙不锈钢波纹包覆管始端出墙处的快装管接头上设有微型燃气泄漏探测器3，其上有引流装置，当防护套内部燃气泄漏，必定流向该探测器，必能及时有效收到信号，并与安全智能燃气表内置 紧急切断阀I连锁，其能及时探测到包覆管内不锈钢波纹管的完好情况，若其有破损，微型燃气泄漏探测器3便能收到信号予以处置，确保计量装置后的用气管的运行安全。一旦发生泄漏，微型燃气泄漏探测器3会将信号传至燃气火灾复合探测器5，由其根据情况进行必要处理。(6)与燃具连接处采用燃气安全阀，其作用为管内燃气流量突然增大时，该阀即自动机械地切断管路，可确保因与燃具连接管的脱落，人为损坏(包括利用燃气自杀等)时的安全。同时定时器按设定时间自动切断气源，避免长时间小漏、微漏带来严重危害。除燃气火灾复合探测器5需要220V强电通过断电保护装置6内置交直流转换装置供低压电流外，计量装置的信号接受和处置均以干电池供能，寿命一般为I年以上，整个自动控制系统全部用信号总线予以连接。监控中心包括存储器，存储从用户燃气火灾复合探测器传送来的参数数据；及数据分析系统，分析评估接收到的参数数据是否异常；及控制处理系统，在接收到的参数数据异常时，做出报警及后续处理。监控中心端依托网络控制中心，可以即时经无线专网或公网获得燃气探测报警器的报警信息和燃气浓度数据，实现远程自主监控管理。监控中心系统如图3所示,其包括I、管理功能I)用户管理包括用户维护、用户登录、注销用户、更改密码。2)分级管理用户可以按照各级权限实施多级管理。3)分组管理可以根据客户的需求(如按照不同区域、不同种类等)自主对状态监测设备进行
分组管理。4)信息管理设置状态监测点的详细信息，如地址、负责人、联系方式等。5)在线申报管理用户每月在线进行月燃气用量的申报，对申报数据记录存储，生成报表。2、统计分析报告I)报警报告选择时间段，查看所有的报警信息。2)查询报告选择开始时间、结束时间、所属项目，系统可生成多种形式的参数报告，如excel表格、柱状图、曲线图等等，以及打印输出。报告内容包括所有被监测点的状态变化的信息及相应的时间信息。3)分析报告对用气量、能耗及相关因素之间的关系进行有效的数据分析与趋势分析预测。[0068]4)地图显示功能地理信息系统，显示出相关用户的地理位置等信息。在GIS地图上可以实现分类信息的查询功能包含公建分布、锅炉房分布、管理单位分布等各类相关信息；点击用户标示点可以进入该显示界面。增强版的能还包括MES过程实时监测系统，当用户(包括本地的普通用户、远程的高级用户及管理者用户)在地图上点击指定的用户时，将能实时直观地显示出该用户的运行状况及各种运行参数。无线通信网络将来自于现场设备燃气火灾复合探测器的数据传送至所述监控中心。无线通信网络包括现场终端通信设备、无线网关和监控中心，无线网关作为一级管理平台将来自于数据终端通信设备的信息发至监控中心。具体来说，Zigbee自组网、终端通信设备用于和无线网关通信、解决小型用户群(例如住宅)短距离无线通信问题，以降低成本。通信Zigbee协议，和小型用户群(例如住宅)，以自寻址方式形成本用户群组组网，一台无线网关可联接小型用户群二百户到四百户。无线网关接受到这些信息后，将其通过无线专网或无线公网(移动、电信、联通)发到监控信息中心。此类无线网关也是一级管理平台，从而减少发到信息中心的信息量，降低运营成本。此类无线网关又称为“群用网关”。数据终端通过ZigBee模块，以自组织的方式形成本地组网。无线无关包括群用无线网关和专用无线网关。群用无线网关基于Zigbee协议，用于小型用户群(例如住宅)的设备，每台网关可连接200 400台终端通信设备，主要用于住宅、小型餐饮聚集区。该类网关也是一级管理平台，当其管理的终端通信设备工作正常时，该类网关和监控中心保持正常联系。当属下的终端通讯设备发出报警信号时，该网关向监控中心发送信号。当监控中心发出调“黑匣子”信息指令时，该网关将所属数百台报警器的信息一齐发送到监控中心。因此一个数百万户的大型用户群，监控中心只要对万余台群用无线网关即可，形成分级管理，减少运营成本。专用无线网关只对一个燃气用户负责，这种用户往往本身的燃气报警系统就包含多个燃气火灾复合探测器，是重点保护对象，一般是“公服用户”。专用无线网关和现场报警设备一般用有线联接，因此不用终端通信设备。所述现场终端通信设备、无线网关和监控中心均为双向通信。现以具体实施例对本实用新型作进一步的说明。如图2所示，当系统安装在民用厨房内时如果燃气火灾复合探测器5探测到燃气(甲烷或丙烷)、一氧化碳、温度三种参数，分别对应燃气泄漏、不完全燃烧、火灾三种情况，无线通讯网络将燃气火灾复合探测器内部的数据存储器中的数据信息定时发送到监控中心，用数据分析系统进行分析就可以知道用户现场是否有燃气微量泄漏，燃气具工作时排放的一氧化碳是否超标，从而评估用户的安全性。当分析系统发现探测参数数据异常时，分析系统会报警，同时燃气火灾复合探测器对膜式计量装置(安全智能燃气表)内置的燃气紧急切断模块发出参数超浓度报警关阀信号，紧急切断气源。另外线路中安装的超浓度断电保护装置6，同时作为整个低压电路的系统电源，通信采用总线通信形式，在达到爆炸或燃烧浓度之前，超浓度断电保护装置6会切断受控电源，以防开启、关闭电源发生事故。如果管路末端脱落，燃气急剧泄放，当流量超过设置安全流量限值，安装在室内燃气管路和用气设备之间的过流燃气安全阀4，会关闭气源。过流燃气安全阀4匹配时间定时器，连接管出现小漏、微漏，定时器在用户自行设计时间走完后自动切断气源，防止燃气长时间小漏、微漏造 成严重灾害。
权利要求1.一种用户燃气安全隐患预警及处理系统，其特征在于，包括 现场安全设备，包括 设置于用户低压电路的超浓度断电保护装置，作为整个低压电路的系统电源， 设置于用户的安全智能燃气表，内置有紧急切断阀和带有以下处理模块的集成芯片 -燃气流量过流紧急切断模块，当气源流量在用气设备正常工作所需燃气流量范围之外时，对紧急切断阀发出切断信号，紧急切断气源，及 -燃气压力波动紧急切断模块，当气源压力在用气设备正常工作所需压力范围之外时，对紧急切断阀发出切断信号，紧急切断气源，及 设置于用户的燃气火灾复合探测器，所述燃气火灾复合探测器带有 -数据采集装置，采集燃气浓度、一氧化碳浓度和温度参数，及 -数据存储器，储存数据采集装置收集到的参数数据， -数据分析评估模块，分析评估收集到的参数数据是否异常， -控制模块，在收集到的参数数据异常时，做出报警处理，同时对安全智能燃气表内置燃气紧急切断模块发出关阀信号、对超浓度断电保护装置发出断电信号； 监控中心，包括 -存储器，存储从用户燃气火灾复合探测器传送来的参数数据，及 -数据分析系统，分析评估接收到的参数数据是否异常，及 -控制处理系统，在接收到的参数数据异常时，做出报警及后续处理， 无线通信网络，将来自于现场设备燃气火灾复合探测器的数据传送至所述监控中心。
2.根据权利要求I所述的用户燃气安全隐患预警及处理系统，其特征在于所述无线通信网络包括现场终端通信设备、无线网关和监控中心，所述无线网关作为一级管理平台将来自于数据终端通信设备的信息发至监控中心。
3.根据权利要求2所述的用户燃气安全隐患预警及处理系统，其特征在于所述无线网关包括群用无线网关，每台网关连接200 400台现场终端通信设备；和专用无线网关，专用无线网关只连接一个重点燃气用户，所述重点燃气用户设置有多个燃气火灾复合探测器。
4.根据权利要求2所述的用户燃气安全隐患预警及处理系统，其特征在于，所述现场终端通信设备、无线网关和监控中心均为双向通信。
5.根据权利要求I所述的用户燃气安全隐患预警及处理系统，其特征在于所述现场安全设备还包括感震模块，所述感震模块通过数据线连接于所述燃气火灾复合探测器及所述安全智能燃气表，将探测到的有破坏性的6度以上烈度的震动信号传输至所述燃气火灾复合探测器及所述安全智能燃气表的集成芯片，对紧急切断阀发出切断信号，紧急切断气源。
6.根据权利要求I所述的用户燃气安全隐患预警及处理系统，其特征在于所述现场安全设备还包括设置于埋墙不锈钢波纹包覆管始端出墙处快装管接头上的微型燃气泄漏探测器，所述微型燃气泄漏探测器检测该处燃气泄漏情况，将检测数据传输至所述燃气火灾复合探测器。
7.根据权利要求I所述的用户燃气安全隐患预警及处理系统，其特征在于所述现场安全设备还包括与燃具连接处设置的过流燃气安全阀。
专利摘要本实用新型提供了一种用户燃气安全隐患预警及处理系统，其包括作为现场安全设备设置于用户低压电路的超浓度断电保护装置、设置于用户的安全智能燃气表及设置于用户的燃气火灾复合探测器，还包括监控中心和无线通信网络。本实用新型利用无线通讯技术，能构成同时检测几百万用户的大规模监控系统，将城市数十万或数百万居民家庭的用气纳入到安全监控平台中，最大限度的保障城市的公共安全。
文档编号G05B19/418GK202472377SQ20122003694
公开日2012年10月3日 申请日期2012年2月6日 优先权日2012年2月6日
发明者冯镜元, 刘波, 张连奎, 李树旺, 牛军 申请人:新奥(中国)燃气投资有限公司