针对智能燃气表的户内智能安全控制装置和方法与流程

本发明涉及燃气控制设备技术领域，具体涉及一种针对智能燃气表的户内智能安全控制装置和一种针对智能燃气表的户内智能安全控制方法。

背景技术：

随着天然气应用的普及，由燃气爆炸引发的事故也不断发生。燃气居民用户是城市燃气管网供应链的终端，往往都居住在人口密集的小区，如果发生天然气事故，则伤亡情况不容乐观，后果也会很严重。正因为如此，居民用户的户内安全是燃气安全管理的一个重要环节，有必要对户内安全管理进行分析，从管理上和技术上保障居民用气安全。此外，目前燃气用户端操作单一、功能较少，用户用气的体验度也有待提高。

技术实现要素：

本发明为解决目前用户用气的安全性和体验度还不够高的技术问题，提供了一种针对智能燃气表的户内智能安全控制装置和方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种针对智能燃气表的户内智能安全控制装置，所述智能燃气表包括燃气阀，所述燃气阀设置在燃气用具供气管道上，所述户内智能安全控制装置包括：语音采集模块，所述语音采集模块用于采集用户的语音信息；第一通信模块，所述第一通信模块与所述智能燃气表进行通信连接；第二通信模块，所述第二通信模块与移动终端进行通信连接；主控模块，所述主控模块分别与所述语音采集模块、所述第一通信模块和所述第二通信模块相连，所述主控模块通过所述第一通信模块接收所述智能燃气表获取的燃气状态信息以实现燃气状态监测，并通过所述第二通信模块接收所述移动终端的指令信息，以及根据所述语音信息或所述指令信息生成燃气开关指令，并通过所述第一通信模块将所述燃气开关指令发送至所述智能燃气表，以便所述智能燃气表根据所述燃气开关指令控制所述燃气阀开启或关闭。

所述主控模块还根据所述燃气状态信息生成燃气异常关闭指令，并通过所述第一通信模块将所述燃气异常关闭指令发送至所述智能燃气表，以便所述智能燃气表根据所述燃气异常关闭指令控制所述燃气阀关闭。

所述主控模块还根据所述燃气状态信息生成报警信息，并通过所述第二通信模块将所述报警信息发送至所述移动终端。

所述的针对智能燃气表的户内智能安全控制装置还包括：语音播放模块，所述语音播放模块与所述主控模块相连，所述主控模块还根据所述燃气状态信息控制所述语音播放模块播放语音提示或报警音频。

所述的针对智能燃气表的户内智能安全控制装置还包括：存储模块，所述存储模块与所述主控模块相连，所述存储模块中存储有燃气安全知识文件，所述主控模块还根据所述语音信息调用所述燃气安全知识文件，并控制所述语音播放模块播放燃气安全知识。

所述的针对智能燃气表的户内智能安全控制装置还包括：显示模块，所述显示模块与所述主控模块相连，所述主控模块还控制所述显示模块显示燃气安全知识。

所述主控模块还根据所述语音信息生成调用应用程序接口指令或调用网站接口指令，并控制所述语音播放模块和/或所述显示模块展示应用程序内容或网页内容。

所述语音信息包括时间信息，所述主控模块生成的所述燃气开关指令包括设定的时间点或设定的延时时长，所述主控模块在所述设定的时间点或延时所述设定的延时时长后，通过所述第一通信模块将所述燃气开关指令发送至所述智能燃气表，以便所述智能燃气表根据所述燃气开关指令控制所述燃气阀开启或关闭。

所述主控模块还根据所述语音信息生成包括倒计时时长的计时指令，并开始计时，以及在计时达到所述倒计时时长时控制所述语音播放模块播放计时结束提示音。

一种针对智能燃气表的户内智能安全控制方法，所述智能燃气表包括燃气阀，所述燃气阀设置在燃气用具供气管道上的，所述户内智能安全控制方法包括：接收所述智能燃气表获取的燃气状态信息以实现燃气状态监测；采集用户的语音信息；接收移动终端的指令信息；根据所述语音信息或所述指令信息生成燃气开关指令；将所述燃气开关指令发送至所述智能燃气表，以便所述智能燃气表根据所述燃气开关指令控制所述燃气阀开启或关闭。

本发明的有益效果：

本发明通过接收智能燃气表获取的燃气状态信息，接收移动终端的指令信息，采集用户的语音信息，以及根据语音信息或指令信息生成燃气开关指令，并将燃气开关指令发送至智能燃气表，以便智能燃气表根据燃气开关指令控制燃气阀开启或关闭，由此，不仅能够实现燃气阀开关的语音控制和移动终端远程控制，还能够实现对燃气状态的监测，大大提高了用户的用气安全性和体验度。

附图说明

图1为本发明实施例的针对智能燃气表的户内智能安全控制装置的方框示意图；

图2为本发明一个实施例的针对智能燃气表的户内智能安全控制装置的方框示意图；

图3为本发明一个具体实施例的智能燃气表的方框示意图；

图4为本发明一个具体实施例的户内燃气系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例的智能燃气表包括燃气阀，燃气阀设置在燃气用具供气管道上的，通过燃气阀的开启或关闭，能够实现对燃气用具供气或断开供气的控制。

如图1所示，本发明实施例的针对智能燃气表的户内智能安全控制装置10，包括语音采集模块11、第一通信模块12、第二通信模块13和主控模块14。语音采集模块11用于采集用户的语音信息；第一通信模块12与智能燃气表进行通信连接；第二通信模块13与移动终端进行通信连接；主控模块14分别与语音采集模块11、第一通信模块12和第二通信模块13相连，主控模块14通过第一通信模块12接收智能燃气表获取的燃气状态信息以实现燃气状态监测，并通过第二通信模块13接收移动终端的指令信息，以及根据语音信息或指令信息生成燃气开关指令，并通过第一通信模块12将燃气开关指令发送至智能燃气表，以便智能燃气表根据燃气开关指令控制燃气阀开启或关闭。

在本发明的一个实施例中，主控模块14还可根据燃气状态信息生成燃气异常关闭指令，并通过第一通信模块12将燃气异常关闭指令发送至智能燃气表，以便智能燃气表根据燃气异常关闭指令控制燃气阀关闭。具体地，燃气状态信息可包括燃气流量、管道压力和持续用气时间等，当上述任一燃气状态信息出现异常时，便可控制燃气阀关闭，以断开对燃气用具的供气。

进一步地，主控模块14还可根据燃气状态信息生成报警信息，并通过第二通信模块13将报警信息发送至移动终端。由此，当燃气状态信息出现异常时，可通过向移动终端发送报警信息以对用户进行提示。

在本发明的一个实施例中，如图2所示，针对智能燃气表的户内智能安全控制装置10还可包括语音播放模块15，语音播放模块15与主控模块14相连，主控模块14还可根据燃气状态信息控制语音播放模块15播放语音提示或报警音频。由此，当燃气状态信息出现异常时，可通过播放语音提示或报警音频以对用户进行提示。

在本发明的一个实施例中，如图2所示，针对智能燃气表的户内智能安全控制装置10还可包括存储模块16，存储模块16与主控模块14相连，存储模块16中存储有燃气安全知识文件，主控模块14还可根据语音信息调用燃气安全知识文件，并控制语音播放模块15播放燃气安全知识。其中，该燃气安全知识文件可以是以语音文件的格式存储的，主控模块14可直接调用并通过语音播放模块15进行播放。

在本发明的一个实施例中，如图2所示，针对智能燃气表的户内智能安全控制装置10还可包括显示模块17，显示模块17与主控模块14相连，主控模块14还可控制显示模块17显示燃气安全知识。其中，上述的燃气安全知识文件还可以是以图像或视频文件的格式存储的，主控模块14可直接调用并通过显示模块17进行显示。

在本发明的一个实施例中，主控模块14还可根据语音信息生成调用应用程序接口指令或调用网站接口指令，并控制语音播放模块15和/或显示模块17展示应用程序内容或网页内容。

在本发明的一个实施例中，语音信息包括时间信息。主控模块14生成的燃气开关指令包括设定的时间点或设定的延时时长，主控模块14可在设定的时间点或延时设定的延时时长后，通过第一通信模块12将燃气开关指令发送至智能燃气表，以便智能燃气表根据燃气开关指令控制燃气阀开启或关闭。在本发明的一个实施例中，主控模块14在通过第一通信模块12将燃气开关指令发送至智能燃气表时，还可控制语音播放模块15对应播放燃气开关提示音。

进一步地，主控模块14还可根据语音信息生成包括倒计时时长的计时指令，并开始计时，以及在计时达到倒计时时长时控制语音播放模块15播放计时结束提示音。

在本发明的一个实施例中，如图2所示，针对智能燃气表的户内智能安全控制装置10还可包括电源模块18，电源模块18与主控模块14相连以对整个户内智能安全控制装置中的各个用电模块进行供电。

在本发明的一个具体实施例中，如图3所示，智能燃气表20除包括燃气阀21外，还包括起到主控制功能的mcu22以及与mcu22相连的流量计23、字轮计数器24、显示器25、存储器26、压力传感器27、电池28和燃气表通信模块29。其中，燃气表通信模块29用以与第一通信模块12进行通信连接，流量计23和压力传感器27分别用于获取燃气流量数据和管道压力数据。

如图4所示，户内智能安全控制装置10、智能燃气表20和燃气用具可构成户内燃气系统，其中，智能燃气表20的入气口连接到入户管道，出气口连接到燃气用具，如燃气灶、燃气热水器和燃气壁挂炉等，燃气阀21设置在燃气用具供气管道上，户内智能安全控制装置10与智能燃气表20可通过各自的通信模块直接进行通信。

在本发明的一个具体实施例中，语音采集模块11可包括麦克风。第一通信模块12可为物联网通信模块如nb-iot(narrowbandinternetofthings，窄带物联网)通信模块，对应地，燃气表通信模块也可以是nb-iot通信模块。第二通信模块13可为4g(第四代移动通信技术)通信模块，以便与诸如手机等移动终端进行通信连接。主控模块14可包括arm处理器或dsp处理器。燃气阀21可为电磁阀，优选为防爆电磁阀。

基于上述针对智能燃气表的户内智能安全控制装置10及其与智能燃气表20的通信连接关系，本发明实施例的户内智能安全控制装置10可实现安全功能、智能互动功能、厨房助手功能和与移动终端进行通信的功能。

其中，安全功能主要包括语音开关燃气阀功能、燃气使用状态监测功能、语音提示及报警功能和定时开关燃气阀功能。具体地，对于语音开关燃气阀功能，智能燃气表20内的燃气阀处于常闭状态，当用户有用气需求时，发出打开燃气阀的语音，如“我要用气了”、“打开燃气”等，户内智能安全控制装置10向智能燃气表20发送打开燃气阀的指令，控制燃气阀打开，用户开始用气；当燃气使用完毕，用户发出关闭燃气阀的语音，如“我用完燃气了”、“关闭燃气”等，户内智能安全控制装置10向智能燃气表20发送关闭燃气阀的指令，控制燃气阀关闭。对于燃气使用状态监测功能，户内智能安全控制装置10可实时从智能燃气表20获取燃气流量及管道压力数据，对燃气使用状态进行实时监测，若燃气阀处于打开状态，还将同时统计用气时间，并将数据存放到存储模块16。对于语音提示及报警功能，一旦户内智能安全控制装置10监测到的流量数据或压力数据高于上限或低于下限，或者用户持续用气超过时间阈值如2小时，将启动异常关闭燃气阀流程：向智能燃气表发送关闭燃气阀的指令，燃气阀关闭；播放语音提示；播放报警音频；向设定好的手机号码发送报警信息。对于定时开关燃气阀功能，用户的语音信息中可包含打开燃气阀的时间，可以是具体时间点，如上午10点等，也可以是延时时长，如30分钟后打开，用户还可设置关闭燃气阀的延时时长，如60分钟后关闭燃气阀；此外，根据用户的同一条语音信息所生成的燃气开关指令还可包含多个设定的时间点或多个设定的延时时长，例如，延时30分钟打开、延时60分钟关闭、延时90分钟打开、延时120分钟关闭…如此可形成周期性燃烧的燃气阀开关指令。

智能互动功能主要包括燃气安全知识问答功能、智能对话功能和燃气使用情况查询功能。对于燃气安全知识问答功能，存储模块中存有语音文件格式的燃气安全知识文件，用户先发出语音启动此功能，如“燃气知识”、“知识问答”等，然后发出提问语音，户内智能安全控制装置10根据提问，以关键字形式去存储模块的数据库中搜索，若有相关答案，则播放该音频文件，若没有，则播放没有答案的提示音频。对于智能对话功能，户内智能安全控制装置10通过对qq音乐、知乎、喜马拉雅等娱乐app的api(applicationprogramminginterface，应用程序编程接口)的开发，使得用户可以用语音发出指令完成一些操作，如播放歌曲、查天气、听评书等。对于燃气使用情况查询功能，用户可以通过语音向户内智能安全控制装置10查询燃气使用情况，如当月燃气使用量、燃气剩余量、燃气费用等。

厨房助手功能主要包括倒计时功能和语音搜索菜谱功能。对于倒计时功能，用户在厨房烹饪过程中，如果遇到需要倒计时的情况时，用户可发出相关语音，如“倒计时5分钟”等，户内智能安全控制装置10随即开始计时，计时时间到即播放提示音。对于语音搜索菜谱功能，当用户发出相关语音，如“麻婆豆腐怎么做”等，户内智能安全控制装置10可调用相关网站接口，搜索菜谱，并将结果以语音播放或显示的形式展示给用户。

与移动终端进行通信的功能主要包括发送报警短信功能和短信开关燃气阀功能。对于发送报警短信功能，当户内智能安全控制装置10异常关闭燃气阀，则向预先设定的手机号码发送报警信息。对于短信开关燃气阀功能，用户可通过手机发送短信的方式，开启或关闭燃气阀。

综上所述，根据本发明实施例的针对智能燃气表的户内智能安全控制装置，通过第一通信模块接收智能燃气表获取的燃气状态信息，通过第二通信模块接收移动终端的指令信息，通过语音采集模块采集用户的语音信息，以及通过主控模块根据语音信息或指令信息生成燃气开关指令，并通过第一通信模块将燃气开关指令发送至智能燃气表，以便智能燃气表根据燃气开关指令控制燃气阀开启或关闭，由此，不仅能够实现燃气阀开关的语音控制和移动终端远程控制，还能够实现对燃气状态的监测，大大提高了用户的用气安全性和体验度。

对应上述实施例的针对智能燃气表的户内智能安全控制装置，本发明还提出一种针对智能燃气表的户内智能安全控制方法。

本发明实施例的针对智能燃气表的户内智能安全控制方法，包括：接收智能燃气表获取的燃气状态信息以实现燃气状态监测；采集用户的语音信息；接收移动终端的指令信息；根据语音信息或指令信息生成燃气开关指令；将燃气开关指令发送至智能燃气表，以便智能燃气表根据燃气开关指令控制燃气阀开启或关闭。

在本发明的一个实施例中，针对智能燃气表的户内智能安全控制方法还可包括：根据燃气状态信息生成燃气异常关闭指令，并将燃气异常关闭指令发送至智能燃气表，以便智能燃气表根据燃气异常关闭指令控制燃气阀关闭；根据燃气状态信息生成报警信息，并将报警信息发送至移动终端；根据燃气状态信息播放语音提示或报警音频；根据语音信息调用燃气安全知识文件，并语音播放燃气安全知识或显示燃气安全知识；根据语音信息生成调用应用程序接口指令或调用网站接口指令，并展示应用程序内容或网页内容。

在本发明的一个实施例中，语音信息包括时间信息。针对智能燃气表的户内智能安全控制方法还可包括：根据语音信息生成包括设定的时间点或设定的延时时长的燃气开关指令，并在设定的时间点或延时设定的延时时长后，将燃气开关指令发送至智能燃气表，以便智能燃气表根据燃气开关指令控制燃气阀开启或关闭；根据语音信息生成包括倒计时时长的计时指令，并开始计时，以及在计时达到倒计时时长时播放计时结束提示音。

针对智能燃气表的户内智能安全控制方法更具体的实施方式可参照上述户内智能安全控制装置的相关实施例，在此不再赘述。

根据本发明实施例的针对智能燃气表的户内智能安全控制方法，不仅能够实现燃气阀开关的语音控制和移动终端远程控制，还能够实现对燃气状态的监测，大大提高了用户的用气安全性和体验度。

在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。