一种新型基于物联网的可燃气体智能检测与控制系统的制作方法

本实用新型涉及关于可燃气体智能检测与控制的技术领域，属于可燃气体检测领域，尤其涉及一种新型基于物联网的可燃气体智能检测与控制系统。

背景技术：

每年因燃气泄漏而引发的安全伤亡事件让人触目惊心，如何确保燃气的使用安全，防止意外发生，越来越受到人们的重视。目前确保可燃气体的使用安全一是业主自身的细心操作，用完及时关闭阀门；二是燃气公司的工作人员定期入户巡检，发现可燃气体泄漏及时处理。目前使用的燃气检测装置，有使用3G网络通信的，例如一种可燃气体监控系统(公开号CN204462112U，公开日2015.07.08)，它包括：可燃气体检测装置、报警装置、控制装置和数据管理装置，一旦检测到可燃性气体浓度超标，可燃气体监控系统本身会在燃气泄露现场报警，并通过3G、4G网络进行远程监控。该发明使用3G、4G通信不能实现自组网，组网灵活度不够，反应时间长，检测端未实现正真的智能控制功能，远程端未实现检测报警功能。另一种可燃气体探测报警器(公开号CN105551202A，公开日2016.05.04)，它包括可燃气体检测模块、信号处理模块、无线通信模块；所述无线通信模块包括蓝牙通信子模块、Zigbee通信子模块、Wi-Fi通信子模块；所述可燃气体检测模块用于检测可燃气体浓度，并将检测信号送至信号处理模块；所述信号处理模块接收检测信号，将检测信号处理生成检测数据，并通过无线通信模块向外输出。该发明使用了Zigbee进行自组网，实现了可燃气体探测报警器功能，为实现远程检测和智能控制功能，然而，还存在着使用不够方便，该问题亟待解决。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述现有技术之不足而提供一种新型基于物联网的可燃气体智能检测与控制系统，其改进之处是使用物联网技术实现可燃气体检测与控制的智能化，自由组网，实现远程监控。。

为实现上述目的，本实用新型提供一种新型基于物联网的可燃气体智能检测与控制系统，包括：

一个或数个可燃气体检测与控制节点模块；

Zigbee路由器，所述Zigbee路由器与每一可燃气体检测与控制节点模块自组网；

网关节点，所述网关节点与Zigbee路由器相连；

无线路由器，所述无线路由器与网关节点相连；

移动智能终端和小区可燃气体检测报警服务平台，所述移动智能终端和小区可燃气体检测报警服务平台与无线路由器通讯连接；

智能窗户，所述智能窗户与移动智能终端或者可燃气体检测与控制节点模块数据连接，其中，所述智能窗户镶嵌在墙壁上，所述智能窗户包括有框架，设于框架上的透明玻璃；还包括有排气扇，所述排气扇设于所述智能窗户的透明玻璃上，其一端与室内相连，另一端与室外相连；还包括有蓄电池，所述蓄电池与排气扇电连接；还包括有LED灯，所述LED灯与蓄电池电连接；还包括有音乐盒，所述音乐盒与蓄电池电连接；所述排气扇朝向室内的一端还设有一气囊，所述气囊内盛放有硫化氢气体。

优选的，所述可燃气体检测与控制节点模块包括处理器、Zigbee协议收发模块、可燃气体检测模块、继电器、蜂鸣器、状态指示灯和3.3伏电源。

优选的，所述可燃气体检测与控制节点模块还包括有排气扇、用以控制燃气管路开闭的燃气阀，当可燃气体泄漏或可燃气体浓度超警报值，可燃气体检测模块可以发出警报、状态指示灯长闪，处理器发送控制指令控制继电器打开排气扇、关闭燃气阀，同时发送数据信息到远程移动终端和小区可燃气体检测报警服务平台。

优选的，所述处理器为CC2530处理器。

优选的，所述可燃气体检测模块为气敏传感器。

优选的，所述网关节点为ARM网关节点。

优选的，网关节点采用RAM Cortex-A8处理器，网关节点上集成了Wi-Fi模块和Zigbee模块，两者之间采用内部串口进行通信，所述Zigbee模块与各Zigbee路由器双向通信，WIFI模块接入无线路由器，实现移动智能终端与小区可燃气体检测报警服务平台的Socket通信。

优选的，所述移动智能终端是智能手机或者平板电脑或者智能手表。

本实用新型还提供一种可燃气体智能窗户，包括：

智能窗户，所述智能窗户镶嵌在墙壁上，所述智能窗户包括有框架，设于框架上的透明玻璃；

排气扇，所述排气扇设于所述智能窗户的透明玻璃上，其一端与室内相连，另一端与室外相连；

蓄电池，所述蓄电池与排气扇电连接；

LED灯，所述LED灯与蓄电池电连接；

音乐盒，所述音乐盒与蓄电池电连接；

其中，所述排气扇朝向室内的一端还设有一气囊，所述气囊内盛放有硫化氢气体。

本实用新型为了解决厨房可燃气体检测与控制的智能化、状态监控的远程化和移动化，检测节点组网的快速便捷，提供一种基于物联网的可燃气体智能检测与控制的方法。

本实用新型的有益效果是：提出了基于物联网可燃气体检测的整体技术方案。使用Zigbee通信具有价格低廉、功耗小、短距离、自组王等特点，可以实现小区“可燃气体智能检测模块”的自由组网和网络规模快速扩展的需要；业主使用移动智能检测的APP对家中可燃气体浓度状态的实时监测，一旦浓度搞到警戒值，手机端会发出报警声。该实用新型一可以实现产品的快速部署，二可以实现可燃气体的智能检测与控制，可有效提高小区业主可燃气体使用的安全性。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的整体原理框图；

图2是图1的细节图；

图3是气敏传感器检测流程图；

附图标记：

移动智能终端1；小区可燃气体检测报警服务平台2；无线路由器3；网关节点4；ZigBee协调器41；ARM处理器42；WiFi模块43；Zigbee路由器5；可燃气体检测与控制节点模块6；CC2530处理器61；电源62；RF ZigBee63；继电器64；蜂鸣器65；气敏传感器66；排气扇67。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，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，或一体地连接；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。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实用新型中的具体含义。

参照图1至3，本实用新型涉及一种基于物联网的可燃气体检测与控制系统，系统包括可燃气体检测与控制节点模块6、控制装置、Zigbee路由器5、网关节点4、Wi-Fi路由器、移动智能终端1、小区可燃气体检测报警服务平台2。可燃气体检测与控制节点模块6由CC2530处理器61，Zigbee协议收发模块、可燃气体检测、继电器64、蜂鸣器65、状态指示灯组成。该系统使用物联网技术，无线通信，无需布线，可燃气体检测模块使用Zigbee协议实现自组网，网关节点4实现了Zigbee网络数据与Wi-Fi数据的转换，接入互联网，实现智能终端APP与小区可燃气体检测报警服务平台2远程状态监控。一旦发生燃气泄漏或浓度超警报值，可燃气体检测模块可以发出警报、状态指示灯长闪，发送控制指令打开排气扇67、关闭燃气阀，同事发送数据信息到远程移动终端和小区监控服务中心。本实用新型利用物联网技术，实现了可燃气体检测的智能检测与控制的完整解决方案，使用CC2530处理器61实现数据的采集检测与控制，利用Zigbee技术，检测节点模块自由组网，利用Android实现智能端监控APP开发，远程监控，安全放心。其中，RF ZigBee63为Zigbee协议收发模块。

使用CC2530处理器61进行数据采集与控制，使用Zigbee协议进行无线检测节点的自由组网，使用气敏传感器66进行可燃气体浓度检测，利用继电器64控制抽风排气装置和燃气阀的电机转动，使用ARM的网关平台进行网络数据的转发，使用无线路由器3接入互联网，进行远程监控服务中心平台和移动智能终端1的通信，移动制动终端使用Android软件开发了智能监控的APP，小区可燃气体检测报警服务平台2使用.net语言开发。

本实用新型的系统中每一个可燃气体检测的终端节点包括气敏传感器66和继电器64，终端节点使用TI公司的CC2530处理器61进行数据采集与控制，使用Zigbee协议进行快速组网。网关采用RAMCortex-A8处理器，网关上集成了Wi-Fi和Zigbee模块，两者之间采用内部串口进行通信，Zigbee模块与各Zigbee终端节点间双向通信，WIFI模块43接入无线路由器3，实现移动终端与监控服务平台的Socket通信。该系统采用小区物业主机监控与业主移动终端远程监控相结合，PC端程序采用.net开发，移动终端程序采用Android开发，用户使用智能手机或平板电脑既可在家中使用WIFI网络进行智能监控，又可使用3G/4G网络进行远程移动访问。

可燃气体检测模块的开发环境为IAR Embedded Workbench for 8051，ZigBee的协议栈为TI的Z-Stack-2.4.0-1.4.0，以C语言为设计基础，利用SmartRF Flash Programmer软件下载程序，系统中使用的每个采集控制节点由CC2530微处理器、Zigbee无线通信、电源62(3.3v)三个基本模块组成，每一个节点模块负责指令接收处理，快速组网，数据发送，采集数据，控制设备等，智能手机对家居环境进行远程智能监控，检测节点的可燃气体检测程序流程图如图2所示。

本实用新型提供一种新型基于物联网的可燃气体智能检测与控制系统，包括一个或数个可燃气体检测与控制节点模块6；Zigbee路由器5，所述Zigbee路由器5与每一可燃气体检测与控制节点模块6自组网；网关节点4，所述网关节点4与Zigbee路由器5相连；无线路由器3，所述无线路由器3与网关节点4相连；移动智能终端1和小区可燃气体检测报警服务平台2，所述移动智能终端1和小区可燃气体检测报警服务平台2与无线路由器3通讯连接；智能窗户905，所述智能窗户905与移动智能终端1或者可燃气体检测与控制节点模块6数据连接。

本实用新型的一个实施例，所述可燃气体检测与控制节点模块6包括处理器、Zigbee协议收发模块、可燃气体检测模块、继电器64、蜂鸣器65、状态指示灯和3.3伏电源62。

本实用新型的一个实施例，所述可燃气体检测与控制节点模块6还包括有排气扇67、用以控制燃气管路开闭的燃气阀，当可燃气体泄漏或可燃气体浓度超警报值，可燃气体检测模块可以发出警报、状态指示灯长闪，处理器发送控制指令控制继电器64打开排气扇67、关闭燃气阀，同时发送数据信息到远程移动终端和小区可燃气体检测报警服务平台2。

本实用新型的一个实施例，所述处理器为CC2530处理器61。

本实用新型的一个实施例，所述可燃气体检测模块为气敏传感器66。

本实用新型的一个实施例，所述网关节点4为ARM网关节点4。所述网关节点4包括ZigBee协调器41、ARM处理器42和WiFi模块43。

本实用新型的一个实施例，网关节点4采用RAM Cortex-A8处理器，网关节点4上集成了Wi-Fi模块和Zigbee模块，两者之间采用内部串口进行通信，所述Zigbee模块与各Zigbee路由器5双向通信，WIFI模块43接入无线路由器3，实现移动智能终端1与小区可燃气体检测报警服务平台2的Socket通信。

本实用新型的一个实施例，所述移动智能终端1是智能手机或者平板电脑或者智能手表。

本实用新型还提供一种可燃气体智能窗户，包括智能窗户，所述智能窗户镶嵌在墙壁上，所述智能窗户包括有框架，设于框架上的透明玻璃；排气扇，所述排气扇设于所述智能窗户的透明玻璃上，其一端与室内相连，另一端与室外相连；蓄电池，所述蓄电池与排气扇电连接；LED灯，所述LED灯与蓄电池电连接；音乐盒，所述音乐盒与蓄电池电连接；其中，所述排气扇朝向室内的一端还设有一气囊，所述气囊内盛放有硫化氢气体。

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实用新型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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。