NB-Iot与WIFI融合型燃气报警系统及其方法与流程

本发明涉及一种燃气报警系统及其方法，特别是涉及一种nb-iot与wifi融合型燃气报警系统及其方法。

背景技术：

目前的燃气报警器大多采用模拟报警器，只能进行本地的声光报警，无法对警情进行第一时间的传出和处理，部分支持警情处理的产品，也需要进行物理走线，在不同场景下施工困难，不便于安装使用和维护，无法得到大规模推广。

技术实现要素：

本发明针对现有具有警情处理功能的燃气报警器安装需要物理走线，在不同场景下施工困难，不利于推广的技术问题，提供一种无需走线布线即可实现第一时间处理警情并且能够及时通知用户的nb-iot与wifi融合型燃气报警系统及其方法。

本发明解决以上技术问题的技术方案如下：

一种nb-iot与wifi融合型燃气报警系统，包括报警管理平台、燃气报警终端、移动端、排风终端和节气终端；

报警管理平台包括数据处理单元、数据库、web管理单元、短信语音服务单元；

燃气报警终端包括报警端cpu、nb-iot模块、报警端wifi模块、燃气浓度采集模块、蜂鸣器、指示灯、数码管；

排风终端包括排风端cpu、排风端wifi模块、排风端继电器、风扇；

节气终端包括节气端cpu、节气端wifi模块、节气端继电器、节气阀；

web管理单元与数据处理单元连接，数据处理单元与数据库连接，移动端通过数据处理单元与报警管理平台连接，燃气报警终端通过nb-iot模块与报警管理平台的数据处理单元连接，排风终端通过排风端wifi模块与燃气报警终端的报警端wifi模块连接，节气阀通过节气端wifi模块与燃气报警终端的报警端wifi模块连接。

优选的，燃气报警终端的报警端cpu与nb-iot模块通过串口通信数据，燃气报警终端的报警端cpu与报警端wifi模块通过串口通信数据，燃气报警终端端的报警端cpu与燃气浓度采集模块通过串口通信数据。

优选的，燃气报警终端的报警端cpu通过i/o口连接蜂鸣器与指示灯进行声光控制，燃气报警终端的报警端cpu通过uart接口控制数码管显示数字。

优选的，排风终端的cpu通过uart接口连接排风端wifi模块，排风终端的cpu通过i/o口连接排风端继电器，排风端继电器控制风扇转动或停止。

优选的，节气终端的cpu通过uart接口连接节气端wifi模块，节气终端的cpu通过i/o口连接节气端继电器，节气端继电器控制节气阀开关。

优选的，移动端采用微信小程序，燃气报警终端上设有二维码。

一种nb-iot与wifi融合型燃气报警方法，步骤如下：

(1)通过移动端扫描燃气报警终端上的二维码添加设备，同时在移动端录入燃气报警终端的名称、用户手机号码，上报到报警管理平台进行数据绑定；

(2)燃气报警终端通过报警端wifi模块建立wifi热点，其配套的排风终端和节气终端出厂前预设好对应燃气报警终端的wifi信息，使排风终端和节气终端的wifi模块在通电后自动连接报警端wifi模块；

(3)燃气报警终端的报警端cpu通过串口与燃气浓度采集终端进行通讯，当燃气浓度采集终端检测到燃气浓度超过阈值时产生报警信号传递给报警端cpu，当报警端cpu得到报警信号时通过串口将报警信号发送到nb-iot模块，nb-iot模块上报报警消息给数据处理单元，数据处理单元将报警消息发送到到数据库进行存储，并同时将报警信息以及对应产生报警消息的燃气报警终端绑定的手机号发送到到短信语音服务单元，短信语音服务单元以短信和电话的形式推送报警消息到绑定的手机号码，同时报警端cpu通过i/o口控制蜂鸣器长鸣，控制指示灯闪烁，实现本地的声光报警，同时报警端cpu通过uart接口将报警信息发送到报警端wifi模块，报警端wifi模块将报警信息发送给排风端wifi模块和节气端wifi模块，实现报警通讯；

(4)排风端wifi模块接收到报警消息后将报警消息发送到排风端cpu，排风端cpu控制排风端继电器动作，由排风端继电器控制风扇转动，节气端wifi模块收到报警消息后将报警消息发送到节气端cpu，节气端cpu控制节气端继电器动作，由节气端继电器控制节气阀的开关。

优选的，当燃气报警终端自检产生故障时，报警端cpu将故障信息发送到nb-iot模块，nb-iot模块通过nb-iot网络将报警信号发送到数据处理单元，数据处理单元同时将数据分发到移动端通知用户产生故障、分发到数据库进行报警数据记录；当排风终端自检产生故障时，排风端cpu将故障信息发送到排风端wifi模块，排风端wifi模块通过报警端wifi模块将故障信息发送到nb-iot模块，nb-iot模块通过nb-iot网络将报警信号发送到数据处理单元，数据处理单元同时将数据分发到移动端通知用户产生故障、分发到数据库进行故障数据记录；当节气终端自检产生故障时，节气端cpu将故障信息发送到节气端wifi模块，节气端wifi模块通过报警端wifi模块将故障信息发送到nb-iot模块，nb-iot模块通过nb-iot网络将报警信号发送到互联网远端的数据处理单元，数据处理单元同时将数据分发到移动端通知用户产生故障、分发到数据库进行故障数据记录。

优选的，报警管理平台可通过燃气报警终端的nb-iot模块对燃气报警终端、排风终端和节气终端进行远程维护和升级。

优选的，可以通过移动端设置燃气报警终端的中继模式，使燃气报警终端连接家庭环境中的wifi进行互联网连接，当nb-iot网络到达公网不可达时，自动切换到wifi网络进行互联网连接。

本发明有益效果是，一种nb-iot与wifi融合型燃气报警系统及其方法，通过报警管理平台、燃气报警终端、排风终端和节气终端的应用，实现了以下效果：

(1)通过采用以上技术方案，在燃气浓度超过限定值后，燃气报警系统不仅能够进行声光报警，还可以第一时间将报警消息通过短信和电话的方式通知到用户预留的手机号码上，并且可以通过控制排风终端和节气终端对警情进行及时处理，避免报警消息未能及时被接收造成的安全隐患；

(2)燃气报警终端、节气终端与排风终端全部通过wifi自动组网，无需用户操作，安装方便，无需走线，降低安装与维护成本，美观，同时产生警情时可以自动关闭节气阀和打开排风，防止事故发生；

(3)报警管理平台可以通过燃气报警终端的nb-iot模块对燃气报警终端、节气终端、排风终端进行远程升级与远程维护，降低维护成本；

(4)nb-iot与wifi双链路互联网连接，保障报警消息顺利送出。

附图说明

图1是本发明实施例的整体结构框架图；

图2是本发明实施例的燃气报警终端结构框架图；

图3是本发明实施例的排风终端结构框架图；

图4是本发明实施例的节气终端结构框架图。

图中符号说明：

1.报警管理平台；2.数据处理单元；3.数据库；4.短信语音服务单元；5.web管理单元；6.燃气报警终端；7.排风终端；8.节气终端；9.移动端；10.报警端cpu；11.nb-iot模块；12.燃气浓度采集模块；13.报警端wifi模块；14.指示灯；15.数码管；16.蜂鸣器；17.排风端cpu；18.排风端wifi模块；19.排风端继电器；20.风扇；21.节气端cpu；22.节气端wifi模块；23.节气端继电器；24.节气阀。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步描述。

一种nb-iot与wifi融合型燃气报警系统，包括报警管理平台1、燃气报警终端6、移动端9、排风终端7和节气终端8，报警管理平台1包括数据处理单元2、数据库3、web管理单元5、短信语音服务单元4，web管理单元5与数据处理单元2连接，数据处理单元2与数据库3连接，移动端9通过数据处理单元2与报警管理平台1连接。燃气报警终端6包括报警端cpu10、nb-iot模块11、报警端wifi模块13、燃气浓度采集模块12、蜂鸣器16、指示灯14、数码管15，燃气报警终端6通过nb-iot模块11与报警管理平台1的数据处理单元2连接。排风终端7包括排风端cpu17、排风端wifi模块18、排风端继电器19、风扇20，排风终端7通过排风端wifi模块18与燃气报警终端6的报警端wifi模块13连接。节气终端8包括节气端cpu21、节气端wifi模块22、节气端继电器23、节气阀24，节气阀24通过节气端wifi模块22与燃气报警终端6的报警端wifi模块13连接。

燃气报警终端6的报警端cpu13与nb-iot模块11通过串口通信数据，燃气报警终端6的报警端cpu13与报警端wifi模块13通过串口通信数据，燃气报警终端6的报警端cpu13与燃气浓度采集模块12通过串口通信数据，燃气报警终端6的报警端cpu13通过i/o口连接蜂鸣器16与指示灯14进行声光控制，燃气报警终端6的报警端cpu13通过uart接口控制数码管15显示数字。排风终端7的排风端cpu17通过uart接口连接排风端wifi模块18，排风终端7的排风端cpu17通过i/o口连接排风端继电器19，排风端继电器19控制风扇20转动或停止。节气终端8的节气端cpu21通过uart接口连接节气端wifi模块22，节气终端8的节气端cpu21通过i/o口连接节气端继电器23，节气端继电器23控制节气阀24开关。移动端9采用微信小程序，燃气报警终端6上设有二维码，供移动端9扫描并录入用户信息，实现设备与用户的绑定。

一种nb-iot与wifi融合型燃气报警方法，步骤如下：

(1)通过移动端9扫描燃气报警终端6上的二维码添加设备，同时在移动端9录入燃气报警终端6的名称、用户手机号码，上报到报警管理平台1进行数据绑定；

(2)燃气报警终端6通过报警端wifi模块13建立wifi热点，其配套的排风终端7和节气终端8出厂前预设好对应燃气报警终端6的wifi信息，使排风终端7和节气终端8的wifi模块在通电后自动连接报警端wifi模块13；

燃气报警终端6安装于低于天花板0.3-1米处，距气源半径1.5米内通电，节气终端8安装于燃气供给管道中通电，节气端wifi模块22自动匹配连接报警端wifi模块13，将排风终端7安装于室内到室外可通风处通电，排风端wifi模块18自动匹配连接报警端wifi模块13，完成自动组网。

(3)燃气报警终端6的报警端cpu10通过串口与燃气浓度采集终端12进行通讯，当燃气浓度采集终端12检测到燃气浓度超过阈值时产生报警信号传递给报警端cpu10，当报警端cpu10得到报警信号时通过串口将报警信号发送到nb-iot模块11，nb-iot模块11上报报警消息给数据处理单元2，数据处理单元2将报警消息发送到到数据库3进行存储，并同时将报警信息以及对应产生报警消息的燃气报警终端6绑定的手机号发送到到短信语音服务单元4，短信语音服务单元4以短信和电话的形式推送报警消息到绑定的手机号码，同时报警端cpu10通过i/o口控制蜂鸣器16长鸣，控制指示灯14闪烁，实现本地的声光报警，同时报警端cpu10通过uart接口将报警信息发送到报警端wifi模块13，报警端wifi模块13将报警信息发送给排风端wifi模块18和节气端wifi模块22，实现报警通讯；

(4)排风端wifi模块18接收到报警消息后将报警消息发送到排风端cpu17，排风端cpu17控制排风端继电器19动作，由排风端继电器19控制风扇20转动，节气端wifi模块22收到报警消息后将报警消息发送到节气端cpu21，节气端cpu21控制节气端继电器23动作，由节气端继电器23控制节气阀24的开关。

当燃气报警终端6自检产生故障时，报警端cpu10将故障信息发送到nb-iot模块11，nb-iot模块11通过nb-iot网络将报警信号发送到数据处理单元2，数据处理单元2同时将数据分发到移动端9通知用户产生故障、分发到数据库3进行报警数据记录；当排风终端7自检产生故障时，排风端cpu17将故障信息发送到排风端wifi模块18，排风端wifi模块18通过报警端wifi模块13将故障信息发送到nb-iot模块11，nb-iot模块11通过nb-iot网络将报警信号发送到数据处理单元2，数据处理单元2同时将数据分发到移动端9通知用户产生故障、分发到数据库3进行故障数据记录；当节气终端8自检产生故障时，节气端cpu21将故障信息发送到节气端wifi模块22，节气端wifi模块22通过报警端wifi模块13将故障信息发送到nb-iot模块11，nb-iot模块11通过nb-iot网络将报警信号发送到互联网远端的数据处理单元2，数据处理单元2同时将数据分发到移动端9通知用户产生故障、分发到数据库3进行故障数据记录。

报警管理平台1可通过燃气报警终端6的nb-iot模块11对燃气报警终端6、排风终端7和节气终端8进行远程维护和升级。

这种nb-iot与wifi融合型燃气报警系统可以通过移动端9设置燃气报警终端6的中继模式，使燃气报警终端6连接家庭环境中的wifi进行互联网连接，当nb-iot网络到达公网不可达时，自动切换到wifi网络进行互联网连接。

通过采用以上技术方案，在燃气浓度超过限定值后，燃气报警系统6不仅能够进行声光报警，还可以第一时间将报警消息以短信和电话的方式通知到用户预留的手机号码上，并且可以通过控制排风终端7和节气终端8对警情进行及时处理，避免报警消息未能及时被接收造成的安全隐患，并且燃气报警终端6、节气终端8与排风终端7全部通过wifi自动组网，无需用户操作，安装方便，无需走线，降低安装与维护成本，布局美观，同时产生警情时可以自动关闭节气阀24和打开排风端风扇20，防止事故发生。

燃气报警终端6、排风终端7、节气终端8均可以进行自检，产生故障时，排风终端7、节气终端8通过各自的wifi模块传送消息到报警端wifi模块13，再由报警端wifi模块13通过报警端cpu10传递至nb-iot模块11，燃气报警终端6产生故障时直接由报警端cpu10将故障信号传递至nb-iot模块11，报警管理平台1通过燃气报警终端6的nb-iot模块11对燃气报警终端6、节气终端8、排风终端7进行远程升级与远程维护，降低维护成本，提高运行效率。

系统采用nb-iot与wifi双链路互联网连接，保障报警消息能够及时送出，提高了系统运行的可靠性。

系统通过web管理单元5可以获取燃气报警终端6、排风终端7、节气终端8的实时状态，可以将远程升级包以及远程重启等维护指令通过数据处理单元2发送到nb-iot模块11进行数据分发，从而将数据分发到对应燃气报警终端6、排风终端7、节气终端8进行远程升级和维护操作。

惟以上所述者，仅为本发明的具体实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，故其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修改，皆应仍属本发明权利要求书涵盖之范畴。