CN108847004A - 一种基于无线通信的非接触燃气监测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于无线通信的非接触燃气监测装置，包括主控制器、激光传感器、信号处理模块、声光报警模块、空间扫描模块和无线通信传输装置，本发明采用非接触式，无需气室，并且采用无损无源安装方式，定时检测周期内，启动激光传感器和信号处理模块，采集周围空间内甲烷浓度值，直接监测燃气浓度，发现异常时报警，实现复杂环境下长时间、长距离的燃气泄漏监测，定时检测周期外，所有其它装置处于休眠状态，降低整机功耗，具有低功耗的特点，最长工作周期达5年。

Description

一种基于无线通信的非接触燃气监测装置
技术领域
本发明属于燃气泄露检测技术领域，涉及一种燃气监测器，具体是一种基于无线通信的非接触燃气监测装置。
背景技术
家庭或社区单元类消防安全管理中，以燃气泄漏的安全隐患最为严重，中毒、***、火灾时有发生。目前常用的燃气泄漏监测手段为化学式监测——催化燃烧式传感器，成本低，但工作周期短，需要定期标定和更换，维护频繁；物理式监测——激光传感器，稳定，无需标定，工作周期长。
现有监测技术缺陷：
1、现有监测传感器的工作周期短，需要重复标定校准漂移量，而且基本是现场校准，不易维护；
2、现有的探测手段采用的是直接接触式，触发报警有一定的渐变过程，不能及时反馈；
3、现有的通信模式覆盖范围小、功耗大，不适于远距离、长时间监测。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于无线通信的非接触燃气监测装置，实现复杂环境下长时间、长距离的燃气泄漏监测。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种基于无线通信的非接触燃气监测装置，包括主控制器、激光传感器、信号处理模块、声光报警模块、空间扫描模块和无线通信传输装置；
所述激光传感器通过信号处理模块通信连接主控制器，所述激光传感器向空间发送检测激光束，实时将周围空间内甲烷浓度及干扰气体浓度转换为电信号输出到信号处理模块，所述信号处理模块对激光传感器输出的电信号进行模数转换、滤波和计算，把水汽、粉尘及其它气体干扰信号滤除，输出具备量纲浓度值到主控制器；
所述声光报警模块与主控制器通信连接，所述主控制器通过无线通信传输装置连接到远程监控平台，所述主控制器对检测的甲烷浓度值进行分析、存储及传输，如果甲烷浓度达到***上限，启动声光报警模块现场警示，同时将报警信号通过无线通信传输装置传输到远程监控平台。
进一步地，所述激光传感器具有激光发送探头和激光接收探头。
进一步地，所述无线通信传输装置附着无线网络信号基站，与远程监控平台连接和数据交互。
进一步地，所述激光传感器安装在空间扫描模块上，所述空间扫描模块连接主控制器，通过主控制器控制，定时启动电机驱动激光传感器对周围水平空间360度扫描。
一种基于无线通信的非接触燃气监测装置的监测方法，所述燃气监测器上电启动后，由主控制器控制，定时检测周期内，启动激光传感器和信号处理模块，采集周围空间内甲烷浓度值；定时检测周期外，所有其它装置处于休眠状态，降低整机功耗；检测周期内发现甲烷浓度超过***上限值，启动声光报警模块现场警示，同时启动无线通信传输装置联网，向远程监控发送报警信息，检测到报警信号时，整机不进入休眠状态，实时检测周围甲烷浓度，直至甲烷浓度降低到***上限以下。
本发明的有益效果：本发明提供的一种基于无线通信的非接触燃气监测装置，采用非接触式，无需气室，并且采用无损无源安装方式，定时检测周期内，启动激光传感器和信号处理模块，采集周围空间内甲烷浓度值，直接监测燃气浓度，发现异常时报警，实现复杂环境下长时间、长距离的燃气泄漏监测，定时检测周期外，所有其它装置处于休眠状态，降低整机功耗，具有低功耗的特点，最长工作周期达5年。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。
图1是本发明的***示意图。
图2是本发明的工作流程图。
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明提供了一种基于无线通信的非接触燃气监测装置，包括主控制器、激光传感器、信号处理模块、声光报警模块、空间扫描模块、无线通信传输装置和电源模块。
其中，激光传感器具有激光发送探头和激光接收探头，激光传感器通过信号处理模块通信连接主控制器，激光传感器向空间发送检测激光束，实时将周围空间内甲烷浓度及干扰气体浓度转换为电信号输出到信号处理模块，信号处理模块对激光传感器输出的电信号进行模数转换、滤波和计算，把水汽、粉尘及其它气体干扰信号滤除，保证对甲烷信号检测到唯一性，输出具备量纲浓度值到主控制器。
声光报警模块与主控制器通信连接，主控制器通过无线通信传输装置连接到远程监控平台，主控制器对检测的甲烷浓度值进行分析、存储及传输，如果甲烷浓度达到***上限，启动声光报警模块现场警示，同时将报警信号通过无线通信传输装置传输到远程监控平台，无线通信传输装置附着无线网络信号基站，与远程监控平台连接和数据交互。
激光传感器安装在空间扫描模块上，空间扫描模块连接主控制器，通过主控制器控制，定时启动电机驱动激光传感器对周围水平空间360度扫描。电源模块用于为其它所有装置提供电源，进行供电。
本发明工作时，如图2所示，燃气监测器上电启动后，由主控制器控制，定时检测周期内，启动激光传感器和信号处理模块，采集周围空间内甲烷浓度值；定时检测周期外，所有其它装置处于休眠状态，降低整机功耗；检测周期内发现甲烷浓度超过***上限值，启动声光报警模块现场警示，同时启动无线通信传输装置联网，向远程监控发送报警信息，检测到报警信号时，整机不进入休眠状态，实时检测周围甲烷浓度，直至甲烷浓度降低到***上限以下。
本发明提供的一种基于无线通信的非接触燃气监测装置，采用非接触式，无需气室，并且采用无损无源安装方式，定时检测周期内，启动激光传感器和信号处理模块，采集周围空间内甲烷浓度值，直接监测燃气浓度，发现异常时报警，实现复杂环境下长时间、长距离的燃气泄漏监测，定时检测周期外，所有其它装置处于休眠状态，降低整机功耗，具有低功耗的特点，最长工作周期达5年。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”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。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种基于无线通信的非接触燃气监测装置，其特征在于：包括主控制器、激光传感器、信号处理模块、声光报警模块、空间扫描模块和无线通信传输装置；
所述激光传感器通过信号处理模块通信连接主控制器，所述激光传感器向空间发送检测激光束，实时将周围空间内甲烷浓度及干扰气体浓度转换为电信号输出到信号处理模块，所述信号处理模块对激光传感器输出的电信号进行模数转换、滤波和计算，把水汽、粉尘及其它气体干扰信号滤除，输出具备量纲浓度值到主控制器；
所述声光报警模块与主控制器通信连接，所述主控制器通过无线通信传输装置连接到远程监控平台，所述主控制器对检测的甲烷浓度值进行分析、存储及传输，如果甲烷浓度达到***上限，启动声光报警模块现场警示，同时将报警信号通过无线通信传输装置传输到远程监控平台。
2.根据权利要求1所述的一种基于无线通信的非接触燃气监测装置，其特征在于：所述激光传感器具有激光发送探头和激光接收探头。
3.根据权利要求1所述的一种基于无线通信的非接触燃气监测装置，其特征在于：所述无线通信传输装置附着无线网络信号基站，与远程监控平台连接和数据交互。
4.根据权利要求1所述的一种基于无线通信的非接触燃气监测装置，其特征在于：所述激光传感器安装在空间扫描模块上，所述空间扫描模块连接主控制器，通过主控制器控制，定时启动电机驱动激光传感器对周围水平空间360度扫描。
5.根据权利要求1所述的一种基于无线通信的非接触燃气监测装置的监测方法，其特征在于：所述燃气监测器上电启动后，由主控制器控制，定时检测周期内，启动激光传感器和信号处理模块，采集周围空间内甲烷浓度值；定时检测周期外，所有其它装置处于休眠状态，降低整机功耗；检测周期内发现甲烷浓度超过***上限值，启动声光报警模块现场警示，同时启动无线通信传输装置联网，向远程监控发送报警信息，检测到报警信号时，整机不进入休眠状态，实时检测周围甲烷浓度，直至甲烷浓度降低到***上限以下。
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