CN117578691B - 一种家用燃气计量集成表具不间断安全供电方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及家用燃气表及安全供电技术领域，具体公开一种家用燃气计量集成表具不间断安全供电方法及装置，该方法包括：燃气计量监测预警、燃气泄露监测预警、主电源故障监测分析和辅助电源故障监测分析，本发明通过对家用燃气表计量表具和可燃气体报警器两个产品进行集成整合，最大限度降低了客户购置与运行成本，并利用主电源和辅助电源相结合解决不间断供电问题，避免高频率更换电池，降低了电池更换的购置成本和维修成本，进而可以解决计量数据与燃气泄漏数据实时传输与监控问题，有助于燃气公司对客户的燃气使用数据进行精确监测以及对事故原因和产品异常情况进行监控和分析，确保了燃气的安全使用。
Description
技术领域
本发明涉及家用燃气表及安全供电技术领域，具体为一种家用燃气计量集成表具不间断安全供电方法及装置。
背景技术
目前，燃气作为一种清洁、高效的能源源得以广泛应用，对于燃气的计量和安全监测随之被重视，家用燃气计量集成表具是一种用于测量家庭燃气消耗的装置，通常由多个组件整合在一起以提供全面的计量和监测功能，为了保证新型燃气计量表具的正常运行，确保提供精准的燃气计量服务和燃气安全监测功能，避免因电源中断导致数据丢失和监测功能受损的情况发生，因此需要提供一种更进一步的不间断安全供电方法。
如今，对家用燃气表及安全供电方面还存在一些不足，具体体现在以下几个层面：(1)家用燃气计量表在防爆环境的基表与非防爆环境的基表外部附加装置之间存在连接孔，增加了燃气泄漏风险和燃气使用的安全隐患，并且附加装置整体需要采用本质安全型防爆设计，增加了表具制造成本，同时为节省电池消耗，家用燃气计量表传输相关数据的频次较低，燃气公司及客户不能实时掌握表具运行状态，进而无法通过大数据分析技术实现事故预警，不利于快速准确分析表具故障或事故产生的原因，难以进一步提升服务品质，另一方面由于电池供电时长有限，且更换电池购置成本高，高频率更换电池导致工作量增大，降低用户的使用体验度。
(2)当前燃气泄漏报警器只有在检测器探测到燃气浓度达到一定的设定值时报警器才进行声光预警处理或切断燃气供应措施，无法对燃气的缓慢泄露提供精确预警，存在安全隐患，同时燃气泄漏报警器不具备通讯及数据传输功能，燃气公司与客户无法实时掌握和储存发生燃气泄漏的完整发展变化过程，不利于对燃气泄漏原因进行分析，并且燃气泄漏报警器与家用燃气计量表具独成***，不能共享切断装置、供电装置、数据传输装置和储存装置，客户购置与运行成本高，增加了客户管理难度。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种家用燃气计量集成表具不间断安全供电方法及装置，能够有效解决上述背景技术中涉及的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：本发明第一方面提供了一种家用燃气计量集成表具不间断安全供电方法，包括：步骤一、对燃气管道内输送燃气进行计量监测，并对燃气计量结果进行警示处理。
步骤二、初步分析计算目标燃气表工作区域的环境干扰值，并对空气中的燃气浓度进行监测，进而计算目标燃气表工作区域的燃气泄露风险评估指数，并对异常结果进行处理预警。
步骤三、对目标燃气表的主电源信息进行监测，计算目标燃气表的主电源故障评估指数，并对主电源故障结果进行预警处理。
步骤四、对目标燃气表的辅助电源信息进行监测，计算目标燃气表的辅助电源故障评估指数，并对辅助电源故障结果进行预警处理。
作为进一步的方法，所述对燃气计量结果进行警示处理，具体分析过程为：通过电磁流量计对燃气管道内的燃气流量进行采集，得到燃气管道输送燃气量，并将燃气管道输送燃气量传递给集成附加装置的脉冲发生器，进而传递给集成控制器。
提取集成控制器中设定的燃气管道输送燃气量阈值，将燃气管道输送燃气量与燃气管道输送燃气量阈值进行比对，若燃气管道输送燃气量高于燃气管道输送燃气量阈值，则集成控制器通过信号线发送指令给电磁切断阀，实现燃气阀门关闭，并将关闭处理结果传输至客户端以及燃气供应端进行警示反馈。
作为进一步的方法，所述计算环境干扰值，具体分析过程为：获取目标燃气表工作区域的空间体积V，并以设定数目对目标燃气表的工作区域进行监测点布设，得到目标燃气表工作区域的温度Qi和湿度Wi，同时从燃气数据库中获取目标燃气表的适宜工作温度范围和适宜工作湿度范围的中间值，分别作为参照标准适宜工作温度Q0和参照标准适宜工作湿度W0，综合计算目标燃气表工作区域的环境干扰值β，其计算表达式为：其中ΔQ和ΔW分别表示为设定的允许偏差温度和允许偏差湿度，ψ1和ψ2分别表示为设定的温度和湿度对应的影响因子，ψ3表示为设定的工作区域单位体积影响燃气浓度的权重因子，i表示为各监测点的编号，i＝1,2,3,...,n，n表示为监测点的总数。
将目标燃气表工作区域的环境干扰值与燃气数据库中存储的各环境干扰值范围对应的临界燃气浓度进行匹配，得到目标燃气表工作区域的临界燃气浓度C0。
作为进一步的方法，所述计算目标燃气表工作区域的燃气泄露风险评估指数，并对异常结果进行处理预警，具体分析过程为：以设定数目部署燃气筛查点，对目标燃气表工作区域的燃气浓度进行监测，得到目标燃气表工作区域内各燃气筛查点的燃气浓度Cj，综合计算目标燃气表工作区域的燃气泄露风险评估指数α，其计算表达式为：其中ΔC表示为设定的允许偏差燃气浓度，ζ表示为设定的单位燃气浓度对应的泄露风险权重因子，j表示为各燃气筛查点的编号，j＝1,2,3,...,m，m表示为燃气筛查点的总数。
提取集成控制器中设定的燃气泄露风险评估指数阈值，将燃气泄露风险评估指数与燃气泄露风险评估指数阈值进行比对，若燃气泄露风险评估指数高于燃气泄露风险评估指数阈值，则集成控制器通过信号线发送指令给电磁切断阀，实现燃气阀门关闭，同时集成控制器通过通讯模块发送报警指令，并将计量表具异常信息传输至客户接收端。
作为进一步的方法，所述对目标燃气表的主电源信息进行监测，具体分析过程为：对专用电源转换器的工作电流强度进行监测，得到专用电源转换器的各监测时间点的工作电流Id，并从燃气数据库中获取专用电源转换器的额定工作电流I0，同时对专用电源转换器的电流信号进行监测，得到专用电源转换器的电流信号波形。
从燃气数据库中获取专用电源转换器额定电流产生的标准电流信号波形，并提取标准电流信号波形长度将专用电源转换器的电流信号波形与标准电流信号波形进行重合比对，进而得到专用电源转换器的电流信号波形重合长度L电流。
综合计算目标燃气表的主电源电流异常指数χ，其计算表达式为：其中ΔI表示为设定的允许偏差工作电流，ξ1和ξ2分别表示为设定的电流强度和电流信号波形长度所属占比权重，d表示为各监测时间点的编号，d＝1,2,3,...,s，s表示为监测时间点的总数。
对专用电源转换器的输入电压和输出电压进行监测，得到专用电源转换器的各监测时间点的输入电压和输出电压/>并从燃气数据库中获取专用电源转换器的额定输入电压/>和额定输出电压/>综合计算目标燃气表的主电源电压异常指数δ，其计算表达式为：/>其中ΔU输入和ΔU输出分别表示为设定的允许偏差输入电压和允许偏差输出电压，ω1和ω2分别表示为设定的输入电压和输出电压对应的影响权重因子。
作为进一步的方法，所述计算目标燃气表的主电源故障评估指数ε，具体数值表达式为：其中χ和δ分别表示为目标燃气表的主电源电流异常指数和主电源电压异常指数，e表示为自然常数，υ1和υ2分别表示为设定的主电源电流异常指数和主电源电压异常指数所属占比权重。
作为进一步的方法，所述对主电源故障结果进行预警处理，具体分析过程为：从燃气数据库中获取主电源故障评估指数阈值，将目标燃气表的主电源故障评估指数与主电源故障评估指数阈值进行比对，若目标燃气表的主电源故障评估指数高于主电源故障评估指数阈值，则对客户端以及燃气供应端进行主电源故障提醒，同时辅助电源通过控制回路对集成附加装置和电磁切断阀进行供电。
作为进一步的方法，所述对目标燃气表的辅助电源信息进行监测，计算目标燃气表的辅助电源故障评估指数，具体分析过程为：对辅助电源的基本信息进行统计，包括投入使用时长T和充放电次数N，综合计算目标燃气表的辅助电源损耗表征值其计算公式为：其中τ1和τ2分别表示为设定的单位投入使用时长损耗因子和单次充放电损耗因子。
从燃气数据库中获取损耗表征值与预置工作电压的关系曲线，并依据目标燃气表的辅助电源的损耗表征值匹配得到目标燃气表的辅助电源的预置工作电压U预置。
同时对目标燃气表的辅助电源的电压进行监测，得到目标燃气表的辅助电源的各监测时间点的电压综合计算目标燃气表的辅助电源故障评估指数γ，其计算公式为：/>其中ΔU表示为设定的允许偏差辅助电源电压，/>表示为设定的辅助电源电压对应的修正因子。
作为进一步的方法，所述对辅助电源故障结果进行预警处理,具体分析过程为：从燃气数据库中获取辅助电源故障评估指数阈值，将目标燃气表的辅助电源故障评估指数与辅助电源故障评估指数阈值进行比对，若目标燃气表的辅助电源故障评估指数高于辅助电源故障评估指数阈值，则对客户端以及燃气供应端进行辅助电源故障提醒。
本发明第二方面提供了一种家用燃气计量集成表具不间断安全供电装置，包括：处理器，以及与处理器连接的内存和网络接口；所述网络接口与服务器中的非易失性存储器连接；所述处理器在运行时通过所述网络接口从所述非易失性存储器中调取计算机程序，并通过所述内存运行所述计算机程序，以执行上述任一项所述的方法。
相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：
(1)本发明通过提供一种家用燃气计量集成表具不间断安全供电方法及装置，对家用燃气表计量表具和可燃气体报警器两个产品进行集成整合，最大限度降低了客户购置与运行成本，并利用主电源和辅助电源相结合解决不间断供电问题，进而可以解决计量数据与燃气泄漏数据实时传输与监控问题，有助于燃气公司对客户的燃气使用数据进行精确监测，确保了燃气的安全使用。
(2)本发明通过对家用燃气表计量表具和可燃气体报警器两个产品进行集成整合，将原本处于防爆环境的基表内的电磁切断阀及线圈移至非防爆环境，降低了附加装置的防爆要求以及装备购置与运行成本，同时实现了基表内部与外部完全隔离，将原可燃气体泄漏报警器的检测探头与控制器分离开，降低了燃气的泄露风险。
(3)本发明通过利用主电源和辅助电源相结合解决不间断供电问题，将原碱性干电池供电改为交流直流专用转换器作为主电源供电，并增加可充电锂电池作为辅助电源，避免高频率更换电池，降低了电池更换的购置成本和维修成本。
(4)本发明通过设置电源转换自动控制***，实现主电源与辅助电源间无扰动切换，提高了供电的可靠性和稳定性，并降低了供电低成本，实现不间断供电，同时避免了因电源中断引发的数据丢失风险。
(5)本发明通过实现数据传输频次按需设置，满足了实时传输的需求，解决了远程监控目的，进而可对事故原因和产品异常情况进行监控和分析，降低安全隐患，提高安全管理水平，同时存储器设置有利于客户和燃气公司对历史数据进行统计分析，提升服务品质。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1为本发明的方法流程示意图。
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。
参照图1所示，本发明第一方面提供了一种家用燃气计量集成表具不间断安全供电方法，包括：步骤一、对燃气管道内输送燃气进行计量监测，并对燃气计量结果进行警示处理。
具体的，所述对燃气计量结果进行警示处理，具体分析过程为：通过电磁流量计对燃气管道内的燃气流量进行采集，得到燃气管道输送燃气量，并将燃气管道输送燃气量传递给集成附加装置的脉冲发生器，进而传递给集成控制器。
需要解释的是，上述燃气计量结果可通过通过齿轮传动及电磁感应方式，传递给集成附加装置的脉冲发生器，进而传递给集成控制器，集成附加装置由集成控制器、存储器、通讯传输模块、脉冲发生器、可充电锂电池组成。
提取集成控制器中设定的燃气管道输送燃气量阈值，将燃气管道输送燃气量与燃气管道输送燃气量阈值进行比对，若燃气管道输送燃气量高于燃气管道输送燃气量阈值，则集成控制器通过信号线发送指令给电磁切断阀，实现燃气阀门关闭，并将关闭处理结果传输至客户端以及燃气供应端进行警示反馈。
需要解释的是，上述集成控制器依据通讯模块将基表内的燃气计量信息反馈到燃气公司后台管理***，后台管理***实现与客户端的信息传递，并依据反馈的客户缴费信息设置燃气管道输送燃气量阈值，集成控制器基于设定的判定条件和后台管理***指令，确定电磁切断阀的启闭状态，通过信号线发送指令给电磁切断阀，实现阀门开启或关闭。
在一个具体实施例中，电磁切断阀采用一体化设计，将家用燃气计量表具基表内
部装配的电磁切断阀取消，封闭原连接线孔，减少泄漏风险点，使处于防爆环境的基表内部
与外部附加装置等所处的非防爆环境完全隔离开，基表出气口与进气口长度一致，便于与
原表具兼容，方便更换表具，燃气计量表具与燃气泄漏报警器共用一个电磁切断阀，由新的
集成控制器发送启闭指令，同时承担计量表具与可燃气体报警器的切断功能。
在一个具体的实施例中，客户和燃气公司可以登录***随时查看实时用气数据，并能对历史数据进行统计分析和比对，燃气公司可依据燃气费用余额情况对客户进行提醒，包括通过微信、短信和燃气公司公众号发送“您家的燃气存在欠费未缴情况，请速缴费或联系燃气公司，按照规定超过15天未交费，您家的燃气可能会自动停气”的信息内容，当触发停气条件时，家用燃气计量集成表具可依据后台管理***指令进行停气，同时会对客户进行内容为“您家的燃气存在长期欠费未缴情况，按照规定我司暂时进行了停气处理，你交费后会自动恢复供气”的信息提醒，当客户及时缴费，家用燃气计量集成表具可依据后台管理***指令及时供气。
步骤二、初步分析计算目标燃气表工作区域的环境干扰值，并对空气中的燃气浓度进行监测，进而计算目标燃气表工作区域的燃气泄露风险评估指数，并对异常结果进行处理预警。
具体的，所述计算环境干扰值，具体分析过程为：获取目标燃气表工作区域的空间体积V，并以设定数目对目标燃气表的工作区域进行监测点布设，得到目标燃气表工作区域的温度Qi和湿度Wi，同时从燃气数据库中获取目标燃气表的适宜工作温度范围和适宜工作湿度范围的中间值，分别作为参照标准适宜工作温度Q0和参照标准适宜工作湿度W0，综合计算目标燃气表工作区域的环境干扰值β，其计算表达式为：其中ΔQ和ΔW分别表示为设定的允许偏差温度和允许偏差湿度，ψ1和ψ2分别表示为设定的温度和湿度对应的影响因子，ψ3表示为设定的工作区域单位体积影响燃气浓度的权重因子，i表示为各监测点的编号，i＝1,2,3,...,n，n表示为监测点的总数。
需要解释的是，上述利用温度传感器和湿度传感器对目标燃气表工作区域的温度和湿度进行监测，环境因素会对燃气泄露监测产生多种干扰，极端的温湿度条件会对监测设备的监测结果产生影响，同时空间大小会影响燃气泄露的扩散速度和分布，对环境影响因素进行监测，可以降低环境因素对监测结果的影响，进而提高燃气泄露监测的精确性。
将目标燃气表工作区域的环境干扰值与燃气数据库中存储的各环境干扰值范围对应的临界燃气浓度进行匹配，得到目标燃气表工作区域的临界燃气浓度C0。
进一步的，所述计算目标燃气表工作区域的燃气泄露风险评估指数，并对异常结果进行处理预警，具体分析过程为：以设定数目部署燃气筛查点，对目标燃气表工作区域的燃气浓度进行监测，得到目标燃气表工作区域内各燃气筛查点的燃气浓度Cj，综合计算目标燃气表工作区域的燃气泄露风险评估指数α，其计算表达式为：其中ΔC表示为设定的允许偏差燃气浓度，ζ表示为设定的单位燃气浓度对应的泄露风险权重因子，j表示为各燃气筛查点的编号，j＝1,2,3,...,m，m表示为燃气筛查点的总数。
需要解释的是，上述利用可燃气体检测探头对燃气泄露进行检测，可燃气体检测探头安装在电磁切断阀旁，位于家用燃气计量表具上部区域进气口处，与电磁切断阀构成可拆卸一体化结构，该位置是泄漏风险点最为集中区域，契合天然气密度比空气轻，泄漏后往上扩散的特点，便于及时检测到泄漏情况。
提取集成控制器中设定的燃气泄露风险评估指数阈值，将燃气泄露风险评估指数与燃气泄露风险评估指数阈值进行比对，若燃气泄露风险评估指数高于燃气泄露风险评估指数阈值，则集成控制器通过信号线发送指令给电磁切断阀，实现燃气阀门关闭，同时集成控制器通过通讯模块发送报警指令，并将计量表具异常信息传输至客户接收端。
在一个具体的实施例中，可燃气体检测探头将检测到的燃气泄漏数据通过信号线传送给集成控制器，集成控制器通过通讯模块反馈到燃气公司与客户端，用户客户端会收到“您家的燃气可能存在泄漏等异常情况，请速自查或联系燃气公司，稍后燃气公司也将派专业人员与您联系上门安检事宜”的信息内容提醒，同时燃气公司会派遣专业人员到燃气泄露地点进行检查，并对燃气泄露情况进行分析。
步骤三、对目标燃气表的主电源信息进行监测，计算目标燃气表的主电源故障评估指数，并对主电源故障结果进行预警处理。
具体的，所述对目标燃气表的主电源信息进行监测，具体分析过程为：对专用电源转换器的工作电流强度进行监测，得到专用电源转换器的各监测时间点的工作电流Id，并从燃气数据库中获取专用电源转换器的额定工作电流I0，同时对专用电源转换器的电流信号进行监测，得到专用电源转换器的电流信号波形。
从燃气数据库中获取专用电源转换器额定电流产生的标准电流信号波形，并提取标准电流信号波形长度将专用电源转换器的电流信号波形与标准电流信号波形进行重合比对，进而得到专用电源转换器的电流信号波形重合长度L电流。
需要解释的是，上述专用电源转换器可以将220伏交流电转换成6伏直流电，作为主电源为附加装置和电磁切断阀供电，优化了供电***，避免了电池频繁更换造成的资源浪费。
在一个具体实施例中，目标燃气表具有交流/直流专用转换器与可充电锂电池双
路安全供电***，并将专用转换器及相应控制回路与传统燃气表附加装置集成为新的附加
装置，与基表一起作为整体，采用满足ExiC防爆等级要求的防爆设计，目标燃气表可直接安
装在满足燃气表具技术标准与规范的任意家庭厨房环境中与家用交流电源插座相连接，实
现表具数据信息实时传输目的，同时设计超压切断保护与欠压换电自动控制回路，确保供
电***不超压、不断电。
需要解释的是，合适的防爆等级要求设计，不仅降低了传统防爆成本，并保证了安
全裕量，提高了目标燃气表使用的安全性。
在一个具体实施例中，本发明在交流/直流专用转换器中设置一个本质安全防护
电路，用于限制转换器内电路中的电气参数，通过抑止点火源能量，确保在正常工作和规定
的故障条件下产生的任何电火花或任何热效应，均不能点燃***性气体环境中的天然气与
空气混合气体，保证环境中可能存在的电火花和热效应小于***性危险气体的最小点燃能
量和自燃温度，另一方面，该安全电路设定的防护等级为ExiC防爆等级，正常工作状态下，
该电路确保对周边可能存在的可燃性气体不造成点燃的风险，同时从提高元器件额定功率
入手，对于交流/直流专用转换器内各涉及本质安全性能的元件，全部提高元件功率额定
值，本发明设计值为确保元件正常工作时不超过功率额定值的二分之一，优于相关标准。
综合计算目标燃气表的主电源电流异常指数χ，其计算表达式为：其中ΔI表示为设定的允许偏差工作电流，ξ1和ξ2分别表示为设定的电流强度和电流信号波形长度所属占比权重，d表示为各监测时间点的编号，d＝1,2,3,...,s，s表示为监测时间点的总数。
对专用电源转换器的输入电压和输出电压进行监测，得到专用电源转换器的各监测时间点的输入电压和输出电压/>并从燃气数据库中获取专用电源转换器的额定输入电压/>和额定输出电压/>综合计算目标燃气表的主电源电压异常指数δ，其计算表达式为：/>其中ΔU输入和ΔU输出分别表示为设定的允许偏差输入电压和允许偏差输出电压，ω1和ω2分别表示为设定的输入电压和输出电压对应的影响权重因子。
需要解释的是，上述通过电压传感器对专用电源转换器的输入电压和输出电压进行监测，可以及时发现主电源的供电异常情况，保证了目标燃气表的稳定运行。
具体的，所述计算目标燃气表的主电源故障评估指数ε，具体数值表达式为：其中χ和δ分别表示为目标燃气表的主电源电流异常指数和主电源电压异常指数，e表示为自然常数，υ1和υ2分别表示为设定的主电源电流异常指数和主电源电压异常指数所属占比权重。
进一步的，所述对主电源故障结果进行预警处理，具体分析过程为：从燃气数据库中获取主电源故障评估指数阈值，将目标燃气表的主电源故障评估指数与主电源故障评估指数阈值进行比对，若目标燃气表的主电源故障评估指数高于主电源故障评估指数阈值，则对客户端以及燃气供应端进行主电源故障提醒，同时辅助电源通过控制回路对集成附加装置和电磁切断阀进行供电。
在一个具体的实施例中，当主电源出现故障时，辅助电源通过控制回路自动承担向集成附加装置和电磁切断阀供电的任务，同时向燃气公司后台管理***和客户端手机发送主电源故障信息，客户端会收到“您家的燃气表具外电故障，现由内置辅助电源供电，请放心使用”的信息内容提醒，当主电源故障修复后，辅助电源通过控制回路自动退出供电状态，进入充电状态，客户端会收到“您家的燃气表具外电故障排除，现由主电源供电，请放心使用”的信息内容提醒。
步骤四、对目标燃气表的辅助电源信息进行监测，计算目标燃气表的辅助电源故障评估指数，并对辅助电源故障结果进行预警处理。
具体的，所述对目标燃气表的辅助电源信息进行监测，计算目标燃气表的辅助电源故障评估指数，具体分析过程为：对辅助电源的基本信息进行统计，包括投入使用时长T和充放电次数N，综合计算目标燃气表的辅助电源损耗表征值其计算公式为：其中τ1和τ2分别表示为设定的单位投入使用时长损耗因子和单次充放电损耗因子。
需要解释的是，上述辅助电源的使用时长和充放电次数会影响可充电锂电池的电池容量，长时间使用和多次充放电会增加锂电池故障的风险，对锂电池使用时长和充放电次数进行监测，可以有效对锂电池的故障风险进行评估，保证供电的稳定性。
从燃气数据库中获取损耗表征值与预置工作电压的关系曲线，并依据目标燃气表的辅助电源的损耗表征值匹配得到目标燃气表的辅助电源的预置工作电压U预置；
同时对目标燃气表的辅助电源的电压进行监测，得到目标燃气表的辅助电源的各监测时间点的电压综合计算目标燃气表的辅助电源故障评估指数γ，其计算公式为：/>其中ΔU表示为设定的允许偏差辅助电源电压，/>表示为设定的辅助电源电压对应的修正因子。
需要解释的是，上述监测电池电压可以帮助检查电池的状态和性能，提供有关电池健康状况的重要信息，同时有助于反映电池的容量信息和故障信息，方便及时对电池进行替换维修。
进一步的，所述对辅助电源故障结果进行预警处理,具体分析过程为：从燃气数据库中获取辅助电源故障评估指数阈值，将目标燃气表的辅助电源故障评估指数与辅助电源故障评估指数阈值进行比对，若目标燃气表的辅助电源故障评估指数高于辅助电源故障评估指数阈值，则对客户端以及燃气供应端进行辅助电源故障提醒。
本发明第二方面提供了一种家用燃气计量集成表具不间断安全供电装置，包括：处理器，以及与处理器连接的内存和网络接口；所述网络接口与服务器中的非易失性存储器连接；所述处理器在运行时通过所述网络接口从所述非易失性存储器中调取计算机程序，并通过所述内存运行所述计算机程序，以执行上述任一项所述的方法。
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)
1.一种家用燃气计量集成表具不间断安全供电方法，其特征在于，包括：
步骤一、对燃气管道内输送燃气进行计量监测，并对燃气计量结果进行警示处理；
步骤二、初步分析计算目标燃气表工作区域的环境干扰值，并对空气中的燃气浓度进行监测，进而计算目标燃气表工作区域的燃气泄露风险评估指数，并对异常结果进行处理预警；
步骤三、对目标燃气表的主电源信息进行监测，计算目标燃气表的主电源故障评估指数，并对主电源故障结果进行预警处理；
步骤四、对目标燃气表的辅助电源信息进行监测，计算目标燃气表的辅助电源故障评估指数，并对辅助电源故障结果进行预警处理；
所述计算环境干扰值，具体分析过程为：
获取目标燃气表工作区域的空间体积V，并以设定数目对目标燃气表的工作区域进行监测点布设，得到目标燃气表工作区域的温度Qi和湿度Wi，同时从燃气数据库中获取目标燃气表的适宜工作温度范围和适宜工作湿度范围的中间值，分别作为参照标准适宜工作温度Q0和参照标准适宜工作湿度W0，综合计算目标燃气表工作区域的环境干扰值β，其计算表达式为：
其中ΔQ和ΔW分别表示为设定的允许偏差温度和允许偏差湿度，ψ1和ψ2分别表示为设定的温度和湿度对应的影响因子，ψ3表示为设定的工作区域单位体积影响燃气浓度的权重因子，i表示为各监测点的编号，i＝1,2,3,...,n，n表示为监测点的总数；
将目标燃气表工作区域的环境干扰值与燃气数据库中存储的各环境干扰值范围对应的临界燃气浓度进行匹配，得到目标燃气表工作区域的临界燃气浓度C0；
所述计算目标燃气表工作区域的燃气泄露风险评估指数，并对异常结果进行处理预警，具体分析过程为：
以设定数目部署燃气筛查点，对目标燃气表工作区域的燃气浓度进行监测，得到目标燃气表工作区域内各燃气筛查点的燃气浓度Cj，综合计算目标燃气表工作区域的燃气泄露风险评估指数α，其计算表达式为：其中ΔC表示为设定的允许偏差燃气浓度，ζ表示为设定的单位燃气浓度对应的泄露风险权重因子，j表示为各燃气筛查点的编号，j＝1,2,3,...,m，m表示为燃气筛查点的总数；
提取集成控制器中设定的燃气泄露风险评估指数阈值，将燃气泄露风险评估指数与燃气泄露风险评估指数阈值进行比对，若燃气泄露风险评估指数高于燃气泄露风险评估指数阈值，则集成控制器通过信号线发送指令给电磁切断阀，实现燃气阀门关闭，同时集成控制器通过通讯模块发送报警指令，并将计量表具异常信息传输至客户接收端；
所述对目标燃气表的主电源信息进行监测，具体分析过程为：
对专用电源转换器的工作电流强度进行监测，得到专用电源转换器的各监测时间点的工作电流Id，并从燃气数据库中获取专用电源转换器的额定工作电流I0，同时对专用电源转换器的电流信号进行监测，得到专用电源转换器的电流信号波形；
从燃气数据库中获取专用电源转换器额定电流产生的标准电流信号波形，并提取标准电流信号波形长度将专用电源转换器的电流信号波形与标准电流信号波形进行重合比对，进而得到专用电源转换器的电流信号波形重合长度L电流；
综合计算目标燃气表的主电源电流异常指数χ，其计算表达式为：其中ΔI表示为设定的允许偏差工作电流，ξ1和ξ2分别表示为设定的电流强度和电流信号波形长度所属占比权重，d表示为各监测时间点的编号，d＝1,2,3,...,s，s表示为监测时间点的总数；
对专用电源转换器的输入电压和输出电压进行监测，得到专用电源转换器的各监测时间点的输入电压和输出电压/>并从燃气数据库中获取专用电源转换器的额定输入电压/>和额定输出电压/>综合计算目标燃气表的主电源电压异常指数δ，其计算表达式为：/>其中ΔU输入和ΔU输出分别表示为设定的允许偏差输入电压和允许偏差输出电压，ω1和ω2分别表示为设定的输入电压和输出电压对应的影响权重因子；
所述计算目标燃气表的主电源故障评估指数ε，具体数值表达式为：其中χ和δ分别表示为目标燃气表的主电源电流异常指数和主电源电压异常指数，e表示为自然常数，υ1和υ2分别表示为设定的主电源电流异常指数和主电源电压异常指数所属占比权重；
所述对目标燃气表的辅助电源信息进行监测，计算目标燃气表的辅助电源故障评估指数，具体分析过程为：
对辅助电源的基本信息进行统计，包括投入使用时长T和充放电次数N，综合计算目标燃气表的辅助电源损耗表征值其计算公式为：/>其中τ1和τ2分别表示为设定的单位投入使用时长损耗因子和单次充放电损耗因子；
从燃气数据库中获取损耗表征值与预置工作电压的关系曲线，并依据目标燃气表的辅助电源的损耗表征值匹配得到目标燃气表的辅助电源的预置工作电压U预置；
同时对目标燃气表的辅助电源的电压进行监测，得到目标燃气表的辅助电源的各监测时间点的电压综合计算目标燃气表的辅助电源故障评估指数γ，其计算公式为：
其中ΔU表示为设定的允许偏差辅助电源电压，/>表示为设定的辅助电源电压对应的修正因子。
2.根据权利要求1所述的一种家用燃气计量集成表具不间断安全供电方法，其特征在于：所述对燃气计量结果进行警示处理，具体分析过程为：
通过电磁流量计对燃气管道内的燃气流量进行采集，得到燃气管道输送燃气量，并将燃气管道输送燃气量传递给集成附加装置的脉冲发生器，进而传递给集成控制器；
提取集成控制器中设定的燃气管道输送燃气量阈值，将燃气管道输送燃气量与燃气管道输送燃气量阈值进行比对，若燃气管道输送燃气量高于燃气管道输送燃气量阈值，则集成控制器通过信号线发送指令给电磁切断阀，实现燃气阀门关闭，并将关闭处理结果传输至客户端以及燃气供应端进行警示反馈。
3.根据权利要求1所述的一种家用燃气计量集成表具不间断安全供电方法，其特征在于：所述对主电源故障结果进行预警处理，具体分析过程为：
从燃气数据库中获取主电源故障评估指数阈值，将目标燃气表的主电源故障评估指数与主电源故障评估指数阈值进行比对，若目标燃气表的主电源故障评估指数高于主电源故障评估指数阈值，则对客户端以及燃气供应端进行主电源故障提醒，同时辅助电源通过控制回路对集成附加装置和电磁切断阀进行供电。
4.根据权利要求1所述的一种家用燃气计量集成表具不间断安全供电方法，其特征在于：所述对辅助电源故障结果进行预警处理,具体分析过程为：
从燃气数据库中获取辅助电源故障评估指数阈值，将目标燃气表的辅助电源故障评估指数与辅助电源故障评估指数阈值进行比对，若目标燃气表的辅助电源故障评估指数高于辅助电源故障评估指数阈值，则对客户端以及燃气供应端进行辅助电源故障提醒。
5.一种家用燃气计量集成表具不间断安全供电装置，其特征在于：包括：
处理器，以及与处理器连接的内存和网络接口；所述网络接口与服务器中的非易失性存储器连接；所述处理器在运行时通过所述网络接口从所述非易失性存储器中调取计算机程序，并通过所述内存运行所述计算机程序，以执行上述权利要求1-4任一项所述的方法。
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN117578691A (zh) | 2024-02-20 |
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Zhang Haisheng Inventor after: Xiong Shaoqiang Inventor after: Yin Xiang Inventor after: Li Jianxun Inventor after: Yao Zhibai Inventor after: Wen Xizhi Inventor after: Luo Dongxiao Inventor after: Zheng Yan Inventor before: Zhang Haisheng Inventor before: Yin Xiang Inventor before: Li Jianxun Inventor before: Yao Zhibai Inventor before: Wen Xizhi Inventor before: Luo Dongxiao Inventor before: Zheng Yan |
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| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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