專利名稱：家用燃氣報警裝置及其構成的報警網絡的制作方法
技術領域：
本發明涉及危險氣體探測報警技術，特別涉及一種基于電力線載波通信技術的燃 氣探測報警網絡。
背景技術：
家用燃氣，包括天然氣、人工煤氣等，是我國居民日常生活的主要燃料，使用非常 普遍。家用燃氣器具在給人們帶來方便的同時，各種安全隱患也同時存在。燃氣泄漏導致 的安全事故時有發生，為了應對日益突出的家用燃氣泄漏帶來的安全問題，各種家用燃氣 報警裝置應運而生。目前廣泛使用的家用燃氣報警裝置，一般包括傳感器和處理器等。傳 感器利用各種物理、化學手段，探測空氣中泄漏的燃氣濃度，將其轉換成電信號輸入處理器 進行處理，當探測到泄漏的燃氣濃度達到設定值時，控制器輸出控制信號進行聲光報警，并 可以驅動電磁氣閥門和/或排氣風扇等執行結構進行應急處理。現有技術的家用燃氣報警 裝置，多為獨立式的氣體報警器，不能實現集中監控。當這種獨立的氣體報警器出現故障不 能正常工作時，用戶并不能及時發現，從而帶來安全隱患。如果需要將這些獨立的連接構成 探測網絡，現有技術一般通過單獨布線的連接方式，將這些獨立的報警器構成區域(單元、 小區)的監控系統，其缺點是增加系統成本和施工難度，不利于大規模應用。本發明所要解決的技術問題，就是針對現有技術的家用燃氣報警裝置組網成本高 的缺點，提供一種家用燃氣報警裝置，方便進行低成本的組網監控，實現區域內的集中監控 和管理。本發明解決所述技術問題，采用的技術方案是，家用燃氣報警裝置，包括傳感器和 處理器，所述傳感器用于探測空氣中的燃氣濃度；所述處理器用于處理傳感器檢測的信號， 當所述燃氣濃度達到設定值時，輸出控制信號；其特征在于，所述家用燃氣報警裝置還包括 電力線載波通信模塊，所述電力線載波通信模塊與處理器連接，通過電力線進行信號傳輸; 所述處理器還用于監測家用燃氣報警裝置的工作狀態。進一步的，還包括執行機構，所述執行機構與處理器連接，根據所述處理器輸出的 控制信號關閉天然氣閥門和/或打開排氣扇。家用燃氣報警網絡，包括至少2臺家用燃氣報警裝置及1臺集中監控設備，其特征 在于，所述家用燃氣報警裝置與集中監控設備通過電力線進行通信連接，所述集中監控設 備根據家用燃氣報警裝置傳輸的信號，對其進行處理，在本地發出報警控制信號，并向家用 燃氣報警裝置傳輸控制信號。進一步的，所述家用燃氣報警裝置和集中監控設備連接在同一電力變壓器次級回 路中。具體的，所述集中監控設備包括中央處理器、電力線載波通信模塊、操作界面、輸 出接口、聲光報警器、顯示器；所述電力線載波通信模塊與中央處理器連接，用于通過電力 線與家用燃氣報警裝置通信；所述操作界面與中央處理器連接，用于進行操作指令的輸入 和顯示；所述輸出接口用于連接聲光報警器和顯示器，進行本地報警和故障顯示。
本發明的有益效果是，采用電力線載波通信技術，利用交流電網實現設備供電及 通訊，既實現了燃氣報警的集中監控，同時減少了單獨布線的施工與系統供電的難度，家用 報警裝置既能獨立實現報警功能，又可方便的進行區域集中管理。
圖1是家用報警裝置結構示意圖；圖2是電力線載波通信模塊電路結構示意圖；圖3是監控網絡結構示意圖；圖4是集中監控設備結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖及實施例，詳細描述本發明的技術方案。電力線載波通信是利用已有的輸配電網作為傳輸媒介、實現數據傳遞和信息交換 的技術。從早期的模擬技術發展到今天，已經進入數字化通信時代。目前基于片上系統 (SoC)的電力線載波通信模塊，主要功能單元均集成于芯片上，設計中使用了多種抗干擾技 術，能夠很好地解決區域內設備之間的串擾問題，非常適合本發明的應用環境。本發明的技術方案，充分利用家用燃氣報警裝置普遍采用電網供電的特點，利用 技術成熟的電力線載波通信模塊作為家用燃氣報警裝置的通信模塊，組網時不需要專門布 置通信線路，在實現家用燃氣報警裝置供電的同時，實現了區域內的聯網集中監控。實施例本例家用燃氣報警裝置，結構如圖1所示，包括電力線載波通信模塊、傳感器和處 理器。傳感器可以采用各種化學或物理傳感器，用于探測空氣中的燃氣濃度。處理器可以采 用單片機等，主要用于處理傳感器檢測的信號，當檢測到空氣中的燃氣濃度達到設定值時， 控制器輸出控制信號，發出報警信號，或者通過執行機構(圖中未示出)關閉天然氣閥門和 /或打開排氣扇。本例電力線載波通信模塊電路結構如圖2所示，由耦合濾波電路、功放及 整形電路、諧振及限幅電路以及調制解調電路構成。圖2中，耦合濾波電路與220V電力線 連接，調制解調電路的輸出和輸入端與處理器連接，通過電力線進行信號傳輸。本例處理器 還用于監測家用燃氣報警裝置的工作狀態，當其發生故障時，可以通過電力線載波通信模 塊將故障信息傳輸出去，進行故障報警。本例電力線載波通信模塊芯片型號為ST7538，這是 一款功能強大、集成度很高的電力載波芯片，采用了多種抗干擾技術，可以在噪聲頻帶很寬 的信道環境下實現可靠通信。使用中僅需要一些簡單的耦合濾波電路，就可以實現電力線 載波通信功能。圖3示出了本例家用燃氣報警網絡，其中包括至少2臺家用燃氣報警裝置及1臺 集中監控設備。圖中所有家用燃氣報警裝置都具有電力線載波通信功能，他們通過220V電 力線與集中監控設備進行通信連接。本例集中監控設備，通過電力線接收各個家用燃氣報 警裝置傳輸的信號，經過處理后在本地發出報警控制信號，并向家用燃氣報警裝置傳輸控 制信號。由于電力線載波通信的載波頻率(一般大于50kHz)大大高于220V交流電工頻頻 率(50Hz)，載波信號很難通過工頻變壓器進行跨區域傳輸，一般在組網時，將連接在同一電 力變壓器次級回路中的家用燃氣報警裝置，與1臺集中監控設備組成一個監控網絡。
本例集中監控設備結構如4所示，包括電力線載波通信模塊、中央處理器、操作界 面、輸出接口、聲光報警器和顯示器。電力線載波通信模塊與中央處理器連接，受其控制，通 過電力線與家用燃氣報警裝置通信。操作界面由鍵盤等輸入裝置構成，與連接中央處理器 連接，用于進行操作指令的輸入。輸出接口主要用于連接聲光報警器和顯示器，進行本地報 警和故障顯示。本發明的家用燃氣報警網絡中，每一個家用燃氣報警裝置都可以通過集中 監控設備實時反應裝置的工作狀態。當系統中的任意用戶現場出現燃氣濃度超過設定值的 情況時，集中監控設備都能夠即時發出聲、光報警、并指示報警區域和位置，提示監控人員 進行安全應急處理，并發出控制指令，關閉天然氣閥門和/或打開排氣扇，同時向用戶發出 聲、光報警信號。當用戶現場的氣體報警器出現故障、斷電、或其它異常情況導致不能正常 檢測現場氣體濃度的情況時，集用監控器發出故障提示，提醒監控人員進行設備維護。當正 常工作的家用燃氣報警裝置與集中監控設備失去通訊時，可以獨立工作，當檢測到現場燃 氣濃度超過設定值的情況時，關閉天然氣閥門和/或打開排氣扇，發出報警聲/光信號。
權利要求
家用燃氣報警裝置，包括傳感器和處理器，所述傳感器用于探測空氣中的燃氣濃度；所述處理器用于處理傳感器檢測的信號，當所述燃氣濃度達到設定值時，輸出控制信號；其特征在于，所述家用燃氣報警裝置還包括電力線載波通信模塊，所述電力線載波通信模塊與處理器連接，通過電力線進行信號傳輸；所述處理器還用于監測家用燃氣報警裝置的工作狀態。
2.根據權利要求1所述的家用燃氣報警裝置，其特征在于，所述家用燃氣報警裝置還 包括執行機構，所述執行機構與處理器連接，根據所述處理器輸出的控制信號關閉天然氣 閥門和/或打開排氣扇。
3.家用燃氣報警網絡，包括至少2臺家用燃氣報警裝置及1臺集中監控設備，其特征在 于，所述家用燃氣報警裝置與集中監控設備通過電力線進行通信連接，所述集中監控設備 根據家用燃氣報警裝置傳輸的信號，對其進行處理，在本地發出報警控制信號，并向家用燃 氣報警裝置傳輸控制信號。
4.根據權利要求3所述的報警網絡，其特征在于，所述家用燃氣報警裝置和集中監控 設備連接在同一電力變壓器次級回路中。
5.根據權利要求3或4所述的報警網絡，其特征在于，所述集中監控設備包括中央處理 器、電力線載波通信模塊、操作界面、輸出接口、聲光報警器、顯示器；所述電力線載波通信 模塊與中央處理器連接，用于通過電力線與家用燃氣報警裝置通信；所述操作界面與中央 處理器連接，用于進行操作指令的輸入和顯示；所述輸出接口用于連接聲光報警器和顯示 器，進行本地報警和故障顯示。
全文摘要
本發明涉及一種基于電力線載波通信技術的燃氣探測報警網絡。本發明針對現有技術的家用燃氣報警裝置組網成本高的缺點，公開了一種家用燃氣報警裝置及其構成的報警網絡。本發明的家用燃氣報警裝置，包括傳感器、處理器和電力線載波通信模塊，所述電力線載波通信模塊與處理器連接，通過電力線進行信號傳輸；所述處理器還用于監測家用燃氣報警裝置的工作狀態。利用本發明的家用燃氣報警裝置，方便進行低成本的組網監控，實現區域內的集中監控和管理。本發明利用技術成熟的電力線載波通信模塊作為家用燃氣報警裝置的通信模塊，組網時不需要專門布置通信線路，在實現家用燃氣報警裝置供電的同時，實現了區域內的聯網集中監控。
文檔編號G08B25/06GK101984473SQ20101053930
公開日2011年3月9日 申請日期2010年11月10日 優先權日2010年11月10日
發明者何柳 申請人:成都安可信電子股份有限公司