[发明专利]一种室内燃气泄漏警报系统及其警报和泄漏点定位方法

权利要求书

1.一种室内燃气泄漏警报系统，其特征在于，包括燃气检测终端、信号处理单元、燃气疏散单元以及监控单元；所述燃气检测终端与信号处理单元通信连接，所述信号处理单元分别与燃气疏散单元和监控单元通信连接。

2.根据权利要求1所述室内燃气泄漏警报系统，其特征在于，所述燃气检测终端包括均匀设置于室内的至少两个燃气检测器，每个所述燃气检测器包括依次通信连接的燃气检测传感器、A/D转换器、微处理器和第一通讯模块，所述第一通讯模块与信号处理单元通信连接。

3.根据权利要求2所述室内燃气泄漏警报系统，其特征在于，所述信号处理单元包括第二通讯模块、信号处理模块、控制器以及蜂鸣器，所述控制器分别与第二通讯模块、信号处理模块以及蜂鸣器通信连接，所述信号处理模块与第一通讯模块通信连接，所述第二通讯模块分别与燃气疏散单元以及监控单元通讯连接。

4.根据权利要求3所述室内燃气泄漏警报系统，其特征在于，所述燃气疏散单元包括设置于每个房间顶部的消防喷水器和通风扇，以及分别与消防喷水器和通风扇通信连接的继电器，所述消防喷水器与水管连接，所述通风扇与室外连接，所述继电器的控制端通过第二通讯模块与控制器通信连接。

5.根据权利要求4所述室内燃气泄漏警报系统，其特征在于，所述监控单元包括移动终端和显示屏，所述移动终端和显示屏均与第二通讯模块通信连接。

6.根据权利要求5所述室内燃气泄漏警报系统，其特征在于，所述第一通讯模块和第二通讯模块均为无线通讯模块，所述信号处理模块包括并行处理器，所述控制器为C51单片机。

7.根据权利要求6所述室内燃气泄漏警报系统，其特征在于，所述燃气检测器还包括抗干扰电路，所述抗干扰电路位于燃气检测传感器和A/D转换器之间。

8.一种基于权利要求1-7任一所述室内燃气泄漏警报系统的警报和泄漏点定位方法，所述室内燃气泄漏警报系统包括燃气检测终端、信号处理单元、燃气疏散单元以及监控单元，所述燃气检测终端包括至少两个燃气检测器，每个所述燃气检测器包括燃气检测传感器、A/D转换器、微处理器和第一通讯模块，所述信号处理单元包括第二通讯模块、信号处理模块、控制器以及蜂鸣器，所述燃气疏散单元包括消防喷水器、通风扇以及继电器；所述监控单元包括移动终端和显示屏，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

S1：使用燃气检测传感器定时检测当前空气中的甲烷浓度，使用A/D转换器将浓度数据转换为数字信号，传输给微处理器进行采集，并通过第一通讯模块传输给信号处理模块；

S2：使用信号处理模块对所有燃气检测传感器采集的浓度数据进行处理，得到浓度变化数据，并定时传输给控制器；

S3：建立室内二维坐标图，使用控制器将浓度变化数据转化成图像信息并显示在显示屏上；

S4：判断是否存在异常的燃气检测传感器节点，即节点采集的单位时间内浓度变化值或者燃气浓度值超过阈值，若是则控制蜂鸣器发出警报，使用控制器将警报信息通过第二通讯模块发送至移动终端，实现警报和泄漏点定位，并进入步骤S5，否则继续执行步骤S4；

S5：根据单位时间内浓度变化值最大的节点坐标和室内二维坐标图，使用控制器控制第一继电器打开位于同一房间的附近坐标的通风扇以及消防喷水器，实现燃气的疏散。

9.根据权利要求8所述的警报和泄漏点定位方法，其特征在于，所述步骤S2包括如下步骤：

S2-1：使用信号处理模块定时接收来自所有燃气检测传感器的浓度数据，并对每个浓度数据进行编号；

S2-2：根据燃气检测传感器的数量建立对应数量的数据链，并进行编号；

S2-3：使浓度数据找到对应编号的数据链，并根据时间顺序存入数据链，得到跟随时间变化的浓度变化数据；

S2-4：将浓度变化数据定时传输给控制器。

10.根据权利要求8所述的警报和泄漏点定位方法，其特征在于，所述步骤S4包括如下步骤：

S4-1：提取每个燃气检测传感器节点的浓度变化数据，判断是否存在异常节点，即节点采集的单位时间内浓度变化值或者燃气浓度值超过阈值，若是则进入步骤S4-2，否则继续执行步骤S4-1；

单位时间内浓度变化值的计算公式为：

式中，Δp为单位时间内浓度变化值；p_i+1为当前传输周期内接收到的燃气浓度值；p_i为上一传输周期内接收到的燃气浓度值；t为预设单位时间；i为传输指示量；

S4-2：控制蜂鸣器发出警报，提取异常节点的坐标以及单位时间内浓度变化值；

S4-3：比较所有异常节点的单位时间内浓度变化值，将单位时间内浓度变化值最大的异常节点坐标、当前燃气浓度值以及图像信息模型保存在警报信息中；

S4-4：通过第二通讯模块将警报信息发送至移动终端，实现警报和泄漏点定位。