煤气罐安全监控系统的制作方法

1.本发明属于电路监测领域，涉及低成本煤气罐安全监控系统。


背景技术：

2.目前，市面上的对煤气罐的安全监控系统gprs(catn) gps系列存在三个主要缺点：1.丢失率高，大于35％；2.耗电快，一个月电池就耗光了；3.定位精度差，大于500米。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明的目的在于提供煤气罐安全监控系统。为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
4.煤气罐安全监控系统，该系统包括相互连接的数据感知及处理模块和平台监控中心；
5.所述数据感知及处理模块包括传感器单元、定位单元和数据处理单元；
6.所述平台监控中心包括基本信息管理模块、报警信息处理模块和设备运行状态监控单元；
7.所述数据处理单元分别与传感器单元、定位单元、基本信息管理模块、报警信息处理模块和设备运行状态监控单元数据连接；
8.所述数据处理单元包括mcu和供电单元；
9.所述基本信息管理模块包括数据统计分析模块和ai人工智能算法模块；
10.所述数据感知及处理模块设置在煤气罐的角阀手轮上；
11.所述ai人工智能算法模块中运行有煤气罐余气量算法和非法充装点算法。
12.可选的，所述传感器单元包括温度传感器、加速度传感器、磁场传感器、光敏传感器和行程开关。
13.可选的，所述定位单元包括nbiot通讯单元、wifi通讯单元和蓝牙通讯单元。
14.可选的，所述煤气罐余气量算法为：当磁场传感器传来移动角度30度的数据，则判定为煤气罐的角阀手轮开启，煤气输出，记录煤气输出时长，得到剩余煤气量；在剩余煤气量低于20％和10％时上报数据；
15.所述非法充装点算法为：如果有超过10个煤气罐，在5天内，在同一个地点打开角阀手轮的时间超过15秒，同时开启时间低于300秒，而这一地点又不在合法的充装点，那么认为这个地点是非法充装点。
16.可选的，所述煤气输出时长的计算方法为：t＝g/g
‑
k，其中，t为煤气输出时长，g为单位时间消耗煤气重量，g为煤气罐总重量，k为毛重参数。
17.可选的，所述设备运行状态监控单元包括报警信息综合管理单元和报警oa管理单元。
18.可选的，所述数据处理单元还包括蜂鸣器，所述蜂鸣器与报警oa管理单元数据连接。
19.可选的，所述光敏传感器感知到5秒内流明增量为300以上，则判定数据感知及处理模块被强行剥离角阀手轮，向报警oa管理单元发出报警信息，蜂鸣器启动。
20.可选的，所述供电单元为锂亚电池。
21.可选的，所述基本信息管理模块还包括维护模块。
22.本发明的有益效果在于：
23.(1)通过nb数据采集模块监控各分布在零售商的煤气罐的运行状态以及位置变化情况，销售商能够实时监控所有的煤气罐，避免了人工定期巡检，节约了成本，避免了人工的错误，能够有效地利用大数据分析来提升产品商的销售额和服务质量，从而大幅提高整体运营效益。
24.(2)通过nb
‑
iot wifi的通讯和定位方式实现数据的低功耗、可靠传输和增加密集度，同时将煤气罐位置(低于十米)、使用时长和温度信息的实时上传，形成了终端用户和加气站之间的无缝链接，既降低了客户的流失率，又提高了安全生产水平和客户的粘度，是一个使燃气安全主管部门、燃气公司加气站和电信公司均收益的系统。
25.本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
26.为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：
27.图1为本发明系统图；
28.图2为本发明中mcu和dcdc连接图；
29.图3为本发明中wifi定位模块电路图。
具体实施方式
30.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
31.其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
32.本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或
暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
33.如图1～图3所示，为煤气罐安全监控系统，该系统包括相互连接的数据感知及处理模块和平台监控中心；
34.所述数据感知及处理模块包括传感器单元、定位单元和数据处理单元；
35.所述平台监控中心包括基本信息管理模块、报警信息处理模块和设备运行状态监控单元；
36.所述数据处理单元分别与传感器单元、定位单元、基本信息管理模块、报警信息处理模块和设备运行状态监控单元数据连接；
37.所述数据处理单元包括mcu和供电单元；
38.所述基本信息管理模块包括数据统计分析模块和ai人工智能算法模块；
39.所述数据感知及处理模块设置在煤气罐的角阀手轮上；
40.所述ai人工智能算法模块中运行有煤气罐余气量算法和非法充装点算法。
41.可选的，所述传感器单元包括温度传感器、加速度传感器、磁场传感器、光敏传感器和行程开关。
42.可选的，所述定位单元包括nbiot通讯单元、wifi通讯单元和蓝牙通讯单元。
43.可选的，所述煤气罐余气量算法为：当磁场传感器传来移动角度30度的数据，则判定为煤气罐的角阀手轮开启，煤气输出，记录煤气输出时长，得到剩余煤气量；在剩余煤气量低于20％和10％时上报数据；
44.所述非法充装点算法为：如果有超过10个煤气罐，在5天内，在同一个地点打开角阀手轮的时间超过15秒，同时开启时间低于300秒，而这一地点又不在合法的充装点，那么认为这个地点是非法充装点。
45.可选的，所述煤气输出时长的计算方法为：t＝g/g
‑
k，其中，t为煤气输出时长，g为单位时间消耗煤气重量，g为煤气罐总重量，k为毛重参数。
46.可选的，所述设备运行状态监控单元包括报警信息综合管理单元和报警oa管理单元。
47.可选的，所述数据处理单元还包括蜂鸣器，所述蜂鸣器与报警oa管理单元数据连接。
48.可选的，所述光敏传感器感知到5秒内流明增量为300以上，则判定数据感知及处理模块被强行剥离角阀手轮，向报警oa管理单元发出报警信息，蜂鸣器启动。
49.可选的，所述供电单元为锂亚电池。
50.可选的，所述基本信息管理模块还包括维护模块。
51.本系统的参数如下：
52.定位精确度：10米以内；
53.监控方式：定位/振动/温度/开关/光敏 行程开关，以及组合逻辑；
54.报警信息：<10秒；
55.定位信息：24小时一次(可调)；
56.电池：2200mah锂亚电池；
57.工作温度：
‑
20
‑
65℃；
58.外壳：abs材质。
59.所述mcu型号为hs6620；
60.所述dcdc中的电容c120同时连接至mcu的引脚47；电容c120接地；
61.所述电容c120分别与串联的电阻r101和电阻r100并联；
62.所述电阻r100与电容c101并联，然后与电感l100串联；
63.所述电感l100连接至电压源u100的开关控制脚，电容c101连接至电压源u100的输出电压反馈脚；
64.所述电压源u100的数据信号端连接有电容c100和电源监控输入vbat端口，电容c100接地；
65.所述电压源u100的电源负极接地；
66.所述电压源u100的使能脚连接有dcdc的使能脚端口；
67.所述mcu的引脚23通过控制线scl与冲击力传感器的控制端口连接；
68.所述mcu的引脚24通过数据线sda与冲击力传感器的数据端口连接；
69.所述mcu的引脚42连接至wifi定位模块的发送端tx；
70.所述mcu的引脚41连接至wifi定位模块的接收端rx。
71.所述电容c120为10μf，其电压为6.3v。
72.所述电阻r101为200kω，所述电阻r100wei 300kω。
73.所述电容c101为22pf，为cog电容。
74.所述电容c100为4.7μf，其电压为16v。
75.所述wifi定位模块的复位端连接有电阻r600；
76.所述wifi定位模块的还接有外部晶振的输入输出和天线。
77.所述电阻r600为1kω。
78.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。