一种智能燃气阀物联设备与云平台系统及方法与流程

1.本发明涉及智能燃气阀技术领域，具体为一种智能燃气阀物联设备与云平台系统及方法。


背景技术：

2.燃气是对所有气体燃料的总称，可以将燃烧产生的热能转化为其他能力，供给居民和工业企业比较多，由于天然气具有清洁、高效、环保的特点符合我国的可持续发展，加快燃气行业的速度。在工业中的主要用于切割、焊接、热处理等方面广泛应用，由于其本身的特性在使用管理起来有一定的安全隐患。目前，大多数燃气设备还保留在现场采集、现场控制的阶段，且使用不当就会发生火灾、爆炸、使人窒息等安全隐患；随着社会经济增长，燃气管道传输能源的应用呈增长趋势，燃气长输管道大量铺设，管道安全保护问题也日益显著。
3.但是，现有的管道埋藏于地下并且大都避开人口居住区，地理环境也相对恶劣，日常主要靠人工巡检、抄表和手动操作的传统运维管理，数据获取周期很长，无法做到实时监控分析，无法预防事故风险；因此，不满足现有的需求，对此我们提出了一种智能燃气阀物联设备与云平台系统及方法。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种智能燃气阀物联设备与云平台系统及方法，用户可通过终端查看管道、阀门和传感设备的实时状态及各项分析数据，实现对城市阀门系统的实时监测和数据分析、故障告警和运维监管与安全保障、应急处置和多方联动、阀门系统大数据决策模型与风险预知和规避，可以解决现有技术中的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种智能燃气阀物联设备与云平台系统，包括阀件智联单元和燃气阀主体，所述阀件智联单元设置在燃气阀主体的上方，且阀件智联单元与燃气阀主体组合连接，所述阀件智联单元的外表面设置有计量仪表，且计量仪表与阀件智联单元电性连接，所述阀件智联单元底部的一侧设置有电源机盒，且电源机盒与阀件智联单元电性连接，所述电源机盒底部的一侧设置有电液执行器，且电液执行器与电源机盒组合连接。
6.优选的，所述燃气阀主体的内部设置有油缸，所述油缸的一端设置有传感器元件，且传感器元件与油缸组合连接，所述油缸的另一端设置有缸头，且缸头与油缸固定连接，所述传感器元件的外侧设置有导流套，且导流套与燃气阀主体通过卡槽连接，所述油缸的外侧设置有阀芯，且阀芯与燃气阀主体组合连接。
7.优选的，所述缸头的内部设置有活塞杆，且活塞杆与油缸伸缩连接，所述油缸一端的上方设置有液压管路，且油缸通过液压管路与电液执行器连接，所述传感器元件的另一端设置有转接线路，且传感器元件通过转接线路与电源机盒电性连接。
8.优选的，所述阀件智联单元与设备接入服务双向交互，且设备接入服务与抄表系
统、厂家平台和aep平台双向交互，所述设备接入服务通过上行通道与设备处理服务单向交互，且设备处理服务通过下行通道与设备接入服务单向交互。
9.优选的，所述阀件智联单元包括手机蓝牙直连、用户注册单元、家庭用户绑定和网上缴费单元；
10.手机蓝牙直连：用户可以通过手机蓝牙直接与智能阀件之间进行交互使用：
11.用户注册单元：用户需要提供手机号以及个人身份证件进行实名注册；
12.家庭用户绑定：将对应的账户与燃气阀编号进行绑定，一个账户可以同时绑定多个燃气阀；
13.网上缴费单元：用户可以直接通过手机进行燃气费用的缴纳。
14.优选的，所述厂家平台包括研创设计单元、反馈数据校验和插件数据更新；
15.研创设计单元：能够对反馈的数据进行检验分析；
16.反馈数据校验：可以收集各平台反馈而来的智能阀监测数据以及问题反馈；
17.插件数据更新：用于推送阀件更新插件到各平台。
18.优选的，所述设备处理服务包括数据转换和指令下发，所述数据转换的输出端与时序数据库和规则引擎的输入端连接，所述指令下发的输入端与指令缓存的输出端连接，且指令缓存的输入端与手动指令的输出连接，所述时序数据库包括数据采集、数据清洗、数据分析和数据统计；
19.数据采集：可以收集平台接收到的阀件数据；
20.数据清洗：对判定失效和错误的数据进行清理；
21.数据分析：对收集的数据进行判定分析；
22.数据统计：对分析完成后的数据进行整理分类。
23.优选的，所述规则引擎的输出端与业务数据库、抄表数据、预警警告和短信通知的输入端连接，且抄表数据的输入端与营收系统的输出端连接，所述营收系统和预警警告的输出端与指令缓存的输入端连接。
24.优选的，所述预警警告包括定时采集任务、异常状态监控和数据行为监控；
25.定时采集任务：按照预设的时间间隔对子平台下辖的智能阀件进行数据的采集；
26.异常状态监控：可以对阀件的各项元件运行情况进行监控；
27.数据行为监控：会参照用户近期的使用数据与当前数据进行比对，并作出相应的判断。
28.一种智能燃气阀物联设备与云平台系统的使用方法，包括如下步骤：
29.步骤一：阀件智联单元收集燃气阀主体内部的传感器元件所采集到的数据，随后通过电信平台上传至燃气监控平台，经数据转换后接入到规则引擎；
30.步骤二：规则引擎根据已有的规则参数，进行传感器数据订阅，实时判断传感器是否触发了报警规则，从而实现项目的实时监控和报警需求，同时规则引擎还会根据传感器数据，触发对应的指令操作，通过平台下发给阀件智联单元；
31.步骤三：用户可通过终端查看管道、阀门和传感设备的实时状态及各项分析数据，实现对城市阀门系统的实时监测和数据分析、故障告警和运维监管与安全保障、应急处置和多方联动、阀门系统大数据决策模型与风险预知和规避。
32.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
33.1、本发明，阀件智联单元可以收集燃气阀主体内部的传感器元件所采集到的数据信息，同时也可以收集计量仪表的内部记录数据，随后通过电信平台将收集到的数据进行上传，随后再平台作出判断并下达相应的指令后，阀件智联单元可以控制电液执行器来对阀体进行管控，在日常使用中用户同样可以通过手机app与阀件智联单元相连，同样可以获取到一些用户常规数据，还可以对阀体的启闭进行管控，借助智能燃气阀物联设备与云平台系统，可以降低运维成本，让％以上的故障远程解决，降低设备故障时间，减少出差成本；
34.2、本发明，从传统买设备模式转向服务型模式转型，通过设备云平台加强客户服务响应时间和能力，规范服务流程，提高用户满意度，增加用户粘性；
35.3、本发明，通过研创设计单元、反馈数据校验和插件数据更新可以持续产品改善，通过用户对设备的使用情况分析，历史运行数据分析，发现设备缺陷，指导后续产品研发以及改进；
36.4、本发明，时序数据库可以收集平台接收到的阀件数据，对收集的数据进行判定分析，并判定失效和错误的数据进行清理，之后对分析完成后的数据进行整理分类，基于设备运行数据，逐步和完善和迭代设备能耗模型，设备故障预测模型，设备保养知识等，让数据创造更多的价值；
37.5、本发明，预警警告包括定时采集任务、异常状态监控和数据行为监控，定时采集任务负责按照预设的时间间隔对子平台下辖的智能阀件进行数据的采集，异常状态监控可以对阀件的各项元件运行情况进行监控，数据行为监控会参照用户近期的使用数据与当前数据进行比对，并作出相应的判断，实现设备异常实时通知，以及无人值守，减少维护费用。
附图说明
38.图1为本发明的燃气阀主体结构示意图；
39.图2为本发明的智能燃气阀云平台组成结构示意图；
40.图3为本发明的阀件智联单元组成结构示意图；
41.图4为本发明的厂家平台组成结构示意图；
42.图5为本发明的时序数据库组成结构示意图；
43.图6为本发明的预警警告组成结构示意图。
44.图中：1、阀件智联单元；2、燃气阀主体；3、抄表系统；4、厂家平台；5、aep平台；6、设备接入服务；7、上行通道；8、下行通道；9、营收系统；10、设备处理服务；11、手动指令；12、指令缓存；13、规则引擎；14、业务数据库；15、时序数据库；101、计量仪表；102、电源机盒；103、电液执行器；104、转接线路；105、液压管路；201、导流套；202、传感器元件；203、油缸；204、缸头；205、阀芯；206、活塞杆。
具体实施方式
45.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。
46.请参阅图1，本发明提供的一种实施例：一种智能燃气阀物联设备，包括阀件智联
单元1和燃气阀主体2，阀件智联单元1设置在燃气阀主体2的上方，且阀件智联单元1与燃气阀主体2组合连接，阀件智联单元1的外表面设置有计量仪表101，且计量仪表101与阀件智联单元1电性连接，阀件智联单元1底部的一侧设置有电源机盒102，且电源机盒102与阀件智联单元1电性连接，电源机盒102底部的一侧设置有电液执行器103，且电液执行器103与电源机盒102组合连接，燃气阀主体2的内部设置有油缸203，油缸203的一端设置有传感器元件202，且传感器元件202与油缸203组合连接，油缸203的另一端设置有缸头204，且缸头204与油缸203固定连接，传感器元件202的外侧设置有导流套201，且导流套201与燃气阀主体2通过卡槽连接，油缸203的外侧设置有阀芯205，且阀芯205与燃气阀主体2组合连接，缸头204的内部设置有活塞杆206，且活塞杆206与油缸203伸缩连接，油缸203一端的上方设置有液压管路105，且油缸203通过液压管路105与电液执行器103连接，传感器元件202的另一端设置有转接线路104，且传感器元件202通过转接线路104与电源机盒102电性连接，阀件智联单元1可以收集燃气阀主体2内部的传感器元件202所采集到的数据信息，同时也可以收集计量仪表101的内部记录数据，随后通过电信平台将收集到的数据进行上传，随后再平台作出判断并下达相应的指令后，阀件智联单元1可以控制电液执行器103来对阀体进行管控，在日常使用中用户同样可以通过手机app与阀件智联单元1相连，同样可以获取到一些用户常规数据，还可以对阀体的启闭进行管控，借助智能燃气阀物联设备与云平台系统，可以降低运维成本，让80％以上的故障远程解决，降低设备故障时间，减少出差成本。
47.请参阅图2，一种智能燃气阀物联云平台系统，阀件智联单元1与设备接入服务6双向交互，且设备接入服务6与抄表系统3、厂家平台4和aep平台5双向交互，设备接入服务6通过上行通道7与设备处理服务10单向交互，且设备处理服务10通过下行通道8与设备接入服务6单向交互，设备处理服务10包括数据转换和指令下发，数据转换的输出端与时序数据库15和规则引擎13的输入端连接，指令下发的输入端与指令缓存12的输出端连接，且指令缓存12的输入端与手动指令11的输出连接，规则引擎13的输出端与业务数据库14、抄表数据、预警警告和短信通知的输入端连接，且抄表数据的输入端与营收系统9的输出端连接，营收系统9和预警警告的输出端与指令缓存12的输入端连接。
48.请参阅图4-6，阀件智联单元1包括手机蓝牙直连、用户注册单元、家庭用户绑定和网上缴费单元，从传统买设备模式转向服务型模式转型，通过设备云平台加强客户服务响应时间和能力，规范服务流程，提高用户满意度，增加用户粘性；
49.手机蓝牙直连：用户可以通过手机蓝牙直接与智能阀件之间进行交互使用：
50.用户注册单元：用户需要提供手机号以及个人身份证件进行实名注册；
51.家庭用户绑定：将对应的账户与燃气阀编号进行绑定，一个账户可以同时绑定多个燃气阀；
52.网上缴费单元：用户可以直接通过手机进行燃气费用的缴纳。
53.厂家平台4包括研创设计单元、反馈数据校验和插件数据更新，可以持续产品改善，通过用户对设备的使用情况分析，历史运行数据分析，发现设备缺陷，指导后续产品研发以及改进；
54.研创设计单元：能够对反馈的数据进行检验分析；
55.反馈数据校验：可以收集各平台反馈而来的智能阀监测数据以及问题反馈；
56.插件数据更新：用于推送阀件更新插件到各平台。
57.时序数据库15包括数据采集、数据清洗、数据分析和数据统计，基于设备运行数据，逐步和完善和迭代设备能耗模型，设备故障预测模型，设备保养知识等，让数据创造更多的价值；
58.数据采集：可以收集平台接收到的阀件数据；
59.数据清洗：对判定失效和错误的数据进行清理；
60.数据分析：对收集的数据进行判定分析；
61.数据统计：对分析完成后的数据进行整理分类。
62.预警警告包括定时采集任务、异常状态监控和数据行为监控，设备异常实时通知，实现无人值守，减少维护费用；
63.定时采集任务：按照预设的时间间隔对子平台下辖的智能阀件进行数据的采集；
64.异常状态监控：可以对阀件的各项元件运行情况进行监控；
65.数据行为监控：会参照用户近期的使用数据与当前数据进行比对，并作出相应的判断。
66.一种智能燃气阀物联设备与云平台系统的使用方法，包括如下步骤：
67.步骤一：阀件智联单元1收集燃气阀主体2内部的传感器元件202所采集到的数据，随后通过电信平台上传至燃气监控平台，经数据转换后接入到规则引擎13；
68.步骤二：规则引擎13根据已有的规则参数，进行传感器数据订阅，实时判断传感器是否触发了报警规则，从而实现项目的实时监控和报警需求，同时规则引擎13还会根据传感器数据，触发对应的指令操作，通过平台下发给阀件智联单元1；
69.步骤三：用户可通过终端查看管道、阀门和传感设备的实时状态及各项分析数据，实现对城市阀门系统的实时监测和数据分析、故障告警和运维监管与安全保障、应急处置和多方联动、阀门系统大数据决策模型与风险预知和规避。
70.综上，阀件智联单元1可以收集燃气阀主体2内部的传感器元件202所采集到的数据信息，同时也可以收集计量仪表101的内部记录数据，随后通过电信平台将收集到的数据进行上传，经数据转换后接入到规则引擎13，规则引擎13根据已有的规则参数，进行传感器数据订阅，实时判断传感器是否触发了报警规则，从而实现项目的实时监控和报警需求，同时规则引擎13还会根据传感器数据，触发对应的指令操作，通过平台下发给阀件智联单元1，用户可通过终端查看管道、阀门和传感设备的实时状态及各项分析数据，实现对城市阀门系统的实时监测和数据分析、故障告警和运维监管与安全保障、应急处置和多方联动、阀门系统大数据决策模型与风险预知和规避，在日常使用中用户同样可以通过手机app与阀件智联单元1相连，同样可以获取到一些用户常规数据，还可以对阀体的启闭进行管控，借助智能燃气阀物联设备与云平台系统，可以降低运维成本，让80％以上的故障远程解决，降低设备故障时间，减少出差成本。
71.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
72.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。