智能自闭阀控制系统、方法及存储介质与流程

1.本发明涉及燃气安全管理应用技术领域，具体涉及智能自闭阀控制系统、方法及存储介质。


背景技术：

2.燃气作为“低消耗、高收益、低污染、高效益”的清洁能源，已广泛应用到人们的日常生产和生活中。现在大多数人在燃气灶炖或煮饭的过程中，由于时间较长，人们会选择不在厨房内等候，而是忙于其他事情，以便合理分配时间，但时间稍久就会很容易忘记燃气灶还在燃烧，因此很容易将锅内的食物煮干甚至燃烧起火，存在极大的安全隐患。
3.目前的自闭阀一般安装在燃气系统管道上，当管道供气压力出现欠压、超压时，不用电或其他外部动力，就能自动关闭以确保燃气的安全使用。但是在上述燃气工况发生时，普通的自闭阀就无法发挥有效作用，适用范围过窄。


技术实现要素：

4.本发明的目的之一在于提供一种智能自闭阀控制系统，能够扩大自闭阀的适用范围，从而提升自闭阀的安全性。
5.为了达到上述目的，提供了一种智能自闭阀控制系统，包括智能自闭阀、燃气表、客户端和服务器，所述燃气表的字轮上安装有磁体，所述燃气表内且位于字轮外侧设有霍尔传感器；所述智能自闭阀包括控制模块和自闭阀本体，所述控制模块和客户端均与服务器远程通信连接，所述服务器包括：
6.数据采集模块：用于在通过控制模块获取到霍尔传感器的脉冲信号时，记录为燃气使用开始时间点；还用于在霍尔传感器未采集到脉冲信号的时间长度超过预设时长时，记录为燃气使用结束时间点；还用于记录霍尔传感器在燃气使用开始时间点至燃气使用结束时间点之间的脉冲信号数据，并标记为燃气使用事件；
7.工况分析模块：用于根据脉冲信号数据分析脉冲信号数据中脉冲周期稳定的时间段和对应的周期时间数据，并根据周期时间数据和燃气管道直径数据分析对应时间内的燃气流量数据；还用于根据燃气流量数据分析燃气使用事件的工况，并将对应的燃气使用事件进行关联存储到数据库中；所述工况包括过压、正常烹饪、无人掌火和泄漏；
8.监控管理模块：用于在通过数据采集模块获取到脉冲信号时，持续获取脉冲信号数据且标记为新燃气使用事件，并根据工况分析模块进行新燃气使用事件的实时工况预测分析，当工况被预测分析为非正常烹饪时，生成报警信息并发于客户端。
9.原理及优点：
10.1.数据采集模块和工况分析模块的设置，数据采集模块通过控制模块获取霍尔传感器在燃气使用开始时间点至燃气使用结束时间点之间的脉冲信号数据，并标记为燃气使用事件；以便后续的工况分析提供足够的数据支持。而工况分析模块则是根据脉冲信号数据分析脉冲信号数据中脉冲周期稳定的时间段和对应的周期时间数据，并根据周期时间数
据和燃气管道直径数据分析对应时间内的燃气流量数据；从而提供燃气流量数据来分析燃气使用事件的具体工况，并将对应的燃气使用事件进行关联存储到数据库中。只需数据采集模块采集足够的数据，数据库中对于工况的分析就越多，从而使得对于工况的识别范围就越广泛，而且对于后续的实时工况分析提供良好的数据基础。
11.2.监控管理模块的设置，在通过数据采集模块获取到脉冲信号时，持续获取脉冲信号数据且标记为新燃气使用事件，并根据工况分析模块的数据库进行新燃气使用事件的实时工况预测分析，因此对于工况的识别范围就更广泛，从而扩大了自闭阀的适用范围。当工况被预测分析为非正常烹饪时，生成报警信息并发于客户端，以便提高燃气使用的安全性。
12.进一步，所述工况分析模块还包括以下子模块：
13.火候工况分析子模块：用于根据预设的工况分析表，对新燃气使用事件各时间段的燃气流量数据进行火候工况插值分析，并通过图表绘画得到新燃气使用事件的火候工况分析图；所述火候工况包括中火、大火和细火；
14.烹饪菜系存储子模块：用于得到火候工况分析图后，再通过数据采集模块向客户端获取正常烹饪多的对应菜系和菜名，并将火候工况分析图与菜系和菜名进行关联存储到数据库中。
15.有益效果：火候工况分析子模块的设置，能够通过图表绘画得到新燃气使用事件的火候工况分析图。而烹饪菜系存储子模块的设置，则是通过数据采集模块向客户端获取正常烹饪多的对应菜系和菜名，并将火候工况分析图与菜系和菜名进行关联存储到数据库中，从而方便后续根据火候工况分析图来了解用户具体在做什么菜，避免出现工况的误判，例如炖汤中，需大火炖10分钟烧开，然后2-3小时的小火慢炖，由于小火慢炖的时间较长，就容易被识别为无人掌火，从而出现工况的错误判断。通过将火候工况分析图与菜系和菜名进行关联存储到数据库中，可便于解决误判的问题，从而使得后续的工况分析更准确。
16.进一步，所述工况分析模块还包括以下子模块：
17.烹饪指导分析子模块：用于通过数据采集模块获取客户端的烹饪指导需求，根据烹饪指导需求从数据库找到对应的火候工况分析图，并将火候工况分析图发给智能自闭阀；还用于在监控管理模块分析到新燃气使用事件时，使控制模块根据火候工况分析图控制自闭阀本体进行燃气流量的控制，并根据火候工况分析图中的火候工况变化点生成提示信息且发于客户端；所述烹饪指导需求包括菜系和菜名。
18.有益效果：烹饪指导分析子模块的设置，由于烹饪在多数情况下，对于火候的大小和时间长度的控制是比较难的，烹饪指导分析子模块会根据烹饪指导需求从数据库找到对应的火候工况分析图，并将火候工况分析图发给智能自闭阀，省去了用户对于火候的大小和时间长度的控制，从而使得烹饪更加智能、更加方便。
19.进一步，还包括以下子模块：
20.通知反馈模块：用于根据新燃气使用事件的工况匹配对应的通知模板，并生成对应的通知信息并发于客户端；还用于收集客户端的反馈信息，并根据反馈信息对应修改监控管理模块实时预测分析的工况。
21.有益效果：通过通知信息及时发于客户端让确认及反馈，一方面让客户了解情况，从而避免出现燃气安全问题，另一方面通过客户端的反馈，可避免出现误判而关闭燃气管
道，从而影响烹饪的完成。
22.本发明的目的之二在于提供一种智能自闭阀控制方法，包括以下步骤：
23.安装步骤：在燃气表的字轮上安装磁体，以及在燃气表内且位于字轮外侧设置霍尔传感器；霍尔传感器连接智能自闭阀，所述智能自闭阀包括控制模块和自闭阀本体，所述控制模块和客户端均与服务器远程通信连接；
24.数据采集步骤：在通过控制模块获取到霍尔传感器的脉冲信号时，记录为燃气使用开始时间点；并在霍尔传感器未采集到脉冲信号的时间长度超过预设时长时，记录为燃气使用结束时间点；再记录霍尔传感器在燃气使用开始时间点至燃气使用结束时间点之间的脉冲信号数据，并标记为燃气使用事件；
25.工况分析步骤：根据脉冲信号数据分析脉冲信号数据中脉冲周期稳定的时间段和对应的周期时间数据，并根据周期时间数据和燃气管道直径数据分析对应时间内的燃气流量数据；还用于根据燃气流量数据分析燃气使用事件的工况，并将对应的燃气使用事件进行关联存储到数据库中；所述工况包括过压、正常烹饪、无人掌火和泄漏；
26.监控管理步骤：在通过数据采集模块获取到脉冲信号时，持续获取脉冲信号数据且标记为新燃气使用事件，并根据工况分析模块进行新燃气使用事件的实时工况预测分析，当工况被预测分析为非正常烹饪时，生成报警信息并发于客户端。
27.原理及优点：
28.1.数据采集步骤和工况分析步骤的设置，数据采集步骤通过控制模块获取霍尔传感器在燃气使用开始时间点至燃气使用结束时间点之间的脉冲信号数据，并标记为燃气使用事件；以便后续的工况分析提供足够的数据支持。而工况分析步骤则是根据脉冲信号数据分析脉冲信号数据中脉冲周期稳定的时间段和对应的周期时间数据，并根据周期时间数据和燃气管道直径数据分析对应时间内的燃气流量数据；从而提供燃气流量数据来分析燃气使用事件的具体工况，并将对应的燃气使用事件进行关联存储到数据库中。只需数据采集步骤采集足够的数据，数据库中对于工况的分析就越多，从而使得对于工况的识别范围就越广泛，而且对于后续的实时工况分析提供良好的数据基础。
29.2.监控管理步骤的设置，在通过数据采集步骤获取到脉冲信号时，持续获取脉冲信号数据且标记为新燃气使用事件，并根据工况分析步骤的数据库进行新燃气使用事件的实时工况预测分析，因此对于工况的识别范围就更广泛，从而扩大了自闭阀的适用范围。当工况被预测分析为非正常烹饪时，生成报警信息并发于客户端，以便提高燃气使用的安全性。
30.进一步，所述工况分析步骤还包括以下子步骤：
31.火候工况分析子步骤：根据预设的工况分析表，对新燃气使用事件各时间段的燃气流量数据进行火候工况插值分析，并通过图表绘画得到新燃气使用事件的火候工况分析图；所述火候工况包括中火、大火和细火；
32.烹饪菜系存储子步骤：得到火候工况分析图后，再通过数据采集步骤向客户端获取正常烹饪多的对应菜系和菜名，并将火候工况分析图与菜系和菜名进行关联存储到数据库中。
33.有益效果：火候工况分析子步骤的设置，能够通过图表绘画得到新燃气使用事件的火候工况分析图。而烹饪菜系存储子步骤的设置，则是通过数据采集步骤向客户端获取
正常烹饪多的对应菜系和菜名，并将火候工况分析图与菜系和菜名进行关联存储到数据库中，从而方便后续根据火候工况分析图来了解用户具体在做什么菜，避免出现工况的误判，例如炖汤中，需大火炖10分钟烧开，然后2-3小时的小火慢炖，由于小火慢炖的时间较长，就容易被识别为无人掌火，从而出现工况的错误判断。通过将火候工况分析图与菜系和菜名进行关联存储到数据库中，可便于解决误判的问题，从而使得后续的工况分析更准确。
34.进一步，所述工况分析标注还包括以下子步骤：
35.烹饪指导分析子步骤：通过数据采集步骤获取客户端的烹饪指导需求，根据烹饪指导需求从数据库找到对应的火候工况分析图，并将火候工况分析图发给智能自闭阀；并在监控管理步骤分析到新燃气使用事件时，使控制模块根据火候工况分析图控制自闭阀本体进行燃气流量的控制，并根据火候工况分析图中的火候工况变化点生成提示信息且发于客户端；所述烹饪指导需求包括菜系和菜名。
36.有益效果：烹饪指导分析子步骤的设置，由于烹饪在多数情况下，对于火候的大小和时间长度的控制是比较难的，烹饪指导分析子步骤中会根据烹饪指导需求从数据库找到对应的火候工况分析图，并将火候工况分析图发给智能自闭阀，省去了用户对于火候的大小和时间长度的控制，从而使得烹饪更加智能、更加方便。
37.进一步，还包括以下子步骤：
38.通知反馈步骤：根据新燃气使用事件的工况匹配对应的通知模板，并生成对应的通知信息并发于客户端；还用于收集客户端的反馈信息，并根据反馈信息对应修改监控管理模块实时预测分析的工况。
39.有益效果：通过通知信息及时发于客户端让确认及反馈，一方面让客户了解情况，从而避免出现燃气安全问题，另一方面通过客户端的反馈，可避免出现误判而关闭燃气管道，从而影响烹饪的完成。
40.本发明的目的之三在于提供一种计算机存储介质，所述计算机可读存储介质中包括智能自闭阀控制程序，所述智能自闭阀控制程序被处理器执行时，实现上述智能自闭阀控制方法中的步骤。
附图说明
41.图1为本发明实施例智能自闭阀控制系统的逻辑框图；
42.图2为字轮、第一霍尔传感器和第二霍尔传感器的连线结构及原理示意图。
具体实施方式
43.下面通过具体实施方式进一步详细说明：
44.实施例
45.一种智能自闭阀控制系统，基本如图1、图2所示，包括智能自闭阀、燃气表、客户端和服务器。所述燃气表为装有霍尔脉冲传感器的膜式机械表，所述燃气表的字轮上安装有磁体，所述燃气表内且位于字轮外侧设有第一霍尔传感器和第二霍尔传感器，第一霍尔传感器和第二霍尔传感器分别与字轮中心点连线的夹角角度为90
°
(π/2)，在其他实施例中，可为60
°
、75
°
、120
°
、135
°
、180
°
等；设置两个霍尔传感器，一方面是实现一用一备，避免意外情况出现而无法正常运转；另一方面实现数据的相互验证，保证相关数据的准确性，从而利
于后续的数据分析。智能自闭阀安装于燃气表后端，燃气表与智能自闭阀之间由信号导线连接用于控制信号的传输，所述智能自闭阀包括控制模块和自闭阀本体，控制模块与自闭阀本体集成设置，自闭阀本体上设有电磁阀门。所述控制模块和客户端均与服务器远程通信连接，所述服务器包括：
46.数据采集模块：用于在通过控制模块获取到霍尔传感器的脉冲信号时，记录为燃气使用开始时间点；还用于在霍尔传感器未采集到脉冲信号的时间长度超过预设时长时，记录为燃气使用结束时间点；还用于记录霍尔传感器在燃气使用开始时间点至燃气使用结束时间点之间的脉冲信号数据，并标记为燃气使用事件；
47.工况分析模块：用于根据脉冲信号数据分析脉冲信号数据中脉冲周期稳定的时间段和对应的周期时间数据，并根据周期时间数据和燃气管道直径数据分析对应时间内的燃气流量数据；还用于根据燃气流量数据分析燃气使用事件的工况，并将对应的燃气使用事件进行关联存储到数据库中；所述工况包括过压、正常烹饪、无人掌火和泄漏；
48.所述工况分析模块还包括以下子模块：
49.火候工况分析子模块：用于根据预设的工况分析表，对新燃气使用事件各时间段的燃气流量数据进行火候工况插值分析，并通过图表绘画得到新燃气使用事件的火候工况分析图；所述火候工况包括中火、大火和细火；
50.所述中火、大火和细火均包括三挡，从小到大依次为v1档、v2档和v3档；
51.周期时间数据t《＝16s时，火候工况为大火v3档；周期时间数据t《＝19s时，火候工况为大火v2档；周期时间数据t《＝22s时，火候工况为大火v1档；
52.周期时间数据t《＝30s时，火候工况为中火v3档；周期时间数据t《＝38s时，火候工况为中火v2档；周期时间数据t《＝45s时，火候工况为中火v1档；
53.周期时间数据t《＝52s时，火候工况为小火v3档；周期时间数据t《＝220s时，火候工况为小火v2档；周期时间数据t《＝325s时，火候工况为小火v1档。
54.根据周期时间数据t和燃气管道直径数据d计算燃气使用事件中燃气瞬时流量，若燃气瞬时流量》气表最大额定流量即为过压(过流)，当燃气瞬时流量《小火v1档的燃气瞬时流量即为泄漏。
55.烹饪菜系存储子模块：用于得到火候工况分析图后，再通过数据采集模块向客户端获取正常烹饪多的对应菜系和菜名，并将火候工况分析图与菜系和菜名进行关联存储到数据库中。
56.烹饪指导分析子模块：用于通过数据采集模块获取客户端的烹饪指导需求，根据烹饪指导需求从数据库找到对应的火候工况分析图，并将火候工况分析图发给智能自闭阀；还用于在监控管理模块分析到新燃气使用事件时，使控制模块根据火候工况分析图控制自闭阀本体进行燃气流量的控制，并根据火候工况分析图中的火候工况变化点生成提示信息且发于客户端；所述烹饪指导需求包括菜系和菜名。
57.监控管理模块：用于在通过数据采集模块获取到脉冲信号时，持续获取脉冲信号数据且标记为新燃气使用事件，并根据工况分析模块进行新燃气使用事件的实时工况预测分析，当工况被预测分析为非正常烹饪时，生成报警信息并发于客户端。
58.通知反馈模块：用于根据新燃气使用事件的工况匹配对应的通知模板，并生成对应的通知信息并发于客户端；还用于收集客户端的反馈信息，并根据反馈信息对应修改监
控管理模块实时预测分析的工况。
59.一种智能自闭阀控制方法，包括以下步骤：
60.安装步骤：在燃气表的字轮上安装磁体，以及在燃气表内且位于字轮外侧设置霍尔传感器；霍尔传感器连接智能自闭阀，所述智能自闭阀包括控制模块和自闭阀本体，所述控制模块和客户端均与服务器远程通信连接；
61.数据采集步骤：在通过控制模块获取到霍尔传感器的脉冲信号时，记录为燃气使用开始时间点；并在霍尔传感器未采集到脉冲信号的时间长度超过预设时长时，记录为燃气使用结束时间点；再记录霍尔传感器在燃气使用开始时间点至燃气使用结束时间点之间的脉冲信号数据，并标记为燃气使用事件；
62.工况分析步骤：根据脉冲信号数据分析脉冲信号数据中脉冲周期稳定的时间段和对应的周期时间数据，并根据周期时间数据和燃气管道直径数据分析对应时间内的燃气流量数据；还用于根据燃气流量数据分析燃气使用事件的工况，并将对应的燃气使用事件进行关联存储到数据库中；所述工况包括过压、正常烹饪、无人掌火和泄漏；
63.所述工况分析步骤还包括以下子步骤：
64.火候工况分析子步骤：根据预设的工况分析表，对新燃气使用事件各时间段的燃气流量数据进行火候工况插值分析，并通过图表绘画得到新燃气使用事件的火候工况分析图；所述火候工况包括中火、大火和细火；
65.所述中火、大火和细火均包括三挡，从小到大依次为v1档、v2档和v3档；
66.周期时间数据t《＝16s时，火候工况为大火v3档；周期时间数据t《＝19s时，火候工况为大火v2档；周期时间数据t《＝22s时，火候工况为大火v1档；
67.周期时间数据t《＝30s时，火候工况为中火v3档；周期时间数据t《＝38s时，火候工况为中火v2档；周期时间数据t《＝45s时，火候工况为中火v1档；
68.周期时间数据t《＝52s时，火候工况为小火v3档；周期时间数据t《＝220s时，火候工况为小火v2档；周期时间数据t《＝325s时，火候工况为小火v1档。
69.根据周期时间数据t和燃气管道直径数据d计算燃气使用事件中燃气瞬时流量，若燃气瞬时流量》气表最大额定流量即为过压(过流)，当燃气瞬时流量《小火v1档的燃气瞬时流量即为泄漏。
70.烹饪菜系存储子步骤：得到火候工况分析图后，再通过数据采集步骤向客户端获取正常烹饪多的对应菜系和菜名，并将火候工况分析图与菜系和菜名进行关联存储到数据库中。
71.烹饪指导分析子步骤：通过数据采集步骤获取客户端的烹饪指导需求，根据烹饪指导需求从数据库找到对应的火候工况分析图，并将火候工况分析图发给智能自闭阀；并在监控管理步骤分析到新燃气使用事件时，使控制模块根据火候工况分析图控制自闭阀本体进行燃气流量的控制，并根据火候工况分析图中的火候工况变化点生成提示信息且发于客户端；所述烹饪指导需求包括菜系和菜名。
72.监控管理步骤：在通过数据采集模块获取到脉冲信号时，持续获取脉冲信号数据且标记为新燃气使用事件，并根据工况分析模块进行新燃气使用事件的实时工况预测分析，当工况被预测分析为非正常烹饪时，生成报警信息并发于客户端。
73.通知反馈步骤：根据新燃气使用事件的工况匹配对应的通知模板，并生成对应的
通知信息并发于客户端；还用于收集客户端的反馈信息，并根据反馈信息对应修改监控管理模块实时预测分析的工况。
74.一种计算机存储介质，其特征在于：所述计算机可读存储介质中包括智能自闭阀控制程序，所述智能自闭阀控制程序被处理器执行时，实现上述智能自闭阀控制方法中的步骤。
75.本领域普通技术人员可以理解实现上述智能自闭阀控制方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述智能自闭阀控制方法的各个实施例的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。
76.以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本技术给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本技术的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。