林承德 吳再群 覃煥昌 百色學(xué)院信息工程學(xué)院 百色 533000

基于電力載波的智能家居煤氣泄露報(bào)警及安全斷路裝置

林承德 吳再群 覃煥昌 百色學(xué)院信息工程學(xué)院 百色 533000

一種基于電力載波技術(shù)的新型智能家居監(jiān)控裝置，不僅能監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)煤氣泄漏情況并將警情傳遞給遠(yuǎn)程都的用戶，而且能夠控制家里的電路安全自動(dòng)關(guān)閉，避免電火花帶來的爆炸隱患。

煤氣泄漏；過零投切；智能家居

0　引言

自煤氣應(yīng)用進(jìn)入千家萬戶以來，由煤氣泄漏帶來的慘劇就時(shí)有發(fā)生。尤其是當(dāng)泄露煤氣濃度過高時(shí)，由于電器開關(guān)引起的電火花引起的爆炸也屢見不鮮。若能對(duì)煤氣泄漏進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并將警情發(fā)送給用戶，將有利于及時(shí)采取措施，避免進(jìn)一步損失?，F(xiàn)有諸多煤氣泄露報(bào)警裝置大多是檢測(cè)到有煤氣泄漏，則警號(hào)響起，可以起到本地報(bào)警的作用。但是存在著以下不足：（1）不能將警情傳遞給不在現(xiàn)場(chǎng)的遠(yuǎn)程用戶；（2）不能安全的自動(dòng)掉電，一旦泄漏煤氣濃度過高，家里的電路仍然通電的情況下可能產(chǎn)生火花，從而引起爆炸。

因此，當(dāng)煤氣泄漏時(shí)不僅需要能夠遠(yuǎn)程的傳遞警情，而且需要將現(xiàn)場(chǎng)電路及時(shí)安全的關(guān)閉。但是如果按照常規(guī)的掉電關(guān)閉措施會(huì)產(chǎn)生火花，存在上述安全隱患，本將針對(duì)這些問題設(shè)計(jì)基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居煤氣泄露報(bào)警及安全斷路系統(tǒng)。

圖1　系統(tǒng)圖構(gòu)圖

1　系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本裝置由A、 B這兩個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成。子系統(tǒng)A由USP不間斷電源、煤氣檢測(cè)傳感器、報(bào)警器、煤氣管道電磁閥、電力載波模塊及4G無線上網(wǎng)卡等模塊組成，這些模塊均與中央控制器連接；子系統(tǒng)B由電力載波模塊、過零檢測(cè)電路及高速斷路器等模塊組成，這些模塊均與DSP處理器連接。

子系統(tǒng)A中的中央控制器控制煤氣檢測(cè)傳感器高頻率的監(jiān)測(cè)煤氣濃度，一旦達(dá)到警戒值則控制關(guān)閉煤氣管道電磁閥關(guān)閉煤氣管道，防止進(jìn)一步泄露，并啟動(dòng)報(bào)警器報(bào)警，利用電力載波模塊發(fā)出警情給子系統(tǒng)B，并將警情通過4G無線上網(wǎng)卡發(fā)送到用戶手機(jī)。

當(dāng)子系統(tǒng)B的電力載波模塊接收到子系統(tǒng)A發(fā)過來的警情信息， DSP高速處理器通過過零檢測(cè)電路對(duì)市電的零點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)，并據(jù)此控制高速斷路器在電流過零點(diǎn)處斷開家庭用電，實(shí)現(xiàn)過零投切。

2　結(jié)束語

本方案具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）一旦檢測(cè)到煤氣泄漏，迅速進(jìn)行過零檢測(cè)，并在電流零點(diǎn)的時(shí)候?qū)⑹袃?nèi)供電斷開，電流過零時(shí)斷開供電不會(huì)產(chǎn)生火花，是一種煤氣泄漏環(huán)境下安全的斷電方式；（2）采用UPS電源不間斷供電，不僅可以確保在斷電之后，報(bào)警器也能持續(xù)報(bào)警，而且即使在意外停電狀況下也能對(duì)煤氣濃度進(jìn)行不間斷監(jiān)測(cè)與報(bào)警；（3）兩個(gè)子系統(tǒng)之間采用電力載波技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，有效減少了布線施工工作量，提高了系統(tǒng)布控的便利性；（4）利用4G無線上網(wǎng)卡將警情遠(yuǎn)程發(fā)送到用戶手機(jī)，與本地報(bào)警器相結(jié)合，達(dá)到了本地、遠(yuǎn)程雙重報(bào)警的效果，更加全面的保護(hù)居家煤氣使用的安全。

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