基于電力載波的智能家居煤氣泄露報警及安全斷路裝置

林承德 吳再群 覃煥昌 百色學院信息工程學院 百色 533000

基于電力載波的智能家居煤氣泄露報警及安全斷路裝置

林承德 吳再群 覃煥昌 百色學院信息工程學院 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)測現(xiàn)場煤氣泄漏情況并將警情傳遞給遠程都的用戶，而且能夠控制家里的電路安全自動關(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)用進入千家萬戶以來，由煤氣泄漏帶來的慘劇就時有發(fā)生。尤其是當泄露煤氣濃度過高時，由于電器開關(guān)引起的電火花引起的爆炸也屢見不鮮。若能對煤氣泄漏進行監(jiān)測，并將警情發(fā)送給用戶，將有利于及時采取措施，避免進一步損失。現(xiàn)有諸多煤氣泄露報警裝置大多是檢測到有煤氣泄漏，則警號響起，可以起到本地報警的作用。但是存在著以下不足：（1）不能將警情傳遞給不在現(xiàn)場的遠程用戶；（2）不能安全的自動掉電，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，當煤氣泄漏時不僅需要能夠遠程的傳遞警情，而且需要將現(xiàn)場電路及時安全的關(guān)閉。但是如果按照常規(guī)的掉電關(guān)閉措施會產(chǎn)生火花，存在上述安全隱患，本將針對這些問題設(shè)計基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居煤氣泄露報警及安全斷路系統(tǒng)。

圖1　系統(tǒng)圖構(gòu)圖

1　系統(tǒng)設(shè)計

本裝置由A、 B這兩個子系統(tǒng)構(gòu)成。子系統(tǒng)A由USP不間斷電源、煤氣檢測傳感器、報警器、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傳感器高頻率的監(jiān)測煤氣濃度，一旦達到警戒值則控制關(guān)閉煤氣管道電磁閥關(guān)閉煤氣管道，防止進一步泄露，并啟動報警器報警，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。

當子系統(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電路對市電的零點進行檢測，并據(jù)此控制高速斷路器在電流過零點處斷開家庭用電，實現(xiàn)過零投切。

2　結(jié)束語

本方案具有以下優(yōu)點：（1）一旦檢測到煤氣泄漏，迅速進行過零檢測，并在電流零點的時候?qū)⑹袃?nèi)供電斷開，電流過零時斷開供電不會產(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，報警器也能持續(xù)報警，而且即使在意外停電狀況下也能對煤氣濃度進行不間斷監(jiān)測與報警；（3）兩個子系統(tǒng)之間采用電力載波技術(shù)進行數(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)卡將警情遠程發(fā)送到用戶手機，與本地報警器相結(jié)合，達到了本地、遠程雙重報警的效果，更加全面的保護居家煤氣使用的安全。

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［4］黎明.嵌入式智能家居系統(tǒng)的總體設(shè)計與實現(xiàn)［J］.信息系統(tǒng)工程.2015（6）.

［5］王文越.基于GSM的家用煤氣泄漏智能預(yù)警裝置設(shè)計［J］.科技廣場.2014（9）.