一种利用燃气流量检测管道泄漏的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种利用燃气流量检测管道泄漏的系统，包括控制器、与控制器电连接的报警器、装在燃气管道上并与控制器电连接的流量检测装置，还包括开关电磁阀和压力检测装置；流量检测装置用于检测管道内的燃气流量并将流量检测信号发送至控制器；开关电磁阀装在室内燃气管道的进口处，用于控制室内燃气管道的通断，开关电磁阀连接并受控于控制器；压力检测装置安装于室内燃气管道上并与控制器电连接，用于检测管道内的气压并将气压检测信号发送至控制器。该系统在用户停止使用燃气后，对燃气泄漏进行持续监测，当检测到微泄漏时，自动切断气源并根据泄漏量决定是否报警，保证用气的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种利用燃气流量检测管道泄漏的方法及系统
本专利技术涉及燃气安全
，更具体地说，它涉及一种利用燃气流量检测管道泄漏的方法及系统。
技术介绍
天然气是人们日常生活中必不可少的能源，为人们日常的烹饪、采暖等提供能源，从而为人们的生活带来便利。然而，天然气同样是易燃气体，一旦燃气管道出现泄漏，将带来严重的危险，尤其是在用户外出家中无人时，用户不能及时知晓家中燃气管路出现泄漏，回家后直接开启照明灯等开关产生微弱的电火花而引燃室内的可燃气体从而产生爆炸，为用户及周边邻居的生命安全带来严重的威胁。目前有相应的措施来监测燃气管道是否出现泄漏情况。然而，现有的监测手段一般采用浓度检测报警、红外检测报警或是压力检测报警。其中，浓度检测报警是通过浓度报警器探测室内空间的燃气浓度来报警，需要室内处于密闭条件，才能准确探测泄漏天然气浓度，当检测到燃气泄漏时，室内燃气浓度已经较高，风险不可控。红外检测报警是通过红外热成像装置对室内空间进行热成像，根据热辐射图像分析是否出现燃气泄漏，其缺点是灵敏度低，难以探测到微泄漏。压力检测报警，是通过对室内燃气管道的气压进行检测，先要关闭室内燃气管道的总阀门来切断外部气源，使室内燃气管道形成封闭结构，通过压力是否变化来判断是否出现泄漏。这一种检测方式的优点是检测灵敏度高、检测结果准确，且无风险。但是，需要用户养成用完燃气后关闭总阀门的习惯，一些安全意识薄弱的用户经常会在使用完天然气后，忘记关闭总阀门，导致压力检测报警不能正常工作，此时就难以准确监测燃气泄漏情况。基于上述原因：亟需设计一种操作简单、安全、智能的燃气监测报警系统。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种利用燃气流量检测管道泄漏的方法及系统，其能够准确检测到燃气的微泄漏并能及时预警，且无需改变用户的用气习惯，确保用气安全。为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种利用燃气流量检测管道泄漏的方法，包括以下步骤：S1、判断用户是否在使用燃气器具；S2、对于用户停止使用燃气器具的状态，在设定时间T内，通过对燃气流量进行实时检测，并计算出T时间段内流过的燃气的体积V，将计算出的燃气体积值V与预设的安全值A进行比较，当0＜V≤A时启动安全模式，即将室内的燃气管道与气源切断，使室内燃气管道形成密封结构，再对室内燃气管道内的气压进行实时检测，当出现压力异常时发出报警；当A＜V＜B时将室内的燃气管道与气源切断，并直接发出报警,B为燃气器具用气时的典型流量值；对于用户使用燃气器具的状态，则通过检测燃气管道内的燃气实时流量，并将检测到的流量值与单一种类燃气器具的用气流量的典型值及多个种类的燃气器具的用气流量的典型值的叠加值进行比对，当两者之间的差值超出预设范围时，直接将室内的燃气管道与气源切断，并发出报警。作为优选方案，计算燃气的体积值V包括以下步骤：a、将T时间段均匀划分为N个时间段，则每个采样时间段为T/N，并将流量的采样频率设定为N/T，在每个采样时间段内只采集一次流量数据P；b、在第K个采样时间段，其中K≥2，计算燃气的体积V，取K个采样时间段内的最大流量Pmax，则在K个采样时间段内累计泄漏的燃气体积Vk＝Pmax*K*T/N，再将Vk与A进行比较，当0＜V≤A时启动安全模式，反之继续采样和计算；当V＞A时将立即室内的燃气管道与气源切断，并直接发出报警；c、若未检测到燃气微泄漏，则重复上述步骤直至到达T时间。作为优选方案：在b步骤中Vk＝α*Pmax*K*T/N,其中α为温度修正系数，α在不同的温度区间具有不同的设定值。作为优选方案，还包括泄漏趋势判断的步骤，具体为：在采样过程中，将连续三个采样时间段内的流量数据Pk-1、Pk、Pk+1进行比较，若Pk-1<Pk，且Pk<Pk+1，则发出泄漏量增大的预警信息。作为优选方案：S1步骤中判断用户是否停止使用燃气器具是通过管道内的流量来判断或是检测燃气器具的开关动作实现的。一种利用燃气流量检测管道泄漏的系统，其特征是：包括控制器、与控制器电连接的报警器、装在燃气管道上并与控制器电连接的流量检测装置，还包括开关电磁阀和压力检测装置；所述流量检测装置用于检测室内燃气管道内的燃气流量并将流量检测信号发送至控制器；所述开关电磁阀装在室内燃气管道的进口处，用于控制室内燃气管道的通断，所述开关电磁阀连接并受控于控制器；所述压力检测装置安装于室内燃气管道上并与控制器电连接，用于检测管道内的气压并将气压检测信号发送至控制器。一种利用燃气流量检测管道泄漏的系统，其特征是：包括控制器、与控制器电连接的报警器、装在燃气管道上并与控制器电连接的流量检测装置，还包括动作检测装置、开关电磁阀和压力检测装置；所述动作检测装置装在燃气器具的开关部位并与控制器电连接，其用于检测燃气器具的开关动作；所述动作检测装置与控制器电连接，所述动作传感器检测到燃气器具的开关动作时向控制器反馈电信号；所述开关电磁阀装在室内燃气管道的进口处，所述开关电磁阀连接并受控于控制器；所述流量检测装置用于检测室内燃气管道内的燃气流量并将流量检测信号发送至控制器；所述压力检测装置安装于室内燃气管道上并与控制器电连接，用于检测管道内的气压并将气压检测信号发送至控制器。作为优选方案：还包括用于检测环境温度的温度计，所述温度计与控制器电连接。与现有技术相比，本专利技术的优点是：1、该方法和系统，可以在用户停止使用燃气后，无需用户自己关闭室内燃气管道的总阀门，通过流量监测的方式对燃气泄漏进行持续监测，可以检测到燃气的微泄漏，当设定时间内的燃气泄漏量大于零且小于安全值时，系统会发启动安全模式，自动切断外部气源，使室内燃气管道封闭，并开始对室内燃气管道内的气压进行检测，此后若室内燃气管道出现欠压时，则系统发出就地和远程报警，可以准确检测到燃气的微泄漏；当设定时间内的燃气泄漏量大于安全值且小于燃气器具的典型流量值时，系统立即自动切断外部气源，并直接发出报警；另外在用户使用燃气的过程中，系统也能检测是否发生燃气泄漏，并在发生泄漏时立即切断气源并发出报警。因此该方法和系统能够全时段检测燃气泄漏，无论用户是否在使用燃气，做到无缝衔接，智能切换检测模式；检测精度高；自动化程度高，有异常第一时间自动切断气源，风险可控；无需用户改变用气习惯，系统会根据之后的燃气管道内流量变化判断是否自动切断外部气源，使用简单便捷、人性化程度高。2、该方法和系统，对燃气泄漏量的计算值进行温度校正，可以提高计算结果的准确度。3、该系统和方法可以分析燃气泄漏趋势，在燃气泄漏量有增大趋势时，及时发出预警。附图说明图1为实施例二中的系统的构成示意图；图2为实施例二中的电路原理框图；图3为实施例三中的系统的构成示意图；图4为实施例三中的电路原理框图。附图标记说明:A、燃气管道；B、开关电磁阀；C、压力检测装置；D、燃气器具；E、控制器；F、报警器；G、监测服务器；H、移动终本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用燃气流量检测管道泄漏的方法，其特征是：包括以下步骤：/nS1、判断用户是否在使用燃气器具；/nS2、对于用户停止使用燃气器具的状态，在设定时间T内，通过对燃气流量进行实时检测，并计算出T时间段内流过的燃气的体积V，将计算出的燃气体积值V与预设的安全值A进行比较，当0＜V≤A时启动安全模式，即将室内的燃气管道与气源切断，使室内燃气管道形成密封结构，再对室内燃气管道内的气压进行实时检测，当出现压力异常时发出报警；当A＜V＜B时将室内的燃气管道与气源切断，并直接发出报警,B为燃气器具用气时的典型流量值；对于用户使用燃气器具的状态，则通过检测燃气管道内的燃气实时流量，并将检测到的流量值与单一种类燃气器具的用气流量的典型值及多个种类的燃气器具的用气流量的典型值的叠加值进行比对，当两者之间的差值超出预设范围时，直接将室内的燃气管道与气源切断，并发出报警。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用燃气流量检测管道泄漏的方法，其特征是：包括以下步骤：
S1、判断用户是否在使用燃气器具；
S2、对于用户停止使用燃气器具的状态，在设定时间T内，通过对燃气流量进行实时检测，并计算出T时间段内流过的燃气的体积V，将计算出的燃气体积值V与预设的安全值A进行比较，当0＜V≤A时启动安全模式，即将室内的燃气管道与气源切断，使室内燃气管道形成密封结构，再对室内燃气管道内的气压进行实时检测，当出现压力异常时发出报警；当A＜V＜B时将室内的燃气管道与气源切断，并直接发出报警,B为燃气器具用气时的典型流量值；对于用户使用燃气器具的状态，则通过检测燃气管道内的燃气实时流量，并将检测到的流量值与单一种类燃气器具的用气流量的典型值及多个种类的燃气器具的用气流量的典型值的叠加值进行比对，当两者之间的差值超出预设范围时，直接将室内的燃气管道与气源切断，并发出报警。


2.根据权利要求1所述的利用燃气流量检测管道泄漏的方法，其特征是，计算燃气的体积值V包括以下步骤：
a、将T时间段均匀划分为N个时间段，则每个采样时间段为T/N，并将流量的采样频率设定为N/T，在每个采样时间段内只采集一次流量数据P；
b、在第K个采样时间段，其中K≥2，计算燃气的体积V，取K个采样时间段内的最大流量Pmax，则在K个采样时间段内累计泄漏的燃气体积Vk＝Pmax*K*T/N，再将Vk与A进行比较，当0＜V≤A时启动安全模式，反之继续采样和计算；当V＞A时将立即室内的燃气管道与气源切断，并直接发出报警；
c、若未检测到燃气微泄漏，则重复上述步骤直至到达T时间。


3.根据权利要求2所述的利用燃气流量检测管道泄漏的方法，其特征是：在b步骤中Vk＝α*Pmax*K*T/N,其中α为温度修正系数，α在不同的温度区间具有不同的设定值。


4.根据权利要求2所述的利用燃气流量检测管道泄...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏远飞，李中庆，杨永龙，苏海洪，苏恒，
申请(专利权)人：深圳市前海三安盛科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44