基于时间基数的燃气工况识别系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及天然气设备技术领域，具体涉及一种基于时间基数的燃气工况识别系统及方法，所述系统包括智能自闭阀和燃气表，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；所述智能自闭阀包括控制模块和自闭阀本体，所述控制模块包括：数据采集模块：用于在第一霍尔传感器和第二霍尔传感器采集的脉冲信号数据，并标记为燃气使用事件；数据分析模块：用于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，以及分析周期时间数据发生转变的时间节点；工况识别模块：用于分析所述燃气使用事件的燃气使用工况。本发明专利技术能够进行多种工况的识别，以保证用气安全。以保证用气安全。以保证用气安全。

【技术实现步骤摘要】
基于时间基数的燃气工况识别系统及方法


[0001]本专利技术涉及天然气设备
，具体涉及一种基于时间基数的燃气工况识别系统及方法。

技术介绍

[0002]为切实提高城镇管道燃气用户室内燃气安全水平，有效消除户内燃气安全隐患，防止燃气事故发生，有关部门建议居民用户加装安全装置工作，也就是将原来的灶前阀和胶管更换为具有自动切断功能的自闭阀和不锈钢波纹管。自闭阀安装于低压燃气系统管道上，具有欠压、超压、失压自动关闭，手动复位功能。在燃气工况为停气、过压、欠压(胶管脱落、老化而发的泄漏)等情况时，不用电或任何外部动力，实现自动关闭。
[0003]目前很多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，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。而现有的自闭阀仅在欠压、超压、失压自动关闭，在上述燃气工况发生时就无法发挥有效作用。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的之一在于提供一种基于时间基数的燃气工况识别系统，能够进行多种工况的识别，以保证用气安全。
[0005]为了达到上述目的，提供了一种基于时间基数的燃气工况识别系统，包括智能自闭阀和燃气表，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；所述智能自闭阀包括控制模块和自闭阀本体，所述控制模块包括：
[0006]数据采集模块：用于在第一霍尔传感器和第二霍尔传感器采集到脉冲信号时，记录为燃气使用开始时间点；用于在第一霍尔传感器和第二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；还用于分别记录第一霍尔传感器和第二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；
[0007]数据分析模块：用于根据第一霍尔传感器和第二霍尔传感器在燃气使用事件中的脉冲信号数据进行相互校验，校验通过后，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，以及分析周期时间数据发生转变的时间节点；
[0008]工况识别模块：用于根据预设的工况分析表，将脉冲周期稳定的时间段、周期时间数据和周期时间数据发生转变的时间节点进行插值分析所述燃气使用事件的燃气使用工况。
[0009]原理及优点：
[0010]1.第一霍尔传感器、第二霍尔传感器和数据采集模块的设置，通过第一霍尔传感器和第二霍尔传感器采集脉冲信号等相关数据，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。
[0011]2.数据分析模块的设置，根据第一霍尔传感器和第二霍尔传感器在燃气使用事件中的脉冲信号数据进行相互校验，校验通过，说明一切正常。在灶台开关被打开时，脉冲信号数据会先有一个波动(即对应燃气使用开始时间点)，后续会逐渐稳定下来，第一霍尔传感器和第二霍尔传感器采集到的脉冲信号，其周期较为稳定(即周期时间数据为一固定值)。当灶台开关被扭动时，这一周期稳定的时间段则会记录下来，以表示这种燃气使用工况维持的多久。同时还会分析周期时间数据发生转变的时间节点，即灶台开关被扭动的时间节点。通过分析收集这些数据，以便分析整个燃气使用事件的燃气使用工况，从而为燃气的安全使用打下基础。
[0012]3.工况识别模块的设置，会根据预设的工况分析表，将脉冲周期稳定的时间段、周期时间数据和周期时间数据发生转变的时间节点进行插值分析，因此简单的、复杂的或其他的燃气使用工况均能够被具体分析出来，从而为燃气的安全使用打下基础。
[0013]进一步，所述数据采集模块还用于获取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；所述数据分析模块还包括以下子模块：
[0014]数据校验子模块：用于根据第一霍尔传感器和第二霍尔传感器的脉冲信号数据，分析第一霍尔传感器和第二霍尔传感器在同一脉冲周期稳定的时间段内的相位差，对比相位差与夹角角度，若相同则校验通过，若不相同则生成异常信号并上传。
[0015]有益效果：数据校验子模块的设置，保证相关数据的准确性，从而利于后续的数据分析。
[0016]进一步，所述工况识别模块包括以下子模块：
[0017]火候工况分析子模块：用于根据预设的工况分析表，对燃气使用事件中各个脉冲周期稳定的时间段的周期时间数据进行火候工况插值分析，并得到燃气使用事件的火候工况表；所述火候工况包括中火、大火和细火；
[0018]烹饪菜系分析子模块：用于根据周期时间数据发生转变的时间节点和火候工况表对燃气使用事件进行烹饪菜系分析；所述烹饪菜系包括爆炒模式、清蒸模式、煲汤模式、焖菜模式、炖菜模式、煮菜模式和煎菜模式。
[0019]有益效果：火候工况分析子模块的设置，可以进行多种燃气使用工况的分析并整理为火候工况表。而烹饪菜系分析子模块的设置，可以分析用户是否在正常做菜，以及在做哪些菜，通过收集这些数据能够为燃气的安全使用提供数据支撑。
[0020]进一步，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；
[0021]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；
[0022]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；
[0023]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。
[0024]有益效果：多个档位的分析设置，便于精确分析用户对于燃气的具体使用工况，从而为用气安全提供数据支撑。
[0025]进一步，所述工况识别模块包括以下子模块：
[0026]超时分析子模块：用于为每种挡位预设最大事件持续时间，若超过最大事件持续时间为用气超时，则生成超时信息。
[0027]有益效果：避免将锅内的食物煮干甚至燃烧起火，而导致极大的安全隐患。
[0028]本专利技术的目的之二在于提供一种基于时间基数的燃气工况识别方法，运用于上述系统，包括以下步骤：
[0029]数据采集步骤：在第一霍尔传感器和第二霍尔传感器采集到脉冲信号时，记录为燃气使用开始时间点；还在第一霍尔传感器和第二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；还分别记录第一霍尔传感器和第二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；
[0030]数据分析步骤：根据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于时间基数的燃气工况识别系统，其特征在于：包括智能自闭阀和燃气表，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；所述智能自闭阀包括控制模块和自闭阀本体，所述控制模块包括：数据采集模块：用于在第一霍尔传感器和第二霍尔传感器采集到脉冲信号时，记录为燃气使用开始时间点；用于在第一霍尔传感器和第二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；还用于分别记录第一霍尔传感器和第二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；数据分析模块：用于根据第一霍尔传感器和第二霍尔传感器在燃气使用事件中的脉冲信号数据进行相互校验，校验通过后，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，以及分析周期时间数据发生转变的时间节点；工况识别模块：用于根据预设的工况分析表，将脉冲周期稳定的时间段、周期时间数据和周期时间数据发生转变的时间节点进行插值分析所述燃气使用事件的燃气使用工况。2.根据权利要求1所述的基于时间基数的燃气工况识别系统，其特征在于：所述数据采集模块还用于获取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；所述数据分析模块还包括以下子模块：数据校验子模块：用于根据第一霍尔传感器和第二霍尔传感器的脉冲信号数据，分析第一霍尔传感器和第二霍尔传感器在同一脉冲周期稳定的时间段内的相位差，对比相位差与夹角角度，若相同则校验通过，若不相同则生成异常信号并上传。3.根据权利要求2所述的基于时间基数的燃气工况识别系统，其特征在于：所述工况识别模块包括以下子模块：火候工况分析子模块：用于根据预设的工况分析表，对燃气使用事件中各个脉冲周期稳定的时间段的周期时间数据进行火候工况插值分析，并得到燃气使用事件的火候工况表；所述火候工况包括中火、大火和细火；烹饪菜系分析子模块：用于根据周期时间数据发生转变的时间节点和火候工况表对燃气使用事件进行烹饪菜系分析；所述烹饪菜系包括爆炒模式、清蒸模式、煲汤模式、焖菜模式、炖菜模式、煮菜模式和煎菜模式。4.根据权利要求3所述的基于时间基数的燃气工况识别系统，其特征在于：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；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；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；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。5.根据权利要求4所述的基于时间基数的燃气工况识别系统，其特征在于：所述工况识别模块包括以下子模块：超时分析子模块：用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟，李虹餘，喻先锋，王灿辉，彭杰柯，
申请(专利权)人：重庆宇泽森智能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：