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的新型智能家居監控裝置，不僅能監測現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

自煤氣應用進入千家萬戶以來，由煤氣泄漏帶來的慘劇就時有發生。尤其是當泄露煤氣濃度過高時，由于電器開關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測，并將警情發送給用戶，將有利于及時采取措施，避免進一步損失。現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，而且需要將現場電路及時安全的關閉。但是如果按照常規的掉電關閉措施會產生火花，存在上述安全隱患，本將針對這些問題設計基于物聯網的智能家居煤氣泄露報警及安全斷路系統。

圖1　系統圖構圖

1　系統設計

本裝置由A、 B這兩個子系統構成。子系統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無線上網卡等模塊組成，這些模塊均與中央控制器連接；子系統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A中的中央控制器控制煤氣檢測傳感器高頻率的監測煤氣濃度，一旦達到警戒值則控制關閉煤氣管道電磁閥關閉煤氣管道，防止進一步泄露，并啟動報警器報警，利用電力載波模塊發出警情給子系統B，并將警情通過4G無線上網卡發送到用戶手機。

當子系統B的電力載波模塊接收到子系統A發過來的警情信息， DSP高速處理器通過過零檢測電路對市電的零點進行檢測，并據此控制高速斷路器在電流過零點處斷開家庭用電，實現過零投切。

2　結束語

本方案具有以下優點：（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將市內供電斷開，電流過零時斷開供電不會產生火花，是一種煤氣泄漏環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測與報警；（3）兩個子系統之間采用電力載波技術進行數據通信，有效減少了布線施工工作量，提高了系統布控的便利性；（4）利用4G無線上網卡將警情遠程發送到用戶手機，與本地報警器相結合，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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［5］王文越.基于GSM的家用煤氣泄漏智能預警裝置設計［J］.科技廣場.2014（9）.