[发明专利]一种基于NB-IOT的燃气监测系统及监测方法

说明书

本发明公开了一种基于NB‑IOT的燃气监测系统，包括微处理器、燃气传感器、压力传感器、存储器、电源模块、NB‑IOT模块和蓝牙模块；燃气传感器用于检测燃气浓度；压力传感器用于检测燃气压力；电源模块用于提供微处理器所需电源；存储器用于缓存待发送数据；微处理器用于控制燃气传感器、压力传感器、NB‑IOT模块和蓝牙模块的电源通断以及工作模式以降低功耗。本发明还公开了一种监测方法，包括步骤：S01、每间隔一定时间采集燃气气体浓度或/和压力，并缓存在所述存储器中；S02、在预设的通信时间段内，每间隔预设时间段，通过NB‑IOT模块将存储器内的缓存数据发送至服务器。本发明的系统及方法均具有功耗低、使用寿命长、可靠性高、维护简便等优点。

技术领域

本发明主要涉及燃气监控技术领域，特指一种基于NB-IOT的燃气监测系统及监测方法。

背景技术

燃气管网作为城市的“毛细血管”，其安全性直接影响着城市中成千上万家庭，管道金属腐蚀、自然破坏等原因致使燃气泄漏事件屡见不鲜。近年来我国因燃气泄漏导致的安全事故年均900起以上，且大部分以微小泄漏为主。燃气泄漏不但造成了能源浪费和环境污染，还会对人们的生命财产安全造成威胁。以往的燃气泄漏监测手段以人工巡检为主，因人工巡检不具连续性以及不具备长时间连续监测能力，易错过最佳维护时间。

燃气监测系统是一款具有现场燃气数据采集、数据处理、数据分析、数据传输的设备。现有的燃气监测系统整机功耗大，在满足实时性的前提下，难以保证电池的使用寿命，因此部分厂家为了提升电池的使用寿命，舍弃了整机实时性。如果实时性得不到保证，那么燃气快速泄漏时，系统无法及时触发报警机制，易造成人员和经济损失；如果电池的寿命无法控制在合理的区间，频繁的换电池会增加人力、物力成本，电池使用寿命和实时性是矛盾的，二者不可兼。如现有的燃气监测系统主要是采用GPRS、4G、NB-IOT、WIFI、ZIGBEE等方式实现感知终端与远程服务器的数据传输。GPRS和4G通信方式终端功耗过高(如，移远EC20模块，在睡眠模式下功耗为3mA)，采用10AH电池待机可维持待机时间约4.5个月(不考虑其他电路功耗)。WIFI和ZIGBEE一般用于家庭燃气监测系统。NB-IOT模块在发射模式下，功耗亦能达到100mA左右。现有的感知终端受电池寿命制约，在保证实时性的前提下，难以保证电池使用寿命。

同时，燃气监测系统也是一款远程数据采集系统。设备通过无线网络与远程服务器进行数据交换，受设备安装环境、网络环境等影响，系统难免出现注网失败、数据传输失败等故障，现有的设备通过等间隔多次重发来解决该问题，如果待发送的数据为告警数据，但短时间内网络信号强度弱且基本无变化，则本次数据丢失，易带来安全隐患。

另外，当设备出现故障且不能通信时，客户端无法判别故障类型与故障原因。现有的报警器可在远程端判别如电池电量低、环境温度高/低、环境湿度大等基本故障，若设备掉线，则对故障无从下手，达到现场后也只能排除简单的故障。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种功耗低的基于NB-IOT的燃气监测系统及监测方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种基于NB-IOT的燃气监测系统，包括微处理器、燃气传感器、压力传感器、存储器、电源模块、NB-IOT模块和蓝牙模块；所述燃气传感器用于检测燃气浓度并发送至所述微处理器；所述压力传感器用于检测燃气压力并发送至所述微处理器；所述电源模块用于提供微处理器所需电源；所述存储器用于缓存待发送数据；所述微处理器分别与所述燃气传感器、压力传感器、NB-IOT模块和蓝牙模块相连，用于控制燃气传感器、压力传感器、NB-IOT模块和蓝牙模块的电源通断以及工作模式以降低功耗。

作为上述技术方案的进一步改进：

在空闲模式下，所述微处理器控制所述NB-IOT模块处于PSM模式，控制所述蓝牙模块和压力传感器处于断电状态。