移动互联网嵌入式物联网人工智能创新实验室：智能燃气智能监控系统

1.1 智能燃气控制系统

1.1.1 图文介绍

? 基本介绍：

智能家居的出现无疑给我们的生活带来了诸多的便利之处，尤其是那些记性不大好，家里有老人小孩，然后又不放心的用户。智能家居的出现不仅提升了这部分用户的生活质量，也解决出门后的后顾之忧，用户在外面，可以操控家里的一切，不用去担心家里门还没有锁，煤气没有关，窗户还没有关等等。智能燃气智能监控系统对家庭厨房燃气系统进行24小时监控，当智能燃气感应器感应到燃气泄露的时候，智能燃气阀自动断开燃气源头，并自动触发实现排风扇开启。实现智能报警，实时监控现场数据，通过物联网无线通信把城市中分布在采集点的设备信息上传到物联网信息管理平台。

? 主要功能 智能燃气控制系统能够实时采集燃气传感器数据并将采集状态主动推送到云平台。通过实时的将室内燃气状态推送到云平台，系统 Android 移动客户端和 web 端在获得这些状态后，如果燃气状态异常，风扇就会打开，将泄漏的燃气排出，同时用户能够手动随时随地控制风扇开关，实现智能燃气控制系统的设计。智能燃气控制系统功能设计分两个大模块：安防设备控制管理、系统设置，如图3.35所示。

1）设备控制安防功能模块：通过燃气传感器采集状态推送到云平台，然后控制风扇开关。

2）系统设置功能模块：服务器ID、IDKey、服务器地址参数设置与连接；传感器MAC地址获取与设置；系统软件版本查询与显示。

- 1 -

整个系统架构图如下：

其设计功能和目标如下： 功能 采集传感器状态 模式设置 功能说明 上层应用界面实时更新显示燃气传感器状态。 （自动模式）当探测室内燃气发生泄漏，自动关闭燃气开关，启动排风扇。 （手动模式）手动开关燃气开关，开关排风扇。 智云连接设置 服务器参数设置与连接，传感器MAC地址设置。 ? 实验截图：

1.1.2 产品参数

设备部件 参数指标 1）集成24PIN无线模组接口，支持ZigBee、BLE、Wi-Fi、LoRa、NB-IOT、LTE等各种无线模组； 2）板载USB串口，Ti仿真器接口，ARM仿真器接口； 3）两路RJ45工业接口，提供主芯片8路IO输出，硬件包含IO、ADC3.3V、ADC5V、UART、RS485、两路继电器等功能，提供两路无线节点 3.3V、5V、12V电源输出； 4）支持物联网云技术，可通过4G网络获取感知和传输层数据，提供网络拓扑图、网络JSON数据包、历史数据； 5）采用磁吸附设计，可通过磁力接入到实验平台主板，并通过磁力接线柱供电，节点采用亚克力防护； 6）集成电源保护电路，反向接入或短路能够自动断开供电。 1）具备ZigBee/LoRa无线通信协议的数据接入，采用标准的json数据包通过串口接入到PC和应用中进行数据分析；； 无线汇集节点 2）集成调试抓包接口，能够抓取并分析ZigBee/LoRa网络协议包； 3）集成JTAG调试接口； 4）集成USB调试串口，并支持USB供电； 5）铝合金外壳防护； 1）风扇传感器：小型风扇，低电平驱动； 2）步进电机传感器：小型42步进电机，驱动芯片：A3967SLB，3.0 V至5.5 V逻辑电源电压范围； 控制类传感器 3）蜂鸣器传感器：小型蜂鸣器，采用低电平驱动； 4）LED传感器：两路高亮LED灯，采用低电平驱动； 5）RGB传感器：低电平驱动，可组合出任何颜色； 6）继电器控制：输出无线节点的两路继电器接口，支持5V电源开关控制。 1）火焰传感器：5MM探头，可检测火焰或波长在760纳米～1100纳米范围内的光源，探测监督60度左右，开关量输出； 2）光栅传感器：槽型光耦槽宽10mm，工作电压5V，数字开关量信号输出； 安防类传感器 3）人体红外传感器：型号：AS312，电源电压3V，感应距离12m，数字开关量信号输出； 4）燃气传感器：型号：MP-4，模拟信号输出，传感器加热电压5V，供电电压5V，可测量天然气、甲烷、瓦斯气、沼气等； 5）触摸传感器：芯片型号：SOT23-6，数字开关量信号输出，检测到触摸时，输出电平翻转；