燃气报警设备通讯模式切换方法及燃气报警设备监测系统与流程

1.本技术涉及管网燃气设备安全技术领域，特别是涉及一种燃气报警设备通讯模式切换方法及燃气报警设备监测系统。


背景技术：

2.管网微功耗燃气报警器主要安装在燃气管井中，用来监控燃气管网的燃气泄露情况，同时也能监控所安装管井中的温度、液位、震动等情况。在燃气管井中，考虑到安全性问题，不能使用外接电源，同时由于管网微功耗燃气报警器安装环境的特殊性，所以管网微功耗燃气报警器对防水性、防腐蚀性、电池耐用性都提出了较高的要求。
3.日常安装管网燃气报警器的过程中，由于要经常移动、晃动燃气报警器设备，会导致燃气报警器产生移动报警，从而导致报警器切换到tcp长连接模式，然后将报警信息上传到平台，使得管网微功耗燃气报警器和服务端一直保持tcp长连接，从而导致微功耗燃气报警器的电量消耗剧增，影响使用寿命。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够远程控制设置于燃气管井中的燃气报警器通讯模式进行切换以节省耗能延长设备寿命的燃气报警设备通讯模式切换方法及燃气报警设备监测系统。
5.一种燃气报警设备通讯模式切换方法，所述方法应用于燃气报警设备、物联网平台以及管理终端之间，所述燃气报警设备设置于燃气管井中，所述方法包括：
6.所述燃气报警设备上设置有gps定位芯片以及震动传感器，并通过所述gps定位芯片以及震动传感器采集燃气管井中的环境数据，当所述环境数据大于阈值时，则发送报警及相关数据至所述物联网平台，同时将通讯模式由tcp短连接模式切换为tcp长连接连续模式；
7.所述物联网平台将接收到报警及相关数据上传至所述管理终端；
8.所述管理终端根据接收到的报警及相关数据进行显示，接收通讯模式切换指令，并将该指令通过所述物联网平台下发至对应的燃气报警设备；
9.所述燃气报警设备根据接收到的通讯模式切换指令将通讯模式由tcp长连接连续模式切换为tcp短连接模式。
10.在其中一实施例中，所述燃气报警设备通过对应的软网关设备与所述物联网平台通信；
11.在正常工作模式下，所述燃气报警设备将接收到的环境数据在tcp短连接模式下，按照预设的上报周期发送至所述软网关设备；
12.所述软网关设备对接收到的环境数据进行协议解析及转换后发送至所述物联网平台。
13.在其中一实施例中，所述管理终端通过物联网平台发送至对应软网关设备的通讯
模式切换指令为json格式。
14.在其中一实施例中，所述软网关设备接收到json格式的通讯模式切换指令后，根据燃气报警设备对应的通讯协议格式对其进行二进制格式转换编码，得到加密信息，并将所述加密信息下发至燃气报警设备。
15.在其中一实施例中，所
16.述燃气报警设备对接收到的所述加密信息进行解码，得到所述通讯模式切换指令，并针对该指令的数据格式进行校验；
17.校验通过后，则根据解码得到的通讯模式切换指令将通讯模式由tcp长连接连续模式切换为tcp短连接模式。
18.在其中一实施例中，在所述燃气报警设备切换回tcp短连接模式后，则恢复工作模式。
19.在其中一实施例中，在所述燃气报警设备切换回tcp短连接模式的同时，还将gps定位芯片采集到的当前经纬数据对所述燃气报警设备的基准位置进行更新。
20.在其中一实施例中，所述燃气报警设备上设置有gps定位芯片以及震动传感器，并通过所述gps定位芯片以及震动传感器采集燃气管井中的环境数据，当所述环境数据大于阈值时，则发送报警及相关数据至所述物联网平台包括：
21.当所述环境数据中的当前位置数据大于第一阈值时，则发送位移报警及相关数据至所述物联网平台；
22.当所述环境数据中的震动数据大于第二阈值时，则发送震动报警及相关数据至所述物联网平台。
23.一种燃气报警设备监测系统，所述系统包括燃气报警设备、物联网平台以及管理终端，其中，所述燃气报警设备设置于燃气管井中；
24.所述燃气报警设备上设置有gps定位芯片以及震动传感器，用于通过所述gps定位芯片以及震动传感器采集燃气管井中的环境数据，当所述环境数据大于阈值时，则发送报警及相关数据至所述物联网平台，同时将通讯模式由tcp短连接模式切换为tcp长连接连续模式；
25.所述物联网平台用于将接收到报警及相关数据上传至所述管理终端；
26.所述管理终端用于根据接收到的报警及相关数据进行显示，接收通讯模式切换指令，并将该指令通过所述物联网平台下发至对应的燃气报警设备；
27.所述燃气报警设备用于根据接收到的通讯模式切换指令将通讯模式由tcp长连接连续模式切换为tcp短连接模式。
28.在其中一实施例中，所述系统还包括软网关设备，所述燃气报警设备通过对应的软网关设备与所述物联网平台通信。
29.上述燃气报警设备通讯模式切换方法及燃气报警设备监测系统，燃气报警设备通过gps定位芯片以及震动传感器采集燃气管井中的环境数据，当环境数据大于阈值时，则发送报警及相关数据至物联网平台，同时将通讯模式由tcp短连接模式切换为tcp长连接连续模式，物联网平台将接收到报警及相关数据上传至管理终端，管理终端用于根据接收到的报警及相关数据进行显示，接收通讯模式切换指令，并将该指令通过物联网平台下发至对应的燃气报警设备，最后，燃气报警设备根据接收到的通讯模式切换指令将通讯模式由tcp
长连接连续模式切换为tcp短连接模式。采用本方法可通过远程人工控制切换燃气报警设备的通讯方式，随时保持低功耗模式，以便于延长设备的使用寿命。
附图说明
30.图1为一个实施例中燃气报警设备监测系统的结构示意图。
具体实施方式
31.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
32.管网燃气报警器主要安装在燃气管井中，用来监控燃气管网的燃气泄漏情况，同时也能监控所安装管井中的温度、液位、震动等情况。在燃气管井中，考虑到安全性问题，不能使用外接电源，同时由于管网微功耗燃气报警器安装环境的特殊性，所以管网微功耗燃气报警器对防水性、防腐蚀性、电池耐用性都提出了较高的要求。
33.并且，在安装人员的日常的安装过程中，在井上就需要把管网微功耗燃气报警器的电源开关护板打开，然后启动电源，再把开关护板螺丝拧上，以保证设备的防水性，最后进入燃气管井中进行报警器的安装。在燃气报警器的安装过程中，可能需要频繁的转动燃气报警器，导致燃气报警器产生移动报警，从而导致燃气报警器会和网关保持tcp长连接，连续往网关侧发送移动报警数据，造成微功耗燃气报警器的电量损耗加快，影响电池使用寿命。
34.而针对上述的背景，若在燃气报警设备的安装过程中，设备产生移动报警，解除微功耗燃气报警器的移动报警或者是震动报警，需要安装人员假设楼梯进入燃气管井中，重新拧开管网微功耗燃气报警器的电源开关护板螺丝，对微功耗燃气报警器进行重启，然后重新拧紧电源开关护板螺丝。此过程在狭窄的井下不方便作业，同时也会对微功耗燃气报警器的防水性能带来影响。若是不处理该报警，又会使得燃气报警设备一直处于tcp长连接模式下，这样也会造成设备电量损耗加快，从而导致其寿命变短。
35.针对这一现实中存在的具体的问题，在一个实施例中，提供了一种燃气报警设备通讯模式切换方法，该方法应用于燃气报警设备、物联网平台以及管理终端之间，且燃气报警设备设置于燃气管井中，包括以下步骤：
36.首先，燃气报警设备上设置有gps定位芯片以及震动传感器，并通过gps定位芯片以及震动传感器采集燃气管井中的环境数据，当环境数据大于阈值时，则发送报警及相关数据至所述物联网平台，同时将通讯模式由tcp短连接模式切换为tcp长连接连续模式。
37.接着，物联网平台将接收到报警及相关数据上传至管理终端。
38.然后，管理终端根据接收到的报警及相关数据进行显示，接收通讯模式切换指令，并将该指令通过物联网平台下发至对应的燃气报警设备。
39.最后，燃气报警设备根据接收到的通讯模式切换指令将通讯模式由tcp长连接连续模式切换为tcp短连接模式。
40.在本实施例中，燃气设备监管人员可通过管理终端接收到报警及相关数据，从而实现实时监管的工作，同时，还可通过该管理终端对远程对燃气报警设备的通讯模式进行
切换，以便节省人工以及延长设备的寿命。
41.在本实施例中，由于物联网平台会接收到多台设备上报的工况数据，其中，存在不同类设备上报的情况，这样由于各类设备的通讯协议存在区别，物联网平台并不能解读所有的通讯协议，所以针对这样的情况，燃气报警设备通过对应的软网关设备与物联网平台通信。其中，软网关设备用于将燃气报警设备发送的数据进行解析，并将解析内容转化为物联网平台可识别的格式。
42.具体的，在燃气报警设备、软网关设备以及物联网平台进行通讯前，将燃气报警设备与软网关设备进行数据地址及端口对接，同时将软网关程序与物联网平台进行连接。其中，配置燃气报警设备连接软网关设备的tcp连接地址，包括域名(domain)和端口(port)，还将软网关设备配置好需要进行链接的物联网平台的mqtt连接信息。
43.在正常工作模式下，为了燃气报警设备节省能耗，燃气报警设备将接收到的环境数据在tcp短连接模式下，按照预设的上报周期发送至软网关设备。软网关设备对接收到的环境数据进行协议解析及转换后发送至物联网平台。
44.在本实施例中，当燃气报警设备通过gps定位芯片以及震动传感器采集燃气管井中的环境数据，当环境数据大于阈值时，则发送报警及相关数据至物联网平台时，实际上这里包括两种报警包括位移报警以及震动报警。
45.其中，位移报警是由于燃气报警设备所处环境中有较大的震动从而导致燃气报警设备产生位移而导致的报警，而对该种报警进行判断，是通过gps定位芯片实时采集的位置数据以及预设的第一阈值进行判断。具体的，当环境数据中的当前位置数据大于第一阈值时，则发送位移报警及相关数据至物联网平台。
46.其中，震动报警是由于在安装燃气报警设备时，安装工人对其进行大幅度摇晃，或者其所处环境有大型设备在进行施工而导致的报警。针对该种情况，通过震动传感器采集到的震动数据与预设的第二阈值进行判断，若震动数据大于预设的第二阈值，则发送震动报警及相关数据至物联网平台。
47.在其他实施例中，为了使得报警更为精准，也可以采用算法对实时采集的位置数据以及震动数据进行处理后，进行报警。
48.此时，在燃气报警设备发送报警至软网关设备后，则切换至tcp长连接模式，在不采取任务措施前，不断的通过软网关设备向物联网平台发送报警信号，以向监管人员发起提示。
49.在本实施例中，在软网关设备将报警及相关数据发送至物联网平台后，该物联网平台及时通过管理终端向监管人员展示其报警及相关数据，以便监管人员及时采取相应措施，再监管人员知晓报警后，则会通过管理终端向燃气报警设备发送通讯模式切换指令，以将通讯方式由tcp长连接模式切换至tcp短连接模式以达到节能的目的。
50.在其中一实施例中，为了契合现有的指令，通常监管人员通过下发“设置基准定位”的指令来达到通讯模式切换的目的。
51.在本实施例中，管理终端通过物联网平台发送至对应软网关设备的通讯模式切换指令为json格式。
52.接着，软网关设备接收到jsonan＝bn*2
n/2
格式的通讯模式切换指令后，根据燃气报警设备对应的通讯协议格式对其进行二进制格式转换编码，得到加密信息，并将加密信息
下发至燃气报警设备。
53.以下发“设置基准定位”的指令为例，当软网关设备接收到的原始指令格为：
54.[{"identifier":"workmode","value":"1"},{"identifier":"settingbaseline","value":1}]。
[0055]
而软网关设备对原始指令进行编码时，先将字符串转换为字节数据，采用以下公式：
[0056]an
＝bn*2
n/2
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0057]
在公式(1)中，bn表示原字符数组中相应字符对应的ascii码值，an表示在原字符数组基础上转换之后的二级制字符数组。
[0058]
接着，计算校验和，采用以下公式：
[0059][0060][0061]
在公式(2)中，ai为上一步计算得到的数组，n表示数组的长度，在公式(3)中，c＝0x0000ffff。
[0062]
经过上面的运算后，计算得到的f(x)为即为相应的校验和。则编码后的数据格式为：“55aa012112200025010013050001210222031304340535ce44aa55”。
[0063]
在本实施例中，对需要下发到燃气报警设备的指令进行编码的方式，可进一步加强数据传输及通信的安全性。
[0064]
在本实施例中，燃气报警设备对接收到的加密信息进行解码，得到通讯模式切换指令，并针对该指令的数据格式进行校验，校验通过后，则根据解码得到的通讯模式切换指令将通讯模式由tcp长连接连续模式切换为tcp短连接模式。
[0065]
在本实施例中，在燃气报警设备切换回tcp短连接模式后，则恢复工作模式。
[0066]
在本实施例中，当燃气报警设备切换回tcp短连接模式的同时，还将gps定位芯片采集到的当前经纬数据对所述燃气报警设备的基准位置进行更新。
[0067]
在其中一实施例中，本技术还提供了一种燃气报警设备监测系统，该系统包括燃气报警设备、物联网平台以及管理终端，其中，燃气报警设备设置于燃气管井中。
[0068]
燃气报警设备上设置有gps定位芯片以及震动传感器，用于通过gps定位芯片以及震动传感器采集燃气管井中的环境数据，当环境数据大于阈值时，则发送报警及相关数据至所述物联网平台，同时将通讯模式由tcp短连接模式切换为tcp长连接连续模式。
[0069]
物联网平台用于将接收到报警及相关数据上传至管理终端；。
[0070]
管理终端用于根据接收到的报警及相关数据进行显示，接收通讯模式切换指令，并将该指令通过物联网平台下发至对应的燃气报警设备。
[0071]
燃气报警设备用于根据接收到的通讯模式切换指令将通讯模式由tcp长连接连续模式切换为tcp短连接模式。
[0072]
在本实施例中，系统还包括软网关设备，燃气报警设备通过对应的软网关设备与所述物联网平台通信。
[0073]
在本实施例中，软网关设备可为安装有软网关软件的电脑。
[0074]
在本实施例中，管理终端可以是安装有控制程序的移动设备包括手机，平板电脑，或者是上位机。
[0075]
上述燃气报警设备通讯模式切换方法中，通过物联网技术，能够实时采集管网微功耗燃气报警器的环境数据，实现远程监控，安装人员通过控制程序可以远程下发“设置基准定位”指令，通过物联网平台、软网关程序，最终将指令下发到管网微功耗燃气报警器。在微功耗燃气报警器针对接收到的“设置基准定位”指令之后进行数据指令校验，其中，校验数据是否由平台侧发起，数据是否被篡改，校验通过以后，管网微功耗燃气报警器自动设置为tcp短连接模式，减少耗电量，并将当前gps模块采集到的经纬度作为设备的基准位置。通过物联网技术，安装人员通过燃气运维app下发“设置基准定位”指令，替代需要人工下到管井对管井微功耗燃气报警器进行拆电源开关护板、重启电源、拧紧电源开关护板的工作，减少人工成本，同时提升报警器的防水性、防腐蚀性、电池耐用性。
[0076]
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。
[0077]
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0078]
以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种燃气报警设备通讯模式切换方法，其特征在于，所述方法应用于燃气报警设备、物联网平台以及管理终端之间，所述燃气报警设备设置于燃气管井中，所述方法包括：所述燃气报警设备上设置有gps定位芯片以及震动传感器，并通过所述gps定位芯片以及震动传感器采集燃气管井中的环境数据，当所述环境数据大于阈值时，则发送报警及相关数据至所述物联网平台，同时将通讯模式由tcp短连接模式切换为tcp长连接连续模式；所述物联网平台将接收到报警及相关数据上传至所述管理终端；所述管理终端根据接收到的报警及相关数据进行显示，接收通讯模式切换指令，并将该指令通过所述物联网平台下发至对应的燃气报警设备；所述燃气报警设备根据接收到的通讯模式切换指令将通讯模式由tcp长连接连续模式切换为tcp短连接模式。2.根据权利要求1所述的燃气报警设备通讯模式切换方法，其特征在于，所述燃气报警设备通过对应的软网关设备与所述物联网平台通信；在正常工作模式下，所述燃气报警设备将接收到的环境数据在tcp短连接模式下，按照预设的上报周期发送至所述软网关设备；所述软网关设备对接收到的环境数据进行协议解析及转换后发送至所述物联网平台。3.根据权利要求2所述的燃气报警设备通讯模式切换方法，其特征在于，所述管理终端通过物联网平台发送至对应软网关设备的通讯模式切换指令为json格式。4.根据权利要求3所述的燃气报警设备通讯模式切换方法，其特征在于，所述软网关设备接收到json格式的通讯模式切换指令后，根据燃气报警设备对应的通讯协议格式对其进行二进制格式转换编码，得到加密信息，并将所述加密信息下发至燃气报警设备。5.根据权利要求4所述的燃气报警设备通讯模式切换方法，其特征在于，所述燃气报警设备对接收到的所述加密信息进行解码，得到所述通讯模式切换指令，并针对该指令的数据格式进行校验；校验通过后，则根据解码得到的通讯模式切换指令将通讯模式由tcp长连接连续模式切换为tcp短连接模式。6.根据权利要求5所述的燃气报警设备通讯模式切换方法，其特征在于，在所述燃气报警设备切换回tcp短连接模式后，则恢复工作模式。7.根据权利要求6所述的燃气报警设备通讯模式切换方法，其特征在于，在所述燃气报警设备切换回tcp短连接模式的同时，还将gps定位芯片采集到的当前经纬数据对所述燃气报警设备的基准位置进行更新。8.根据权利要求1-7任一项所述的燃气报警设备通讯模式切换方法，其特征在于，所述燃气报警设备上设置有gps定位芯片以及震动传感器，并通过所述gps定位芯片以及震动传感器采集燃气管井中的环境数据，当所述环境数据大于阈值时，则发送报警及相关数据至所述物联网平台包括：当所述环境数据中的当前位置数据大于第一阈值时，则发送位移报警及相关数据至所述物联网平台；当所述环境数据中的震动数据大于第二阈值时，则发送震动报警及相关数据至所述物联网平台。9.一种燃气报警设备监测系统，其特征在于，所述系统包括燃气报警设备、物联网平台
以及管理终端，其中，所述燃气报警设备设置于燃气管井中；所述燃气报警设备上设置有gps定位芯片以及震动传感器，用于通过所述gps定位芯片以及震动传感器采集燃气管井中的环境数据，当所述环境数据大于阈值时，则发送报警及相关数据至所述物联网平台，同时将通讯模式由tcp短连接模式切换为tcp长连接连续模式；所述物联网平台用于将接收到报警及相关数据上传至所述管理终端；所述管理终端用于根据接收到的报警及相关数据进行显示，接收通讯模式切换指令，并将该指令通过所述物联网平台下发至对应的燃气报警设备；所述燃气报警设备用于根据接收到的通讯模式切换指令将通讯模式由tcp长连接连续模式切换为tcp短连接模式。10.根据权利要求9所述的燃气报警设备监测系统，其特征在于，所述系统还包括软网关设备，所述燃气报警设备通过对应的软网关设备与所述物联网平台通信。

技术总结
本申请涉及一种燃气报警设备通讯模式切换方法及燃气报警设备监测系统，燃气报警设备通过GPS定位芯片以及震动传感器采集燃气管井中的环境数据，当该数据大于阈值时，则发送报警及相关数据至物联网平台，同时将通讯模式由短连接模式切换为长连接连续模式，物联网平台将接收到报警及相关数据上传至管理终端，管理终端根据接收到的报警及相关数据进行显示，接收通讯模式切换指令，并将该指令通过物联网平台下发至对应的燃气报警设备，最后，燃气报警设备根据接收到的通讯模式切换指令将通讯模式由长连接连续模式切换为短连接模式。采用本方法可通过远程人工控制切换燃气报警设备的通讯方式，随时保持低功耗模式，以便于延长设备的使用寿命。备的使用寿命。备的使用寿命。


技术研发人员：梁春峰 涂平 靖琦东 刘准 李志超 彭中益 刘博 贺若龙 仇亚龙 王斯政 廖佳佳 曹林 贺群雄 张林宇 刘洋
受保护的技术使用者：中电工业互联网有限公司
技术研发日：2023.07.11
技术公布日：2023/10/5