本发明涉及智能监测技术领域，尤其涉及一种基于物理网的煤气烧水用监测控制系统。
背景技术：
煤气是由多种可燃成分组成的一种气体燃料，煤气的种类繁多，成分也很复杂，一般可分为天然煤气和人工煤气两大类；根据加工方法、煤气性质和用途分为：煤气化得到的是水煤气、半水煤气、空气煤气；这些煤气的发热值较低，故又统称为低热值煤气；煤干馏法中焦化得到的气体称为焦炉煤气，属于中热值煤气，可供城市作民用燃料。煤气中的一氧化碳和氢气是重要的化工原料；目前许多家庭通过煤气进行做饭或者烧水，因忽视煤气的工作时间使得煤气泄漏造成财产损失。
现有的煤气烧水用监测控制系统存在的缺陷是：不能根据煤气的泄漏和供应情况及时进行预警和控制的问题，以及不能及时将烧开的水进行断气处理避免煤气泄漏的问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种基于物理网的煤气烧水用监测控制系统，本发明所要解决的技术问题为：
如何解决现有方案中不能根据煤气的泄漏和供应情况及时进行预警和控制的问题，以及不能及时将烧开的水进行断气处理避免煤气泄漏的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种基于物理网的煤气烧水用监测控制系统，包括数据采集模块、数据通信模块、数据处理模块、数据分析模块、监测预警模块和控制调整模块；
所述数据采集模块用于采集煤气烧水的数据信息，该数据信息包含煤气数据和烧水数据，通过数据通信模块将数据信息发送至数据处理模块；
所述数据处理模块用于接收数据信息并进行处理，将煤气数据进行处理，得到煤气处理数据，将烧水数据进行处理，得到烧水处理数据，将煤气处理数据和烧水处理数据组合，得到数据处理信息，并通过数据通信模块将数据处理信息发送至数据分析模块；
所述数据分析模块用于接收数据处理信息，将数据处理信息中的煤气处理数据和烧水处理数据进行综合分析，得到数据分析信息，将数据分析信息发送至监测预警模块；
所述监测预警模块用于根据数据分析信息对煤气烧水的情况进行监测，并生成监测数据，通过数据通信模块将监测数据发送至控制调整模块；
所述控制调整模块根据监测数据对煤气烧水进行控制和调整；
所述数据通信模块用于对各个模块之间的数据进行传输。
优选的，将煤气数据进行处理，得到煤气处理数据，具体的步骤包括：
s21：获取煤气数据中的煤气流量数据、煤气热值数据、煤气释放时间和煤气泄漏数据；
s22：将煤气流量数据标记为m1，将煤气热值数据标记为m2，将煤气燃烧时间标记为m3；
s23：获取煤气泄漏数据中的煤气泄漏体积和泄漏持续时间，将煤气泄漏体积标记为m4，将泄漏持续时间标记为m5；
s24：利用公式hxl＝α×(m4-v0)×(m5-t0)获取煤气的泄漏值hxl，其中，vo表示为预设的报警泄漏体积，to表示为预设的泄漏持续时间，α表示为预设的泄漏修正因子；
s25：利用公式获取煤气的供能值，该公式为：
其中，a1、a2、a3、a4均表示为预设的不同比例系数，且a1>a2>a3>a4，μ表示为预设的煤气修正因子；
s26：获取最大的泄漏值并将其设定为分析泄漏值，获取最大的供能值并将其设定为分析供能值，将分析泄漏值和分析供能值与标记的煤气流量数据、煤气热值数据、煤气燃烧时间、煤气泄漏体积和泄漏持续时间组合，得到煤气处理数据。
优选的，将烧水数据进行处理，得到烧水处理数据，具体的步骤包括：
s31：获取烧水数据中的烧水容纳体积、烧水温度和烧水沸腾体积；
s32：将烧水容纳体积标记为n1，获取烧水完成时热水沸腾的体积，将最大的沸腾热水体积标记为n2；
s33：设定不同的温度均对应一个不同的温度预设值，将烧水温度与所有的温度进行匹配获取对应的温度预设值并标记为n3；
s34：利用公式获取烧水的吸收值，该公式为：
其中，b1、b2、b3均表示为预设的不同比例系数，且b3>b2>b1，η表示为预设的烧水修正因子；
s35：获取最大的吸收值并将其设定为分析吸收值，将分析吸收值与标记的烧水容纳体积、烧水温度、沸腾热水体积和温度预设值组合，得到烧水处理数据。
优选的，将数据处理信息中的煤气处理数据和烧水处理数据进行综合分析，得到数据分析信息，具体的步骤包括：
s41：获取煤气处理数据中的分析泄漏值和分析供能值以及烧水处理数据中的分析吸收值，将分析泄漏值与预设的标准泄漏阈值进行对比；
s42：若分析泄漏值不大于标准泄漏阈值，则生成第一泄漏分析数据；若分析泄漏值大于标准泄漏阈值，则生成第二泄漏分析数据；其中，分析泄漏值的优先级大于分析吸收值的优先级；
s43：若分析供能值小于预设的标准供能阈值，则生成第一供能分析数据；若分析供能值不小于预设的标准供能阈值，则生成第二供能分析数据；
s44：若分析吸收值不大于预设的标准吸收阈值，则生成第一吸收分析数据；若分析吸收值大于预设的标准吸收阈值，则生成第二吸收分析数据；
s45：第一泄漏分析数据和第二泄漏分析数据构成泄漏分析集，第一供能分析数据和第二供能分析数据构成供能分析集，第一吸收分析数据和第二吸收分析数据构成吸收分析集；
s46：将泄漏分析集、供能分析集和吸收分析集组合，得到数据分析信息。
优选的，所述监测预警模块用于根据数据分析信息对煤气烧水的情况进行监测，并生成监测数据，具体的步骤包括：
s51：获取数据分析信息中的泄漏分析集、供能分析集和吸收分析集；
s52：若泄漏分析集中包含第一泄漏分析数据，根据第一泄漏分析数据生成泄漏正常信号；若泄漏分析集中包含第二泄漏分析数据，根据第二泄漏分析数据生成泄漏警报信号，并将泄漏警报信号发送至控制调整模块；其中，泄漏警报信号表示煤气泄漏异常需要立即处理；
s53：若供能分析集中包含第一供能分析数据，根据第一供能分析数据生成供能警报信号，并将供能不足信号发送至控制调整模块；若供能分析集中包含第二供能分析数据，根据第二供能分析数据生成供能正常信号；其中，供能警报信号表示煤气供应存在异常需要进行检修；
s54：若吸收分析集中包含第一吸收分析数据，根据第一吸收分析数据生成吸能正常信号；若吸收分析集中包含第二吸收分析数据，根据第二吸收分析数据生成吸能警报信号，并将吸能超标信号发送至控制调整模块；其中，吸能警报信号表示烧水已完成仍在吸热需要进行断气处理；
s55：泄漏正常信号和泄漏警报信号、供能正常信号和供能警报信号以及吸能正常信号和吸能警报信号构成监测数据。
优选的，所述控制调整模块根据监测数据对煤气烧水进行控制和调整，包括：获取泄漏警报信号，根据泄漏警报信号立即停止煤气供应；获取供能警报信号，根据供能警报信号对煤气的供应设备进行检修；获取吸能警报信号，根据吸能警报信号立即停止煤气供应。
本发明的有益效果：
本发明公开的各个方面，利用数据采集模块采集煤气烧水的数据信息，该数据信息包含煤气数据和烧水数据；利用数据处理模块接收数据信息并进行处理，将煤气数据进行处理，得到煤气处理数据，将烧水数据进行处理，得到烧水处理数据，将煤气处理数据和烧水处理数据组合，得到数据处理信息，并通过数据通信模块将数据处理信息发送至数据分析模块；通过对煤气数据和烧水数据两个方面进行采集和处理，可以为煤气的预警和烧开水之后及时进行断气处理提供数据支撑，提高对煤气和烧水预警和控制的准确性；
利用数据分析模块接收数据处理信息，将数据处理信息中的煤气处理数据和烧水处理数据进行综合分析，得到数据分析信息，将数据分析信息发送至监测预警模块；通过对煤气处理数据和烧水处理数据进行分析，可以获取到煤气的供应情况和燃烧情况以及烧水的状态，并生成不同的信号用于对监测预警模块和控制调整模块提供精准数据支持；
利用监测预警模块根据数据分析信息对煤气烧水的情况进行监测，并生成监测数据，通过数据通信模块将监测数据发送至控制调整模块；利用控制调整模块根据监测数据对煤气烧水进行控制和调整；通过对数据分析信息进行处理生成不同的预警信号并对煤气的工作进行调整，可以根据煤气的泄漏和供应情况及时进行预警和控制，以及可以及时将烧开的水进行断气处理避免煤气泄漏。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明一种基于物理网的煤气烧水用监测控制系统的原理框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，本发明为一种基于物理网的煤气烧水用监测控制系统，包括数据采集模块、数据通信模块、数据处理模块、数据分析模块、监测预警模块和控制调整模块；
所述数据采集模块用于采集煤气烧水的数据信息，该数据信息包含煤气数据和烧水数据，通过数据通信模块将数据信息发送至数据处理模块；
所述数据处理模块用于接收数据信息并进行处理，将煤气数据进行处理，得到煤气处理数据，具体的步骤包括：
获取煤气数据中的煤气流量数据、煤气热值数据、煤气释放时间和煤气泄漏数据；
将煤气流量数据标记为m1，将煤气热值数据标记为m2，将煤气燃烧时间标记为m3；
获取煤气泄漏数据中的煤气泄漏体积和泄漏持续时间，将煤气泄漏体积标记为m4，将泄漏持续时间标记为m5；
利用公式hxl＝α×(m4-v0)×(m5-t0)获取煤气的泄漏值hxl，其中，vo表示为预设的报警泄漏体积，to表示为预设的泄漏持续时间，α表示为预设的泄漏修正因子；
利用公式获取煤气的供能值，该公式为：
其中，a1、a2、a3、a4均表示为预设的不同比例系数，且a1>a2>a3>a4，μ表示为预设的煤气修正因子；
获取最大的泄漏值并将其设定为分析泄漏值，获取最大的供能值并将其设定为分析供能值，将分析泄漏值和分析供能值与标记的煤气流量数据、煤气热值数据、煤气燃烧时间、煤气泄漏体积和泄漏持续时间组合，得到煤气处理数据；
将烧水数据进行处理，得到烧水处理数据，具体的步骤包括：
获取烧水数据中的烧水容纳体积、烧水温度和烧水沸腾体积；
将烧水容纳体积标记为n1，获取烧水完成时热水沸腾的体积，将最大的沸腾热水体积标记为n2；
设定不同的温度均对应一个不同的温度预设值，将烧水温度与所有的温度进行匹配获取对应的温度预设值并标记为n3；
利用公式获取烧水的吸收值，该公式为：
其中，b1、b2、b3均表示为预设的不同比例系数，且b3>b2>b1，η表示为预设的烧水修正因子；
获取最大的吸收值并将其设定为分析吸收值，将分析吸收值与标记的烧水容纳体积、烧水温度、沸腾热水体积和温度预设值组合，得到烧水处理数据；
将煤气处理数据和烧水处理数据组合，得到数据处理信息，并通过数据通信模块将数据处理信息发送至数据分析模块；
所述数据分析模块用于接收数据处理信息，将数据处理信息中的煤气处理数据和烧水处理数据进行综合分析，得到数据分析信息，将数据分析信息发送至监测预警模块；具体的步骤包括：
获取煤气处理数据中的分析泄漏值和分析供能值以及烧水处理数据中的分析吸收值，将分析泄漏值与预设的标准泄漏阈值进行对比；
若分析泄漏值不大于标准泄漏阈值，则生成第一泄漏分析数据；若分析泄漏值大于标准泄漏阈值，则生成第二泄漏分析数据；其中，分析泄漏值的优先级大于分析吸收值的优先级；
若分析供能值小于预设的标准供能阈值，则生成第一供能分析数据；若分析供能值不小于预设的标准供能阈值，则生成第二供能分析数据；
若分析吸收值不大于预设的标准吸收阈值，则生成第一吸收分析数据；若分析吸收值大于预设的标准吸收阈值，则生成第二吸收分析数据；
第一泄漏分析数据和第二泄漏分析数据构成泄漏分析集，第一供能分析数据和第二供能分析数据构成供能分析集，第一吸收分析数据和第二吸收分析数据构成吸收分析集；
将泄漏分析集、供能分析集和吸收分析集组合，得到数据分析信息；
所述监测预警模块用于根据数据分析信息对煤气烧水的情况进行监测，并生成监测数据，通过数据通信模块将监测数据发送至控制调整模块；具体的步骤包括：
获取数据分析信息中的泄漏分析集、供能分析集和吸收分析集；
若泄漏分析集中包含第一泄漏分析数据，根据第一泄漏分析数据生成泄漏正常信号；若泄漏分析集中包含第二泄漏分析数据，根据第二泄漏分析数据生成泄漏警报信号，并将泄漏警报信号发送至控制调整模块；其中，泄漏警报信号表示煤气泄漏异常需要立即处理；
若供能分析集中包含第一供能分析数据，根据第一供能分析数据生成供能警报信号，并将供能不足信号发送至控制调整模块；若供能分析集中包含第二供能分析数据，根据第二供能分析数据生成供能正常信号；其中，供能警报信号表示煤气供应存在异常需要进行检修；
若吸收分析集中包含第一吸收分析数据，根据第一吸收分析数据生成吸能正常信号；若吸收分析集中包含第二吸收分析数据，根据第二吸收分析数据生成吸能警报信号，并将吸能超标信号发送至控制调整模块；其中，吸能警报信号表示烧水已完成仍在吸热需要进行断气处理；
泄漏正常信号和泄漏警报信号、供能正常信号和供能警报信号以及吸能正常信号和吸能警报信号构成监测数据；
所述控制调整模块根据监测数据对煤气烧水进行控制和调整；包括：获取泄漏警报信号，根据泄漏警报信号立即停止煤气供应；获取供能警报信号，根据供能警报信号对煤气的供应设备进行检修；获取吸能警报信号，根据吸能警报信号立即停止煤气供应；
所述数据通信模块用于对各个模块之间的数据进行传输；
上述公式均是采集大量数据进行软件模拟得出且选取与真实值接近的一个公式，公式中的系数是由本领域技术人员根据实际情况进行设置。
本发明的运行原理：利用数据采集模块采集煤气烧水的数据信息，该数据信息包含煤气数据和烧水数据；利用数据处理模块接收数据信息并进行处理，将煤气数据进行处理，得到煤气处理数据，通过公式hxl＝α×(m4-v0)×(m5-t0)获取煤气的泄漏值hxl，通过公式
利用数据分析模块接收数据处理信息，将数据处理信息中的煤气处理数据和烧水处理数据进行综合分析，得到数据分析信息，将数据分析信息发送至监测预警模块；通过对煤气处理数据和烧水处理数据进行分析，可以获取到煤气的供应情况和燃烧情况以及烧水的状态，并生成不同的信号用于对监测预警模块和控制调整模块提供精准数据支持；
利用监测预警模块根据数据分析信息对煤气烧水的情况进行监测，并生成监测数据，通过数据通信模块将监测数据发送至控制调整模块；利用控制调整模块根据监测数据对煤气烧水进行控制和调整；通过对数据分析信息进行处理生成不同的预警信号并对煤气的工作进行调整，获取泄漏警报信号，根据泄漏警报信号立即停止煤气供应；获取供能警报信号，根据供能警报信号对煤气的供应设备进行检修；获取吸能警报信号，根据吸能警报信号立即停止煤气供应，可以根据煤气的泄漏和供应情况及时进行预警和控制，以及可以及时将烧开的水进行断气处理避免煤气泄漏。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的系统和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。
所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方法的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能模块的形式实现。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。
因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附关联图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，显然“包括”一词不排除其他模块或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个模块或装置也可以由一个模块或装置通过软件或者硬件来实现。第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。
1.一种基于物理网的煤气烧水用监测控制系统，其特征在于，包括数据采集模块、数据通信模块、数据处理模块、数据分析模块、监测预警模块和控制调整模块；
所述数据采集模块用于采集煤气烧水的数据信息，该数据信息包含煤气数据和烧水数据，通过数据通信模块将数据信息发送至数据处理模块；
所述数据处理模块用于接收数据信息并进行处理，将煤气数据进行处理，得到煤气处理数据，将烧水数据进行处理，得到烧水处理数据，将煤气处理数据和烧水处理数据组合，得到数据处理信息，并通过数据通信模块将数据处理信息发送至数据分析模块；
所述数据分析模块用于接收数据处理信息，将数据处理信息中的煤气处理数据和烧水处理数据进行综合分析，得到数据分析信息，将数据分析信息发送至监测预警模块；
所述监测预警模块用于根据数据分析信息对煤气烧水的情况进行监测，并生成监测数据，通过数据通信模块将监测数据发送至控制调整模块；
所述控制调整模块根据监测数据对煤气烧水进行控制和调整；
所述数据通信模块用于对各个模块之间的数据进行传输。
2.根据权利要求1所述的一种基于物理网的煤气烧水用监测控制系统，其特征在于，将煤气数据进行处理，得到煤气处理数据，具体的步骤包括：
s21：获取煤气数据中的煤气流量数据、煤气热值数据、煤气释放时间和煤气泄漏数据；
s22：将煤气流量数据标记为m1，将煤气热值数据标记为m2，将煤气燃烧时间标记为m3；
s23：获取煤气泄漏数据中的煤气泄漏体积和泄漏持续时间，将煤气泄漏体积标记为m4，将泄漏持续时间标记为m5；
s24：利用公式hxl＝α×(m4-v0)×(m5-t0)获取煤气的泄漏值hxl，其中，vo表示为预设的报警泄漏体积，to表示为预设的泄漏持续时间，α表示为预设的泄漏修正因子；
s25：利用公式获取煤气的供能值，该公式为：
其中，a1、a2、a3、a4均表示为预设的不同比例系数，且a1>a2>a3>a4，μ表示为预设的煤气修正因子；
s26：获取最大的泄漏值并将其设定为分析泄漏值，获取最大的供能值并将其设定为分析供能值，将分析泄漏值和分析供能值与标记的煤气流量数据、煤气热值数据、煤气燃烧时间、煤气泄漏体积和泄漏持续时间组合，得到煤气处理数据。
3.根据权利要求1所述的一种基于物理网的煤气烧水用监测控制系统，其特征在于，将烧水数据进行处理，得到烧水处理数据，具体的步骤包括：
s31：获取烧水数据中的烧水容纳体积、烧水温度和烧水沸腾体积；
s32：将烧水容纳体积标记为n1，获取烧水完成时热水沸腾的体积，将最大的沸腾热水体积标记为n2；
s33：设定不同的温度均对应一个不同的温度预设值，将烧水温度与所有的温度进行匹配获取对应的温度预设值并标记为n3；
s34：利用公式获取烧水的吸收值，该公式为：
其中，b1、b2、b3均表示为预设的不同比例系数，且b3>b2>b1，η表示为预设的烧水修正因子；
s35：获取最大的吸收值并将其设定为分析吸收值，将分析吸收值与标记的烧水容纳体积、烧水温度、沸腾热水体积和温度预设值组合，得到烧水处理数据。
4.根据权利要求1所述的一种基于物理网的煤气烧水用监测控制系统，其特征在于，将数据处理信息中的煤气处理数据和烧水处理数据进行综合分析，得到数据分析信息，具体的步骤包括：
s41：获取煤气处理数据中的分析泄漏值和分析供能值以及烧水处理数据中的分析吸收值，将分析泄漏值与预设的标准泄漏阈值进行对比；
s42：若分析泄漏值不大于标准泄漏阈值，则生成第一泄漏分析数据；若分析泄漏值大于标准泄漏阈值，则生成第二泄漏分析数据；其中，分析泄漏值的优先级大于分析吸收值的优先级；
s43：若分析供能值小于预设的标准供能阈值，则生成第一供能分析数据；若分析供能值不小于预设的标准供能阈值，则生成第二供能分析数据；
s44：若分析吸收值不大于预设的标准吸收阈值，则生成第一吸收分析数据；若分析吸收值大于预设的标准吸收阈值，则生成第二吸收分析数据；
s45：第一泄漏分析数据和第二泄漏分析数据构成泄漏分析集，第一供能分析数据和第二供能分析数据构成供能分析集，第一吸收分析数据和第二吸收分析数据构成吸收分析集；
s46：将泄漏分析集、供能分析集和吸收分析集组合，得到数据分析信息。
5.根据权利要求1所述的一种基于物理网的煤气烧水用监测控制系统，其特征在于，所述监测预警模块用于根据数据分析信息对煤气烧水的情况进行监测，并生成监测数据，具体的步骤包括：
s51：获取数据分析信息中的泄漏分析集、供能分析集和吸收分析集；
s52：若泄漏分析集中包含第一泄漏分析数据，根据第一泄漏分析数据生成泄漏正常信号；若泄漏分析集中包含第二泄漏分析数据，根据第二泄漏分析数据生成泄漏警报信号，并将泄漏警报信号发送至控制调整模块；其中，泄漏警报信号表示煤气泄漏异常需要立即处理；
s53：若供能分析集中包含第一供能分析数据，根据第一供能分析数据生成供能警报信号，并将供能不足信号发送至控制调整模块；若供能分析集中包含第二供能分析数据，根据第二供能分析数据生成供能正常信号；其中，供能警报信号表示煤气供应存在异常需要进行检修；
s54：若吸收分析集中包含第一吸收分析数据，根据第一吸收分析数据生成吸能正常信号；若吸收分析集中包含第二吸收分析数据，根据第二吸收分析数据生成吸能警报信号，并将吸能超标信号发送至控制调整模块；其中，吸能警报信号表示烧水已完成仍在吸热需要进行断气处理；
s55：泄漏正常信号和泄漏警报信号、供能正常信号和供能警报信号以及吸能正常信号和吸能警报信号构成监测数据。
6.根据权利要求1所述的一种基于物理网的煤气烧水用监测控制系统，其特征在于，所述控制调整模块根据监测数据对煤气烧水进行控制和调整，包括：获取泄漏警报信号，根据泄漏警报信号立即停止煤气供应；获取供能警报信号，根据供能警报信号对煤气的供应设备进行检修；获取吸能警报信号，根据吸能警报信号立即停止煤气供应。
技术总结