本申请涉及微电脑瓦斯表的监控装置，特别是一种瓦斯供应系统的智能监控盒，可以和云端数据库及控制中心通讯连接，用以监控微电脑瓦斯表和传感器，以及收集瓦斯使用数据，进而实现远程抄表、计费、线上缴费，以及远程控制开启/关闭微电脑瓦斯表的功能。
背景技术：
传统机械瓦斯表虽然可以计算用户的瓦斯使用度数，但是每月或每两个月取得用户的瓦斯使用度数的工作，仍需仰赖大量的人力逐户进行抄表，进而完成按表计费和收费的作业，整个过程耗时、易生纠纷、人为错误率高，且需要大量的人力成本。
另一方面，传统机械瓦斯表只能计算瓦斯使用度数，没有自动切断供气的功能，若遇瓦斯外泄、一气化碳(co)浓度过高或是地震灾害发生，无法保障用户的安全，因此，经济部能源局于2014年开始推动配有自动切断功能的微电脑瓦斯表。
现有的微电脑瓦斯表和仅具计量功能的传统机械瓦斯表不同，已知的微电脑瓦斯表拥有数种安全保护功能，包括：侦漏保护、一氧化碳检知保护和地震遮断等安全保护功能。已知的微电脑瓦斯表的构造至少包括：遮断阀、内置电源、感震器、流量传感器、微电脑芯片、压力传感器、计量部、计量指示器和复归装置，可以连接外部的瓦斯侦漏传感器和一氧化碳传感器。
在遇到瓦斯流量突然大幅增加(例如瓦斯管线脱落，或是突然喷出大量瓦斯)，以及收到瓦斯侦漏传感器的漏气侦测信号，或是一氧化碳传感器的一氧化碳泄漏信号时，微电脑瓦斯表的遮断功能将立即遮断瓦斯供应，以防止爆炸或中毒事件。假使因为同时处理其他家务而忘了正在使用瓦斯，当超过预设的安全使用期间，为免引发火灾或窒息等事故，微电脑瓦斯表的超时遮断功能也可以自动切断瓦斯，确保安全。当供气压力过高或过低(例如外管被挖断)时，微电脑瓦斯表的超压/超低压遮断功能亦将立刻遮断瓦斯，预防恢复供气时瓦斯经龙头漏出而致发生危险。若遇到芮氏规模5级以上的地震，具备地震遮断功能的微电脑瓦斯表会自动遮断瓦斯，避免因管线裂损而引起二次灾害。
为了解决传统机械瓦斯表抑赖人力抄表的问题，已核准公告的中国台湾新型专利证书号twm484138u提出了一种“云端瓦斯表管理服务系统”。其主要是在客户端设置内建认证码(id)的瓦斯表及与对应的通讯子机，令客户端的瓦斯用量及瓦斯表运作状态为一具有云端后台与数据库的瓦斯表通讯平台监控并记录，且服务端可通过设置一具有管理接口的后台，经与其装设的瓦斯表进行验证后，进入该瓦斯表通讯平台读取其装设的瓦斯表的相关信息，以完成远程瓦斯抄表、定期检测或通报服务等作业，达到降低人工抄表的成本及人为错误率的目的。
其中客户端的微电脑瓦斯表内建有辩识码(id)并且配有对应的通讯子机，微电脑瓦斯表需通过对应的通讯子机通讯连接控制中心及云端数据库，通讯子机内置有电池(例如锂电池)，锂电池的电力耗尽就无法实现远程监控和远程抄表的功能；依据现行相关规定，微电脑瓦斯表需定期更换(由瓦斯公司负责更换)，每次更换微电脑瓦斯表同时要更换对应的通讯子机，显而易见，现有的微电脑瓦斯表的更换成本较高。
技术实现要素：
本申请所要解决的技术问题在于提供一种瓦斯供应系统的智能监控盒，可以和云端数据库及控制中心通讯连接，用以监控微电脑瓦斯表和传感器，以及收集瓦斯使用数据，进而实现远程抄表、计费、线上缴费，以及远程控制开启/关闭微电脑瓦斯表的功能。
本申请的一方面在于提供一种瓦斯供应系统的智能监控盒，用以解决传统机械瓦斯表或微电脑瓦斯表无法进行远程实时监控客户端瓦斯使用数据例如瓦斯度数及传感器状态的缺点。
本申请瓦斯供应系统的智能监控盒的一种实施例构造至少包括：一处理器(cpu)、一通讯界面(communicationinterface)、一通讯模块，以及一电力供应单元(ac/dc转换)。
其中电力供应单元电性连接市电电源，用以将市电转换为直流电后供应智慧监控盒所需的电力；所述的处理器通过通讯界面和微电脑瓦斯表电性连接，用以读取微电脑瓦斯表的瓦斯度数；所述的处理器通过通讯界面和通讯模块电性连接，用以通过通讯模块和云端数据库及控制中心构成通讯连接，所述的处理器可以将瓦斯度数通过通讯模块将瓦斯度数传送予云端数据库及控制中心，并且接受控制中心的控制信号对微电脑瓦斯表进行关闭、开启和复归的操作。
作为本申请瓦斯供应系统的智能监控盒的优选实施例构造，进一步包括一瓦斯侦漏传感器，所述的瓦斯侦漏传感器电性连接微电脑瓦斯表，瓦斯侦漏传感器可以在检测到瓦斯泄漏时向微电脑瓦斯表送出一第一切断信号，用以关闭微电脑瓦斯表。
其中电力供应单元和瓦斯侦漏传感器共享市电电源，处理器通过通讯界面并接瓦斯侦漏传感器，用以取得瓦斯侦漏传感器送出的第一切断信号，并且将第一切断信号传送予云端数据库及控制中心。
作为本申请瓦斯供应系统的智能监控盒的优选实施例构造，进一步包括一氧化碳传感器，所述的一氧化碳传感器电性连接微电脑瓦斯表，一氧化碳传感器可以在检测到一氧化碳时向微电脑瓦斯表送出一第二切断信号，用以关闭微电脑瓦斯表。
其中电力供应单元和所述的一氧化碳传感器共享市电电源，处理器通过通讯界面并接一氧化碳传感器，用以取得一氧化碳传感器送出的第二切断信号，并且将第二切断信号传送予云端数据库及控制中心。
所述的通讯界面包括：gpio、i2c、usb、uart和rj45其中任一种端口。
所述的通讯模块包括：无线通信模块和有线通讯模块其中的任一种。
所述的无线通信模块包括：lora、wifi、3g、4g和蓝牙(bluetooth)通讯模块其中的任一种，所述的有线通讯模块为以太网络通讯模块。
所述的处理器优选实施方式可以是现场可程序化逻辑门阵列(fpga)。
作为本申请瓦斯供应系统的智能监控盒的优选实施例，进一步包括一备援电力单元，所述的备援电力单元至少包括一可充电电池、一电源管理电路和一电源转换器，备援电力单元电性连接市电电源，电源管理电路控制电源转换器使用市电电源对可充电电池充电，电源管理电路在市电断电或停电期间控制可充电电池供应智慧监控盒所需的电力。
本申请的有益效果包括以下几点：
(1)可以由控制中心或用户的app进行远程控制开启/关闭微电脑瓦斯表的瓦斯供应，确保瓦斯的使用安全，也可节省地震后瓦斯表复归的人力派遣成本。
(2)可实现远程抄表的功能，控制中心可以进行远程实时遥读瓦斯度数，并且进行费用计算和缴费处理，节省人力抄表成本，处理缴费和客诉。
(3)用户可通过app进行远程实时遥读瓦斯度数或线上实时缴费，方便用户读取瓦斯度数和线上缴费。
(4)本申请瓦斯供应系统的智能监控盒，可以共享传感器的市电电源，时时收集瓦斯使用数据和监控瓦斯使用状态；本申请的智慧监控盒可以取代传统的微电脑瓦斯表的通讯子机，瓦斯公司更换微电脑瓦斯表时不再需要安装或更换通讯子机，用户购买本申请的智能监控盒时，同时包含遥读监控功能，可以节省瓦斯公司的通讯子机的更换成本。
有关本申请的其它功效及实施例的详细内容，配合图式说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本申请斯供应系统的智能监控盒应用于智能瓦斯监控系统的架构示意图；
图2是本申请瓦斯供应系统的智能监控盒的一种实施例的功能方块图；
图3是本申请瓦斯供应系统的智能监控盒的另一种实施例的功能方块图；
图4是本申请瓦斯供应系统的智能监控盒的一种实施例的电路架构图；
图5是本申请瓦斯供应系统的智能监控盒的另一种实施例的功能方块图。
符号说明
d云端数据库c控制中心10智慧监控盒
20处理器30通讯界面40通讯模块
50电力供应单元60备援电力单元61可充电电池
62电源管理电路63电源转换器70一氧化碳传感器
71瓦斯侦漏传感器80无线通信模块81信号集中站
82电信公司基地台90微电脑瓦斯表91干接点信号线
具体实施方式
在下文的实施方式中所述的位置关系，包括：上，下，左和右，若无特别指明，皆是以图式中组件绘示的方向为基准。
首先请参阅图1，是本申请瓦斯供应系统的智能监控盒应用于智能瓦斯监控系统的架构示意图。本申请瓦斯供应系统的智能监控盒10，可以应用于天然气/瓦斯供应系统(指在客户端装设有微电脑瓦斯表90的瓦斯管线供应系统)，可以和云端数据库d及控制中心c通讯连接，用以监控微电脑瓦斯表90和传感器，并且收集瓦斯使用数据，所述的瓦斯使用数据包括：瓦斯度数及传感器的状态；图中绘示的一种实施方式，多个瓦斯公司的控制中心c可以共享一个或多个云端数据库d，用以读取云端数据库d中的瓦斯使用数据。图1中绘示的通讯连接是通过由无线通信模块80，信号集中站81和电信公司基地台82构成的通讯网络和控制中心c及云端数据库d进行数据/控制信号的传送和接收，但不以此为限。
一般而言，微电脑瓦斯表90的构造通常包括：遮断阀、内置电源、感震器、流量传感器、微电脑芯片、压力传感器、计量部(用以计量瓦斯的使用量并转换为对应的瓦斯度数)、计量指示器和复归装置。假使因为同时处理其他家务而忘了正在使用瓦斯，当超过预设的安全使用期间，为免引发火灾或窒息等事故，微电脑瓦斯表90的超时遮断功能也可以自动切断瓦斯，确保安全。当供气压力过高或过低(例如外管被挖断)时，微电脑瓦斯表90的超压/超低压遮断功能亦将立刻遮断瓦斯，预防恢复供气时瓦斯经龙头漏出而致发生危险。若遇到芮氏规模5级以上的地震，具备地震遮断功能的微电脑瓦斯表90也会自动遮断瓦斯，避免因管线裂损而引起二次灾害。
请参阅图2，是本申请瓦斯供应系统的智能监控盒10的一种实施例的功能方块图。本申请瓦斯供应系统的智能监控盒10的一种实施例构造至少包括：一处理器(cpu)20、一通讯界面(communicationinterface)30、一通讯模块40，以及一电力供应单元(ac/dc转换)50。如图4绘示的智慧监控盒10的一种实施例的电路架构图，其中处理器20的优选实施方式可以是现场可程序化逻辑门阵列(fpga)芯片。其中通讯界面30的实施方式包括：gpio、i2c、usb、uart和rj45其中任一种端口。其中通讯模块40的实施方式包括：无线通信模块和有线通讯模块其中的任一种。所述的无线通信模块包括：lora、wifi、3g、4g和蓝牙(bluetooth)通讯模块其中的任一种，所述的有线通讯模块可以是以太网络(ethernet)通讯模块。
其中电力供应单元50电性连接市电电源，用以将市电转换为直流电后供应智慧监控盒10所需的电力；所述的处理器20通过通讯界面30和微电脑瓦斯表90电性连接，用以读取微电脑瓦斯表90的瓦斯度数；所述的处理器20通过通讯界面30和通讯模块40电性连接，用以通过通讯模块40和云端数据库d及控制中心c构成通讯连接，所述的处理器20可以将瓦斯度数通过通讯模块40将瓦斯度数传送予云端数据库d及控制中心c，并且接受控制中心的控制信号对微电脑瓦斯表90进行关闭、开启和复归的操作。例如在发生地震灾害或是因为用户欠缴瓦斯费用，控制中心c会发送所述的控制信号，通过远程强制阻断的机制关闭微电脑瓦斯表90；微电脑瓦斯表90被关闭后，需要由控制中心c在确认关闭原因解除后，才会由控制中心c发送所述的控制信号(例如地震信号重置)，由控制中心c通过远程遥控机制重新开启或复归微电脑瓦斯表90，进而实现远程抄表、计费、线上缴费，以及远程控制开启/关闭微电脑瓦斯表90的功能。
另一方面，用户也可以利用智能手机下载的应用程序(app)遥控智能监控盒10，执行读取瓦斯度数或是紧急关闭微电脑瓦斯表90的操作，优选地实施方式，用户应向瓦斯公司申请取得授权，然后才能利用智慧手机下载的应用程序(app)，通过控制中心c实现读取瓦斯度数或是紧急关闭微电脑瓦斯表90的功能。
请参阅图3，是本申请瓦斯供应系统的智能监控盒10的另一种实施例的功能方块图。其中智能监控盒10进一步整合有瓦斯侦漏传感器71和一氧化碳传感器70，其中一种实施方式是将智能监控盒10、瓦斯侦漏传感器71和一氧化碳传感器70整合为一机体，共享市电电源，时时收集瓦斯使用数据(例如瓦斯度数)和监控瓦斯使用状态，也就是瓦斯侦漏传感器71和一氧化碳传感器70的状态。其中瓦斯侦漏传感器71可以在检测到瓦斯泄漏时向微电脑瓦斯表90送出一第一切断信号。一氧化碳传感器70可以在检测到一氧化碳时向微电脑瓦斯表90送出一第二切断信号。微电脑瓦斯表90在接收到所述的第一切断信号或是第二切断信号，微电脑瓦斯表90的遮断功能将控制遮断阀立即遮断瓦斯供应，以防止爆炸或中毒事件。
请参阅图4，是本申请瓦斯供应系统的智能监控盒10的一种实施例的电路架构图。其中瓦斯侦漏传感器71和一氧化碳传感器70电性连接微电脑瓦斯表90；一般而言，微电脑瓦斯表90有四条信号线，其中两条为干接点信号线91可以和瓦斯侦漏传感器71以及一氧化碳传感器70连接，用以接收所述的第一切断信号或是第二切断信号，其中智能监控盒10的电力供应单元50和瓦斯侦漏传感器71以及一氧化碳传感器70共享市电电源。本申请瓦斯供应系统的智能监控盒10的处理器20通过通讯界面30并接瓦斯侦漏传感器71以及一氧化碳传感器70(也就是并接前述的两条干接点信号的信号线91)，用以取得所述的第一切断信号和第二切断信号，并且将第一切断信号和第二切断信号传送予云端数据库d及控制中心c。另一方面，控制中心c发送的控制信号，则可以通过智能监控盒10的通讯界面30和通讯模块40传送至处理器20，处理器20再通过通讯界面30和前述的两条干接点信号的信号线91控制微电脑瓦斯表90，实现远程控制开启、关闭和复归微电脑瓦斯表90的功能。
微电脑瓦斯表90的另外两条信号线电性连接智能监控盒10的通讯界面30，用以将所述的瓦斯度数传送予智慧监控盒10，处理器20可以将瓦斯度数通过通讯模块40将瓦斯度数传送予云端数据库d及控制中心c，进而实现远程抄表、计费和线上缴费的功能。
请参阅图5，是本申请瓦斯供应系统的智能监控盒的另一种实施例的功能方块图。本申请瓦斯供应系统的智能监控盒10的另一种实施例构造，进一步包括一备援电力单元60，备援电力单元60至少包括一可充电电池61、一电源管理电路62和一电源转换器63，备援电力单元60电性连接市电电源，电源管理电路62控制电源转换器63使用市电电源对可充电电池61充电，电源管理电路62在市电断电或停电期间控制可充电电池61供应智慧监控盒10所需的电力。
以上所述的实施例及/或实施方式，仅是用以说明实现本申请技术的较佳实施例及/或实施方式，并非对本申请技术的实施方式作任何形式上的限制，任何本领域技术人员，在不脱离本申请内容所公开的技术手段的范围，当可作些许的更动或修饰为其它等效的实施例，但仍应视为与本申请实质相同的技术或实施例。
1.一种瓦斯供应系统的智能监控盒，可以和云端数据库及控制中心通讯连接，用以监控微电脑瓦斯表，并且收集瓦斯使用数据，其特征在于，该智能监控盒至少包括：一处理器、一通讯界面、一通讯模块，以及一电力供应单元；该电力供应单元电性连接市电电源，用以将该市电转换为直流电后供应该智慧监控盒所需的电力；该处理器通过该通讯界面和该微电脑瓦斯表电性连接，用以读取该微电脑瓦斯表的瓦斯度数；该处理器通过该通讯界面和该通讯模块电性连接，用以通过该通讯模块和该云端数据库及控制中心构成通讯连接，该处理器可以将该瓦斯度数通过该通讯模块将该瓦斯度数传送予该云端数据库及该控制中心，并且接受该控制中心的控制信号对该微电脑瓦斯表进行关闭、开启和复归的操作。
2.根据权利要求1所述瓦斯供应系统的智能监控盒，其特征在于，进一步包括一瓦斯侦漏传感器，该瓦斯侦漏传感器电性连接该微电脑瓦斯表，该瓦斯侦漏传感器可以在检测到瓦斯泄漏时向该微电脑瓦斯表送出一第一切断信号，用以关闭该微电脑瓦斯表。
3.根据权利要求2所述瓦斯供应系统的智能监控盒，其特征在于，该电力供应单元和该瓦斯侦漏传感器共享该市电电源，该处理器通过该通讯界面并接该瓦斯侦漏传感器，用以取得该瓦斯侦漏传感器送出的该第一切断信号，并且将该第一切断信号传送予该云端数据库及该控制中心。
4.根据权利要求1所述瓦斯供应系统的智能监控盒，其特征在于，进一步包括一氧化碳传感器，该一氧化碳传感器电性连接该微电脑瓦斯表，该一氧化碳传感器可以在检测到一氧化碳时向该微电脑瓦斯表送出一第二切断信号，用以关闭该微电脑瓦斯表。
5.根据权利要求4所述瓦斯供应系统的智能监控盒，其特征在于，该电力供应单元和该一氧化碳传感器共享该市电电源，该处理器通过该通讯界面并接该一氧化碳传感器，用以取得该一氧化碳传感器送出的该第二切断信号，并且将该第二切断信号传送予该云端数据库及该控制中心。
6.根据权利要求1所述瓦斯供应系统的智能监控盒，其特征在于，该通讯界面包括：gpio、i2c、usb、uart和rj45其中任一种端口。
7.根据权利要求1所述瓦斯供应系统的智能监控盒，其特征在于，该通讯模块包括：无线通信模块和有线通讯模块其中的任一种。
8.根据权利要求7所述瓦斯供应系统的智能监控盒，其特征在于，该无线通信模块包括：lora、wifi、3g、4g和蓝牙通讯模块其中的任一种，该有线通讯模块为以太网络通讯模块。
9.根据权利要求1所述瓦斯供应系统的智能监控盒，其特征在于，该处理器可以是现场可程序化逻辑门阵列。
10.根据权利要求1所述瓦斯供应系统的智能监控盒，其特征在于，进一步包括一备援电力单元，该备援电力单元至少包括一可充电电池、一电源管理电路和一电源转换器，该备援电力单元电性连接市电电源，该电源管理电路控制该电源转换器使用市电电源对该可充电电池充电，该电源管理电路在市电断电或停电期间控制该可充电电池供应该智慧监控盒所需的电力。
技术总结