一種智能型無人燃氣安全監(jiān)控器及監(jiān)控方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種智能型無人燃氣安全監(jiān)控器及監(jiān)控方法，包括中心控制模塊、傳感器和作為氣閥的電磁閥；所述的電磁閥安裝在氣源與用氣設(shè)備的燃氣管路上；傳感器與中心控制模塊相連，電磁閥受控于中心控制模塊；所述的傳感器為多普勒雷達感應(yīng)器，用于感應(yīng)現(xiàn)場是否存在人員活動；中心控制模塊集成有定時控制裝置；定時控制裝置的觸發(fā)端接所述的多普勒雷達感應(yīng)器的信號輸出端；定時控制裝置的輸出端接電磁閥的控制端。該智能型無人燃氣安全監(jiān)控器及監(jiān)控方法能實施主動延時關(guān)氣?；鸺皥缶踩愿?。
【專利說明】一種智能型無人燃氣安全監(jiān)控器及監(jiān)控方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種智能型無人燃氣安全監(jiān)控器及監(jiān)控方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前市場燃氣安全保護裝置，多以燃氣泄露的濃度為監(jiān)控對象，如“燃氣泄露報警裝置(專利號CN1201210590264)”、一種燃氣灶監(jiān)控報警系統(tǒng)及實現(xiàn)方法(專利號CN201210001414)、一種家用燃氣灶具無線監(jiān)控系統(tǒng)(專利號CN201110374359)，這種燃氣報警裝置為被動式報警，只有出現(xiàn)了燃氣泄露，才可能啟動報警，燃氣密度達到(1500?2500PPM)才報警提示，此時CO密度已是具備了二次燃燒或爆炸的危險可能，是一種被動式防范，安全性較低。
[0003]專利自動燃氣監(jiān)控器(申請?zhí)枮镃N200720010818)，其核心構(gòu)思在于通過抽油煙機排出泄露的燃氣達到安全目的，與前述的方案基本類似，同樣存在安全性不高的問題。
[0004]縱觀上述產(chǎn)品無論如何防范與措施，皆為“滯后、被動”型的防范方案，無法超前預(yù)警和及時遏制，無法從根本上解除燃氣造成火災(zāi)的隱患。
[0005]另一方面,在城市中存在較多的空巢老人,大多具有年齡大、記憶力減退的特點，每當(dāng)進入廚房開啟燃氣灶，常常轉(zhuǎn)身即刻忘了“灶火”之事；還有在家?guī)『⒌哪贻p父母、單身漢和許多中年人，往往因為忙于其他的事情而忘記關(guān)火，從而造成許多財產(chǎn)損失和人員傷亡的慘劇，其核心原因并非燃氣泄露，而是因人為疏忽而導(dǎo)致，而且此類事故導(dǎo)致火災(zāi)的次數(shù)遠遠大于燃氣泄漏造成的事故。因此前述的諸多基于燃氣泄露的濃度來實現(xiàn)燃氣監(jiān)控的方案根本無法防范這類事故的發(fā)生。
[0006]因此，有必要設(shè)計一種新型的智能型無人燃氣安全監(jiān)控器及監(jiān)控方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種智能型無人燃氣安全監(jiān)控器及監(jiān)控方法，該智能型無人燃氣安全監(jiān)控器及監(jiān)控方法能實施主動延時關(guān)氣?；饒缶?，安全性高。
[0008]發(fā)明的技術(shù)解決方案如下:
[0009]一種智能型無人燃氣安全監(jiān)控器，包括中心控制模塊、傳感器和作為氣閥的電磁閥；所述的電磁閥安裝在氣源與用氣設(shè)備的燃氣管路上；傳感器與中心控制模塊相連，電磁閥受控于中心控制模塊；
[0010]所述的傳感器為多普勒雷達感應(yīng)器，用于感應(yīng)現(xiàn)場是否存在人員活動；
[0011]中心控制模塊集成有定時控制裝置；定時控制裝置的觸發(fā)端接所述的多普勒雷達感應(yīng)器的信號輸出端；定時控制裝置的輸出端接電磁閥的控制端。
[0012]所述的定時控制裝置為微處理器；微處理器的信號輸入端口接多普勒雷達感應(yīng)器的信號輸出端；微處理器的信號輸出端口控制電磁閥。
[0013]所述的定時控制裝置為延時繼電器模塊；延時繼電器模塊的輸出端接有一個充電回路；所述的充電回路由電阻R3、電解電容Cl和延時繼電器模塊的常開開關(guān)串聯(lián)而成；電解電容Cl的一端通過延時繼電器模塊的常閉開關(guān)接電磁閥的一個接線端子；電解電容Cl的另一端直接接電磁閥的另一個接線端子。
[0014]多普勒雷達感應(yīng)器的輸出端經(jīng)電平轉(zhuǎn)換電路與延時繼電器模塊相連；所述的電平轉(zhuǎn)換電路包括NPN型三極管和電阻R2 ;多普勒雷達感應(yīng)器的輸出端接三極管的B極，三極管的E極接地；三極管的C極經(jīng)電阻R2接直流電源正極；所述的C極還接延時繼電器模塊的信號輸入端。
[0015]所述的智能型無人燃氣安全監(jiān)控器還包括電源適配器；電源適配器用于將交流市電轉(zhuǎn)換為直流電源從而為中心控制模塊供電。
[0016]所述的智能型無人燃氣安全監(jiān)控器還包括用于控制電磁閥的按鈕和用于顯示定時時間和定時倒計時的顯示裝置【一般是LED數(shù)碼管，也可以是液晶顯示屏】。
[0017]所述的智能型無人燃氣安全監(jiān)控器還包括燃氣泄露報警模塊，燃氣泄露報警模塊的2個信號輸出端子與電磁閥的兩個接線端子并聯(lián)。
[0018]所述的智能型無人燃氣安全監(jiān)控器所述的定時控制裝置的設(shè)定的定時時間為5-30分鐘。 [0019]一種智能型無人燃氣安全監(jiān)控方法，通過多普勒雷達感應(yīng)器檢查現(xiàn)場是否有人員活動，一旦T時間內(nèi)無人員活動，則由中心控制模塊發(fā)出電信號關(guān)斷作為氣閥的電磁閥；所述的電磁閥安裝在氣源與用氣設(shè)備的燃氣管路上。
[0020]一種智能型無人燃氣安全監(jiān)控方法，采用前述的智能型無人燃氣安全監(jiān)控器；通過多普勒雷達感應(yīng)器檢查現(xiàn)場是否有人員活動，一旦T時間內(nèi)無人員活動，則由中心控制模塊發(fā)出電信號關(guān)斷作為氣閥的電磁閥；所述的電磁閥安裝在氣源與用氣設(shè)備的燃氣管路上;
[0021]T設(shè)置為5-30分鐘。
[0022]T設(shè)置為15、20或25分鐘。優(yōu)選20分鐘。
[0023]有益效果:
[0024]本發(fā)明的智能型無人燃氣安全監(jiān)控器及監(jiān)控方法，其核心思想在于轉(zhuǎn)變思維觀念，獨創(chuàng)了一種基于“時間長短”取代燃氣的“極限濃度”實施報警的方案，以主動的方式探測確定人的行為動態(tài)，在“理想時間”上提前防范，從“根源”上徹底斷絕氣源，完全“以人為本”，做到可靠、精準(zhǔn)和快速地實現(xiàn)用氣安全保障。
[0025]本發(fā)明能適時自動監(jiān)測離人動態(tài)情況和有效地定時關(guān)閉燃氣閘閥。此款設(shè)計為人機互動、智能動態(tài)監(jiān)測、適時關(guān)閉燃氣的自動無人安全保護裝置。功能主設(shè)定監(jiān)測目標(biāo)對象為人。當(dāng)人在設(shè)定區(qū)域活動時，智能主控器會因人而隨意待機聽命。一旦人離開，便自動定時關(guān)閉總氣閥。主要目的是徹底解決和防止因灶火長時離人無看管，致使鍋內(nèi)滿水溢出熄火燃氣泄漏或無水干燒，導(dǎo)致的嚴(yán)重燃氣浪費和火災(zāi)事故的引發(fā)；本發(fā)明還可實現(xiàn)不論晝夜何時，如突遇樓宇或家庭故障停電，也將緊急自動關(guān)氣?；鸨Ｗo。實現(xiàn)徹底消除或防止因灶火長時離人無看管，致使煮鍋內(nèi)無水干燒，在有效防止燃氣嚴(yán)重浪費的同時，關(guān)鍵是杜絕火災(zāi)事故的引發(fā)。
[0026]本發(fā)明具有無操作、自偵測、自定時、倒計時顯示、自動關(guān)停(燃氣總閘閥)的無人安全智能值守等多功能的優(yōu)點。當(dāng)設(shè)備上電(接通電源)后，只要人進入監(jiān)控(如廚房)區(qū)，智能主控器則自動進入延時監(jiān)測動態(tài)值守。只需手動(每次必須)提啟燃氣管道的電磁閘閥“小紅帽”便可開火使用。由于，智能主控器暫預(yù)設(shè)20分鐘自動保護。所以，人在該時限內(nèi)如有I~η次行為活動和短時離開，智能主控器都將隨時自動解除行進(倒計時)時間，燃氣不會終止關(guān)停。如超出設(shè)定時限離開，智能主控器便自動定時(含故障停電)關(guān)閉總氣閥，實現(xiàn)自動關(guān)氣?；鸨Ｗo。
[0027]以上，由于能有效地實現(xiàn)“超前”主動的防控技術(shù)，實現(xiàn)離人自動關(guān)閉燃氣閘閥，能完全可以避免或減少長期困擾我們的燃氣泄露問題及火災(zāi)隱患問題；
[0028]本發(fā)明設(shè)計為人機合一，即具有手動開、自動關(guān)“雙保險”的功能，安全可靠。
[0029]本發(fā)明還可以進一步基礎(chǔ)燃氣濃度監(jiān)控報警，這樣功能得到了進一步擴展和完善。這種附加燃氣濃度監(jiān)測報警器的聯(lián)動控制，更是加強對臨場安全可靠的又一保障。
[0030]本發(fā)明同時實現(xiàn)任一用火時刻，如突遇樓宇或家庭故障停電，均可自動緊速關(guān)停氣閥保護。
[0031]另外，多普勒雷達感應(yīng)器為經(jīng)過多次試驗而最終選取的傳感器，相比其他的傳感器(如紅外傳感器、聲控傳感器、光電傳感器等)，這種多普勒雷達感應(yīng)器靈敏性好，抗干擾能力強，特別適合于應(yīng)用在廚房等場合。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]圖1為智能型無人燃氣安全監(jiān)控器的工作流程圖；
[0033]圖2為智能型 無人燃氣安全監(jiān)控器的原理圖。
[0034]圖3為智能型無人燃氣安全監(jiān)控器的總體結(jié)構(gòu)框圖。
[0035]標(biāo)號說明:1-電源適配器；2_智能主控器(中心微處理器)；3_多普勒雷達微波傳感器；4_燃氣泄漏檢測器；5_時間數(shù)碼顯示器；6_急停(試驗)按鈕；7_電源、信號、控制線纜；8_電磁閘閥；9_燃氣管道；10_燃氣軟管、11-燃氣灶。
【具體實施方式】
[0036]以下將結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明:
[0037]實施例1:
[0038]實施例1:采用微處理器進行報警的方案
[0039]一種智能型無人燃氣安全監(jiān)控器，包括中心控制模塊、傳感器和作為氣閥的電磁閥；所述的電磁閥安裝在氣源與用氣設(shè)備的燃氣管路上；傳感器與中心控制模塊相連，電磁閥受控于中心控制模塊；
[0040]所述的傳感器為多普勒雷達感應(yīng)器，用于感應(yīng)現(xiàn)場是否存在人員活動；
[0041]中心控制模塊集成有定時控制裝置；定時控制裝置的觸發(fā)端接所述的多普勒雷達感應(yīng)器的信號輸出端；定時控制裝置的輸出端接電磁閥的控制端。
[0042]所述的定時控制裝置為微處理器；微處理器的信號輸入端口接多普勒雷達感應(yīng)器的信號輸出端；微處理器的信號輸出端口控制電磁閥。微處理器為單片機、ARM處理器或DSP 等。
[0043]這種智能型無人燃氣安全監(jiān)控器用于顯示定時時間和定時倒計時的顯示裝置【一般是LED數(shù)碼管，也可以是液晶顯示屏】。
[0044]工作過程說明:[0045]在多普勒雷達感應(yīng)器一旦感應(yīng)到現(xiàn)場有人員活動，則輸出脈沖信號到微處理器，微處理器則啟動定時器(或智能型無人燃氣安全監(jiān)控器在復(fù)位后微處理器也啟動定時器)進行T時間(在本實例中設(shè)定為20分鐘)倒計時，定時器可以使微處理器中自帶的定時器，也可以是通過軟件編程的一個延時程序，一旦定時時間到，則通過定時器中斷或其他方式使得微處理器的一個輸出端口輸出有效電平(高電平或低電平)控制電磁閥閉合，關(guān)斷氣路，保障現(xiàn)場安全。
[0046]通過輸出端口控制電磁閥為現(xiàn)有的成熟技術(shù)。
[0047]如果在T時間內(nèi)再次有人員活動，則系統(tǒng)復(fù)位，重新開始T時間倒計時。
[0048]實施例2:采用微處理器進行報警并集成有煤氣泄露報警的方案I
[0049]在實施例1的基礎(chǔ)上增加燃氣泄露報警模塊，燃氣泄露報警模塊為成熟的技術(shù)，使用時，將燃氣泄露報警模塊的2個信號輸出端子與電磁閥的兩個接線端子并聯(lián)，這樣，燃氣泄露報警模塊和微處理器的輸出端口任意一個都可以控制電磁閥的動作。
[0050]實施例3:采用微處理 器進行報警并集成有煤氣泄露報警的方案I
[0051]在實施例1的基礎(chǔ)上，增加一個燃氣濃度檢測模塊(如包括燃氣濃度傳感器、放大器和AD轉(zhuǎn)換器，為現(xiàn)有成熟技術(shù))，一旦燃氣濃度超過預(yù)設(shè)值，則微處理器的輸出端口控制電磁閥動作，切斷氣路。
[0052]實施例4:基于延時繼電器進行報警的方案
[0053]一種智能型無人燃氣安全監(jiān)控器，包括中心控制模塊、傳感器和作為氣閥的電磁閥；所述的電磁閥安裝在氣源與用氣設(shè)備的燃氣管路上；傳感器與中心控制模塊相連，電磁閥受控于中心控制模塊；
[0054]所述的傳感器為多普勒雷達感應(yīng)器，用于感應(yīng)現(xiàn)場是否存在人員活動；
[0055]中心控制模塊集成有定時控制裝置；定時控制裝置的觸發(fā)端接所述的多普勒雷達感應(yīng)器的信號輸出端；定時控制裝置的輸出端接電磁閥的控制端。
[0056]所述的定時控制裝置為延時繼電器模塊；延時繼電器模塊的輸出端接有一個充電回路；所述的充電回路由電阻R3、電解電容Cl和延時繼電器模塊的常開開關(guān)串聯(lián)而成；電解電容Cl的一端通過延時繼電器模塊的常閉開關(guān)接電磁閥的一個接線端子；電解電容Cl的另一端直接接電磁閥的另一個接線端子。
[0057]多普勒雷達感應(yīng)器的輸出端經(jīng)電平轉(zhuǎn)換電路與延時繼電器模塊相連；所述的電平轉(zhuǎn)換電路包括NPN型三極管和電阻R2 ;多普勒雷達感應(yīng)器的輸出端接三極管的B極，三極管的E極接地；三極管的C極經(jīng)電阻R2接直流電源正極；所述的C極還接延時繼電器模塊的信號輸入端。
[0058]智能型無人燃氣安全監(jiān)控器還包括電源適配器；電源適配器用于將交流市電轉(zhuǎn)換為直流電源從而為中心控制模塊供電。
[0059]所述的智能型無人燃氣安全監(jiān)控器還包括用于控制電磁閥的按鈕和用于顯示定時時間和定時倒計時的顯示裝置【一般是數(shù)碼顯示管，也可以是液晶顯示屏】。
[0060]工作過程說明:
[0061]接通或插好電源適配器后，智能主控器2(即延時繼電器模塊)、多普勒雷達探測器5(即前述的多普勒雷達感應(yīng)器)同時獲電。且智能主控器2盒蓋上的二位數(shù)碼顯示器3即刻顯示20分鐘的時間數(shù)并待機。同時，多普勒雷達感應(yīng)器5對空間呈“半球狀”扇型發(fā)出1.25GHz超聲波，當(dāng)接收到人的移動反射波后，產(chǎn)生第一個動態(tài)脈沖信號觸發(fā)智能主控器內(nèi)部隨機模塊延時器的啟動和繼電器得電工作；二位數(shù)碼顯示器3開始20分鐘倒計時數(shù)顯，同時開通對電磁閥脈沖的電容充電；在延時運行時段內(nèi)，如智能主控器2內(nèi)部邏輯運放模塊再次收到η個脈沖，會隨機反復(fù)地發(fā)出復(fù)位、重計指令，一旦延時器則順時完成至“零”則繼電器失電，同步數(shù)顯回位到【20分鐘】并停止電容充電。在關(guān)閉繼電器的瞬間將已充滿電的電容切換至對電磁閘閥8的放電啟動，最終實現(xiàn)燃氣“關(guān)?！钡拿顖?zhí)行。隨后系統(tǒng)全部進入待機狀態(tài)。
[0062] 延時繼電器模塊為成熟的控制模塊，由多普勒雷達探測器觸發(fā)，而且延時時間可調(diào)。延時繼電器模塊如采用JK12型模塊，采用0-99秒/0-99分電位器調(diào)節(jié)，具有LED數(shù)碼
管顯示。
[0063]傳感器只負責(zé)信號輸出，無自鎖。延時長短由延時繼電器模塊內(nèi)的時基芯片+存儲器負責(zé)。
[0064]如果在T時間內(nèi)再次有人員活動，則系統(tǒng)復(fù)位，重新開始T時間倒計時。
[0065]該報警器具有斷電時自動關(guān)斷氣源的功能。斷電時，繼電器的觸點恢復(fù)到常態(tài)，此時電容C為電磁閥充電，電磁閥動作，切斷氣路。
[0066]實施例5:基于延時繼電器進行報警并集成有燃氣泄露報警的方案
[0067]如圖1-3，在實施例4的基礎(chǔ)上，所述的智能型無人燃氣安全監(jiān)控器還包括燃氣泄露報警模塊，燃氣泄露報警模塊的2個信號輸出端子與電磁閥的兩個接線端子并聯(lián)。這樣，燃氣泄露報警模塊和微處理器的輸出端口任意一個都可以控制電磁閥的動作。
[0068]另外，作為補充，智能型無人燃氣安全監(jiān)控器還設(shè)有急停/試驗按鈕(對應(yīng)圖2中的TK按鈕)；急停和試驗同為一個按鈕，只是應(yīng)用目的不同。急停是在運行時緊急狀況下的操作，試驗是在運行時對控制反應(yīng)的檢測。其都是基于電磁閥前端繼電器失電后Jl的閉合，使并接的電解電容(已蓄電)對電磁閥線圈的脈沖放電作用，而實現(xiàn)的關(guān)?？刂啤＜蓖?試驗按鈕的工作原理與前述的斷電保護的原理相同，急停/試驗按鈕就是將電源切斷。
[0069]注:以上優(yōu)選值20分鐘時限設(shè)定，是依據(jù)以下事實來確定的:“一個7平方米的廚房，若二十兒個立方。在管道壓力0.35Mpa全開氣釋放，CO在空氣中濃度如達到12.5~74%，泄露只需30分鐘，即可達到爆炸之濃度。”
【權(quán)利要求】
1.一種智能型無人燃氣安全監(jiān)控器，其特征在于，包括中心控制模塊、傳感器和作為氣閥的電磁閥；所述的電磁閥安裝在氣源與用氣設(shè)備的燃氣管路上；傳感器與中心控制模塊相連，電磁閥受控于中心控制模塊； 所述的傳感器為多普勒雷達感應(yīng)器，用于感應(yīng)現(xiàn)場是否存在人員活動； 中心控制模塊集成有定時控制裝置；定時控制裝置的觸發(fā)端接所述的多普勒雷達感應(yīng)器的信號輸出端；定時控制裝置的輸出端接電磁閥的控制端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型無人燃氣安全監(jiān)控器，其特征在于，所述的定時控制裝置為微處理器；微處理器的信號輸入端口接多普勒雷達感應(yīng)器的信號輸出端；微處理器的信號輸出端口控制電磁閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型無人燃氣安全監(jiān)控器，其特征在于，所述的定時控制裝置為延時繼電器模塊；延時繼電器模塊的輸出端接有一個充電回路；所述的充電回路由電阻R3、電解電容Cl和延時繼電器模塊的常開開關(guān)串聯(lián)而成；電解電容Cl的一端通過延時繼電器模塊的常閉開關(guān)接電磁閥的一個接線端子；電解電容Cl的另一端直接接電磁閥的另一個接線端子。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能型無人燃氣安全監(jiān)控器，其特征在于，多普勒雷達感應(yīng)器的輸出端經(jīng)電平轉(zhuǎn)換電路與延時繼電器模塊相連；所述的電平轉(zhuǎn)換電路包括NPN型三極管和電阻R2 ;多普勒雷達感應(yīng)器的輸出端接三極管的B極，三極管的E極接地；三極管的C極經(jīng)電阻R2接直流電源正極；所述的C極還接延時繼電器模塊的信號輸入端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型無人燃氣安全監(jiān)控器，其特征在于，還包括電源適配器；電源適配器用于將交流市電轉(zhuǎn)換為直流電源從而為中心控制模塊供電。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的智能型無人燃氣安全監(jiān)控器，其特征在于，還包括用于控制電磁閥的按鈕和用于顯示定時時間和定時倒計時的顯示裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型無人燃氣安全監(jiān)控器，其特征在于，還包括燃氣泄露報警模塊，燃氣泄露報警模塊的2個信號輸出端子與電磁閥的兩個接線端子并聯(lián)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項所述的智能型無人燃氣安全監(jiān)控器，其特征在于，所述的定時控制裝置的設(shè)定的定時時間為5-30分鐘。
9.一種智能型無人燃氣安全監(jiān)控方法，其特征在于，通過多普勒雷達感應(yīng)器檢查現(xiàn)場是否有人員活動，一旦T時間內(nèi)無人員活動，則由中心控制模塊發(fā)出電信號關(guān)斷作為氣閥的電磁閥；所述的電磁閥安裝在氣源與用氣設(shè)備的燃氣管路上。
10.一種智能型無人燃氣安全監(jiān)控方法，其特征在于，采用權(quán)利要求1-7任一項所述的智能型無人燃氣安全監(jiān)控器；通過多普勒雷達感應(yīng)器檢查現(xiàn)場是否有人員活動，一旦T時間內(nèi)無人員活動，則由中心控制模塊發(fā)出電信號關(guān)斷作為氣閥的電磁閥；所述的電磁閥安裝在氣源與用氣設(shè)備的燃氣管路上； T設(shè)置為5-30分鐘。
【文檔編號】F24C3/12GK103982923SQ201410241871
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年6月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月3日
【發(fā)明者】彭文俊, 彭昕 申請人:彭文俊