智能燃气安全监测系统及监测方法
【专利摘要】本发明提供了一种智能燃气安全监测系统及监测方法，其解决了现有智能燃气安全监测系统通讯模式单一、不安全、不可靠的技术问题。其包括智能燃气安全阀门、遥控器和手机软件，智能燃气安全阀门通过无线433MHZ、无线470MHZ、无线2.4GHZ、红外或蓝牙通讯方式与遥控器进行数据交换，遥控器通过GPRS或WIFI方式与手机软件进行数据交换；智能燃气安全阀门设有外壳，外壳内设有控制器、阀门控制电路、防过流量燃气安全阀门、顶部空腔和底部空腔，防过流量燃气安全阀门上设有手动开关、减速装置和压力传感器，顶部空腔内设有供电电池或Micro USB接口，底部空腔内设有温度传感器、一氧化碳传感器。本发明可广泛应用于燃气监测领域。
【专利说明】
智能燃气安全监测系统及监测方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种监测装置，特别是涉及一种智能燃气安全监测系统及监测方法。
【背景技术】
[0002]现有的灶前阀门大都是普通机械式球阀，每次开启后，都要手动关闭阀门。大多用户图方便只关闭灶具阀门，让灶前阀门长期处于开启状态，而燃气的安全隐患多数来自看似普通的燃气胶管。
[0003]目前，市面上的几种燃气监测装置存在以下问题:
[0004]1.燃气管道自闭阀，管道供气压力出现欠压、过压时，自闭阀门会自动关闭。该装置依靠纯机械构造感知管道压力变化，势必存在误动作情况。
[0005]2.燃气泄漏检测仪，当泄漏燃气达到一定浓度后，报警器发出声音，提示用户发生燃气泄漏，存在燃气泄漏聚集引发爆炸的可能。
[0006]3.带人体红外感应与MEMS流量传感器的燃气安全阀用检测装置，通过人体红外传感器检测是否有人在使用灶具，再根据燃气管道内流量和压力有无变化来判断是否该关闭阀门。该装置只能确保灶前总阀关闭而不能检测燃气泄漏的情况。若安装在橱柜内，则有人体红外检测失效的可能。而且该装置通讯模式单一、成本高。
[0007]4.部分燃气监测装置，虽具有定时开关阀门、检测环境温度和燃气泄漏功能，但执行器与控制器采用有线通讯方式，不便施工安装。另外，监测信息难以实时推送给用户。
【发明内容】
[0008]本发明针对现有燃气监测系统通讯模式单一、不安全、不可靠的技术问题，提供一种通讯模式多样、安全、可靠的智能燃气安全监测系统。
[0009]为此，本发明包括智能燃气安全阀门、遥控器和手机软件，智能燃气安全阀门通过无线433MHZ、无线470MHZ、无线2.4GHZ、红外或蓝牙通讯方式与遥控器进行数据交换，遥控器通过GPRS或WIFI方式与手机软件进行数据交换；智能燃气安全阀门设有外壳，外壳内设有控制器、阀门控制电路、防过流量燃气安全阀门、顶部空腔和底部空腔，防过流量燃气安全阀门上设有手动开关、减速装置和压力传感器，顶部空腔内设有供电电池或Micro USB接口，底部空腔内设有温度传感器、一氧化碳传感器；
[0010]供电电池或Micro USB接口与阀门控制电路连接;控制器输入端与压力传感器、温度传感器和一氧化碳传感器连接，输出端与阀门控制电路连接，阀门控制电路输出端与减速装置连接;减速装置设有机构套，减速装置通过机构套与手动开关连接。
[0011 ]优选地，手动开关设有球阀、手轮和连轴杆;手轮上设有卡槽，手轮通过卡槽与连轴杆连接。
[0012]优选地，减速装置设有齿轮箱盖、大齿轮、小齿轮和减速电机;齿轮箱盖上设有卡扣，齿轮箱盖通过卡扣与机构套连接;小齿轮套在减速电机的轴杆上，大齿轮通过连轴杆与阀杆连接，大齿轮与小齿轮啮合。
[0013]优选地，智能燃气安全阀门设有防过流量燃气安全阀门。
[0014]优选地，防过流量燃气安全阀门设有过流保护组件。
[0015]优选地，遥控器设有液晶屏、按键。
[0016]优选地，遥控器插在厨房中AC220V电源插座上。
[0017]本发明还提供一种智能燃气安全监测系统的监测方法，包括以下步骤:
[0018](I)系统上电，进行系统初始化；
[0019](2)压力传感器将测得的管道压力值传送给控制电路，控制电路将测得的管道压力值与设置阈值进行比较;管道压力值为X，阈值为Υ;Υ = Ρο+Ρι，其中，Po为大气压值lOlKPa，Pi为实验所得经验值1KPa土 2KPa;若X>Y或X = Po，则为异常，执行步骤(6);反之，则无异常，执行步骤(3)；
[0020](3)温度传感器将测得的环境温度值传送给控制电路，控制电路将测得的环境温度值与设置阈值进行比较；
[0021 ]环境温度值为Wx，阈值为Wo;若Wx>Wo，则为异常，执行步骤(6);反之，则无异常，执行步骤(4)；
[0022](4) —氧化碳传感器将测得的一氧化碳浓度值传送给控制电路，控制电路将测得的一氧化碳浓度值与设置阈值进行比较；
[0023]—氧化碳浓度值为Cx，阈值为Co ；若Cx>Cq，则为异常，执行步骤(6)；反之，则无异常，执行步骤(5);
[0024](5)判断是否到定时关阀的时间，若是，则执行步骤(6);反之，则执行步骤(2);
[0025](6)控制电路将关阀命令传送给阀门控制器，阀门控制器控制减速电机转动，减速电机带动球阀关闭阀门；同时，控制电路通过无线通讯方式将异常信息传送给遥控器，遥控器通过GPRS或WIFI方式将异常信息实时传送给手机软件。
[0026]本发明的有益效果是:智能燃气安全阀门设有手动开关、减速装置，减速装置设有减速电机，实现了自动关闭阀门的功能。在防过流量燃气安全阀门的基础上设有压力传感器、温度传感器和一氧化碳传感器，可精确监测用户燃气管道压力、环境温度及一氧化碳浓度的异常;还通过设有控制器，实现了定时、实时关闭阀门及推送数据的功能，安全，可靠，能够彻底避免燃气泄漏。各设备通过无线通讯进行数据交互，安装方便，成本低，易推广。
【附图说明】
[0027]图1是本发明的使用安装示意图；
[0028]图2是本发明智能安全阀门的结构示意图；
[0029]图3是本发明遥控器的结构示意图；
[0030]图4是本发明手动开关和减速装置的结构示意图；
[0031]图5是本发明电路连接示意图；
[0032]图6是本发明工作流程示意图。
[0033]图中符号说明:
[0034]1.智能燃气安全阀门；2.遥控器;3.手机软件;4.防过流量燃气安全阀门；5.压力传感器;6.过流保护组件;7.供电电池;8.手动开关、减速装置;9.液晶屏；10.按键;11.温度传感器;12.一氧化碳传感器;13.外壳；81.手轮;82.齿轮箱盖；83.大齿轮;84.连轴杆;85. 小齿轮;86.机构套;87.减速电机。
【具体实施方式】
[0035]下面结合实施例对本发明做进一步描述。
[0036]如图1-5所示，本发明包括智能燃气安全阀门1、遥控器2和手机软件3。智能燃气安全阀门I通过无线433MHZ、无线470MHZ、无线2.4GHZ、红外或蓝牙等通讯方式与遥控器2进行数据交换，遥控器2通过GPRS或WIFI方式与手机软件3进行数据交换。
[0037]智能燃气安全阀门I设有外壳13，外壳13内设有控制器、阀门控制电路、防过流量燃气安全阀门4、顶部空腔和底部空腔。防过流量燃气安全阀门4设有过流保护组件6。当用户管道燃气流量过大时，过流保护组件6自动切断燃气管道;待燃气流量正常，过流保护组件6自动复位。
[0038]防过流量燃气安全阀门4上还设有压力传感器5、手动开关8和减速装置，顶部空腔内设有供电电池7或Micro USB接口，Micro USB接口可外接供电装置。底部空腔内设有温度传感器11、一氧化碳传感器12。
[0039]供电电池7或Micro USB接口与阀门控制电路连接;控制器输入端与压力传感器5、温度传感器11和一氧化碳传感器12连接，输出端与阀门控制电路连接，阀门控制电路输出端与减速装置连接。减速装置设有机构套86，减速装置通过机构套86与手动开关8连接。[°04°]手动开关8设有球阀、手轮81、连轴杆84。手轮81上设有卡槽，通过卡槽与连轴杆84接合。减速装置还设有齿轮箱盖82、大齿轮83、小齿轮85、减速电机87。小齿轮85套在减速电机87的轴杆上。大齿轮83通过连轴杆84与阀杆连接后，大齿轮83与小齿轮85啮合。齿轮箱盖82上设有卡扣，齿轮箱盖82通过卡扣与机构套86连接。
[0041]在防过流量燃气安全阀门4的基础上，通过增加减速电机87和齿轮箱等装置，实现既可以通过手动，也可以通过电子线路驱动减速电机87开关阀门的功能。
[0042]遥控器2设有液晶屏9、按键10，遥控器2插在厨房中AC220V电源插座上。通过温度传感器11和一氧化碳传感器12检测环境温度和一氧化碳浓度，通过按键10设置智能安全阀门的定时关闭时间，通过液晶屏9显示智能安全阀门的状态、环境温度、管道压力、一氧化碳浓度等信息。
[0043]如图6所示，本实施例的监测方法包括以下步骤:
[0044](I)系统上电，进行系统初始化；
[0045](2)压力传感器5将测得的管道压力值传送给控制电路，控制电路将测得的管道压力值X与设置阈值Υ(Υ = Ρο+Ρι，其中，Po为大气压值1lKPaj1为实验所得经验值1KPa土2KPa)进行比较;若X>Y或X = Po，则为异常，则执行步骤(6);反之，则无异常，执行步骤(3);
[0046](3)温度传感器11将测得的环境温度值传送给控制电路，控制电路将测得的环境温度值Wx与设置阈值Wo进行比较;若Wx>Wo，则为异常，执行步骤(6);反之，则无异常，执行步骤⑷；
[0047](4) —氧化碳传感器12将测得的一氧化碳浓度值传送给控制电路，控制电路将测得的一氧化碳浓度值Cx与设置阈值Co进行比较;若Cx>Co则为异常，执行步骤(6);反之，则无异常，执行步骤(5);
[0048](5)判断是否到定时关阀的时间，若是，则执行步骤(6);反之，则执行步骤(2);
[0049](6)控制电路将关阀命令传送给阀门控制器，阀门控制器控制减速电机87转动，减速电机87带动球阀关闭阀门；同时，控制电路通过无线通讯方式将异常信息传送给遥控器
2，遥控器2通过GPRS或WIFI方式将异常信息实时传送给手机软件3。
[0050]下面对本发明的工作过程进行详细的说明:
[0051]如图1所示，本发明智能燃气安全阀门I安装在橱柜中，遥控器2直接插在厨房中AC220V电源插座上。智能燃气安全阀I与遥控器2采用无线通讯方式进行数据交互，无需拉线，方便施工。
[0052]做饭前，开启遥控器2的定时功能。到达设定时间，遥控器2通过无线433MHZ、无线470MHZ、无线2.4GHZ、红外或蓝牙等通讯方式发送关阀指令；智能燃气安全阀门I收到关阀指令，执行关阀动作。遥控器2按设定时间通过GPRS或WIFI通讯方式，将阀门状态、环境温度、一氧化碳浓度、管道压力等信息发送至用户手机。用户也可通过手机软件3实时查询阀门状态、环境温度、一氧化碳浓度、管道压力等信息。当检测到燃气环境温度、一氧化碳浓度或管道压力出现异常时，阀门会自动关闭，并将报警信息实时发送至用户手机。
[0053]惟以上所述者，仅为本发明的具体实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，故其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修改，皆应仍属本发明权利要求书涵盖之范畴。
【主权项】
1.一种智能燃气安全监测系统，其包括智能燃气安全阀门、遥控器和手机软件，所述智能燃气安全阀门通过无线433MHZ、无线470MHZ、无线2.4GHZ、红外或蓝牙通讯方式与所述遥控器进行数据交换，所述遥控器通过GPRS或WIFI方式与手机软件进行数据交换;其特征是，所述智能燃气安全阀门设有外壳，所述外壳内设有控制器、阀门控制电路、防过流量燃气安全阀门、顶部空腔和底部空腔;所述防过流量燃气安全阀门上设有手动开关、减速装置和压力传感器，所述顶部空腔内设有供电电池或Micro USB接口，所述底部空腔内设有温度传感器、一氧化碳传感器； 所述供电电池或Micro USB接口与所述阀门控制电路连接;所述控制器输入端与所述压力传感器、所述温度传感器和所述一氧化碳传感器连接，输出端与所述阀门控制电路连接，所述阀门控制电路输出端与所述减速装置连接;所述减速装置设有机构套，所述减速装置通过所述机构套与所述手动开关连接。2.根据权利要求1所述的智能燃气安全监测系统，其特征在于，所述手动开关设有球阀、手轮和连轴杆;所述手轮上设有卡槽，所述手轮通过所述卡槽与所述连轴杆连接。3.根据权利要求2所述的智能燃气安全监测系统，其特征在于，所述减速装置设有齿轮箱盖、大齿轮、小齿轮和减速电机;所述齿轮箱盖上设有卡扣，所述齿轮箱盖通过所述卡扣与所述机构套连接;所述小齿轮套在所述减速电机的轴杆上，所述大齿轮通过所述连轴杆与阀杆连接，所述大齿轮与所述小齿轮啮合。4.根据权利要求1所述的智能燃气安全监测系统，其特征在于，所述防过流量燃气安全阀门设有过流保护组件。5.根据权利要求1所述的智能燃气安全监测系统，其特征在于，所述遥控器设有液晶屏、按键。6.根据权利要求5所述的智能燃气安全监测系统，其特征在于，所述遥控器插在厨房中AC220V电源插座上。7.—种如权利要求3所述的智能燃气安全监测系统的监测方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)系统上电，进行系统初始化； (2)所述压力传感器将测得的管道压力值传送给所述控制电路，所述控制电路将测得的管道压力值与设置阈值进行比较； 管道压力值为X，阈值为Y; Υ = Ρο+Ρι，其中，Po为大气压值1lKPaj1为实验所得经验值1KPa 土 2KPa;若X>Y或X = Po，则为异常，执行步骤(6);反之，则无异常，执行步骤(3); (3)所述温度传感器将测得的环境温度值传送给所述控制电路，所述控制电路将测得的环境温度值与设置阈值进行比较； 环境温度值为Wx，阈值为Wo;若Wx>Wo，则为异常，执行步骤(6);反之，则无异常，执行步骤(4)； (4)所述一氧化碳传感器将测得的一氧化碳浓度值传送给所述控制电路，所述控制电路将测得的一氧化碳浓度值与设置阈值进行比较； 一氧化碳浓度值为Cx，阈值为Co;若Cx>Co，则为异常，执行步骤(6);反之，则无异常，执行步骤(5); (5)判断是否到定时关阀的时间，若是，则执行步骤(6);反之，则执行步骤(2); (6)所述控制电路将关阀命令传送给所述阀门控制器，所述阀门控制器控制所述减速电机转动，所述减速电机带动所述球阀关闭阀门；同时，所述控制电路通过无线通讯方式将异常信息传送给所述遥控器，所述遥控器通过GPRS或WIFI方式将异常信息实时传送给所述手机软件。
【文档编号】F16K37/00GK105889616SQ201610496408
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年6月29日
【发明人】李长江, 李荣书, 佟少强, 蔡晓军, 孙隽璐, 胡桂青
【申请人】威海拙诚燃气安全设备有限公司