一种燃气紧急切断报警系统的制作方法

本发明涉及一种燃气紧急切断报警系统，属于安防设备技术领域。

背景技术：

如今，燃气已经通过燃气管路进入了千家万户，相比于以前的柴火灶、煤炉，现在人们通过燃气灶、燃气热水器能够非常方便地进行烹饪以及获得热水，可以说燃气管路极大地提高了人们的生活品质。但是，四通八达的燃气管路无形中也增加了燃气泄漏的风险，当泄漏的燃气聚集到一定浓度，将会严重危害周遭人民生命财产的安全。因此，对燃气泄漏的监控就显得非常重要。

现有的针对燃气泄漏的监控一般采用燃气紧急切断报警系统，具体是在燃气管路中串接用于紧急切断燃气的电磁阀，然后在该电磁阀附近设置燃气检测装置，当燃气检测装置检测出周围燃气浓度超过设定阈值，就切断电磁阀，停止供气，并发出警报。但是现有大部分燃气紧急切断报警系统需要使用220v的市电供电，并且燃气检测装置与电磁阀之间需要有线连接进行通讯。这就要求需要燃气紧急切断报警系统进行合理布线，定期维护，并且外接电磁阀监测机构，操作繁琐，设备引进成本和后期维护成本高。

因此，目前亟需一种燃气紧急切断报警系统来解决现有的燃气紧急切断报警系统存在使用不方便、维护成本高的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种燃气紧急切断报警系统，以解决现有的燃气紧急切断报警系统存在使用不方便、维护成本高的问题。

本发明为解决上述技术问题而提供一种燃气紧急切断报警系统，包括无线充电发射单元、燃气报警装置和电磁阀，所述电磁阀连接所述燃气报警装置，所述燃气报警装置用于设置在所述电磁阀周围的设定位置；

所述燃气报警装置包括用于监测周围燃气浓度的燃气采集处理单元、报警提示装置、报警端无线充电接收单元、报警端充电电路和报警端储能单元；

所述报警提示装置与所述燃气采集处理单元连接，用于当周围燃气浓度超过设定阈值时发出报警信号；

所述报警端储能单元分别与所述报警提示装置、所述燃气采集处理单元供电连接；

所述报警端无线充电接收单元通过所述报警端充电电路连接所述报警端储能单元，用于将无线充电发射单元发出的能量转化为电能并储存在所述报警端储能单元中；

所述电磁阀包括阀端无线充电接收单元、阀端充电电路和阀端储能单元；

所述阀端无线充电接收单元通过所述阀端充电电路连接所述阀端储能单元，用于将无线充电发射单元发出的能量转化为电能并储存在所述阀端储能单元中。

进一步地，所述电磁阀与所述燃气报警装置无线通讯连接。

进一步地，所述无线充电发射单元为超声波发射单元，所述报警端无线充电接收单元和所述阀端无线充电接收单元均为压电晶体。

进一步地，所述报警端无线充电接收单元通过整流电路、滤波电路连接所述报警端储能单元，所述阀端无线充电接收单元通过整流电路、滤波电路连接所述阀端储能单元。

进一步地，所述无线充电发射单元为光源，所述报警端无线充电接收单元和所述阀端无线充电接收单元均为太阳能电池板。

进一步地，还包括光学透镜单元，用于将所述光源发出的光汇聚到所述报警端无线充电接收单元和/或所述阀端无线充电接收单元的感光面上。

进一步地，所述无线充电发射单元为交变磁场发生装置，所述报警端无线充电接收单元和所述阀端无线充电接收单元均为电磁感应线圈。

进一步地，所述报警端无线充电接收单元通过整流电路、滤波电路连接所述报警端储能单元，所述阀端无线充电接收单元通过整流电路、滤波电路连接所述阀端储能单元。

本发明的有益效果为：

本发明使用无线充电技术来为燃气报警装置和电磁阀进行供电，避免了供电线路的连接，同时燃气报警装置和电磁阀之间采用无线通讯，使得本发明不需要再考虑燃气报警装置和电磁阀之间的布线问题，同时也不必对线路进行监测维护，降低了维护成本。

附图说明

图1是本发明一种燃气紧急切断报警系统实施例的结构示意图：

图2是本发明一种燃气紧急切断报警系统实施例中燃气报警装置的剖面结构示意图：

图3是本发明一种燃气紧急切断报警系统实施例的报警端充电电路连接示意图；

其中，1为电磁阀，2为外壳，3为进烟罩，4为按键，5-1为阀端压电陶瓷，5-2为报警端压电陶瓷，6为主控电路板，7为充电电池。

具体实施方式

实施例1

如图1为本实施例的结构示意图，包括燃气报警装置和电磁阀，还配有超声波发生器（图中未标出）。燃气报警装置设置在距离电磁阀10cm位置处。燃气报警装置和电磁阀均包含有zigbee无线通讯模块以实现无线通讯，当燃气报警装置检测到周围燃气浓度值超过设定阈值时，电磁阀就会切断燃气管路，停止供气。

如图2为本实施例中燃气报警装置的剖面结构示意图，包括外壳、固定座、主控电路板、基板、四周侧壁均设有燃气进入口的进气罩、燃气传感迷宫、燃气信号探测单元、蜂鸣器、充电电池、充电电路、压电陶瓷；其中，固定座、主控电路板、基板、燃气传感迷宫、燃气信号探测单元、蜂鸣器、充电电池和充电电路设于外壳内，压电陶瓷贴于外壳外表面并通过充电电路与充电电池连接，燃气传感迷宫设于主控电路板上端面，燃气信号探测单元设于燃气传感迷宫中，主控电路板设于基板上端面，基板上端面外围向上延伸设有两个与其一体成型的穿过主控电路板并与固定座可拆卸连接的固定柱，进烟罩套固于基板外，其上端与固定座底部相抵，蜂鸣器设于基板下底面，且燃气信号探测单元及蜂鸣器均与主控电路板相连，充电电池分别与燃气信号探测单元、主控电路板供电连接。

外壳主要是保护内部电路板，保障外部燃气能顺利进入迷宫内，外壳表面还设有消音/自检功能按键和发光二极管，该按键和发光二极管均与主控电路板连接，用以实现具体的功能。

燃气传感迷宫的作用是保障迷宫内各个地方的燃气浓度与燃气报警装置所处环境中烟感浓度保持基本一致。

燃气信号探测单元主要是将迷宫内的燃气浓度信号转化为相应电信号，然后把电信号传输给主控电路板进行处理。迷宫内燃气浓度越大，燃气信号探测单元转化的电信号越强。

主控电路板主要将接受到的燃气浓度信号与报警阈值比较，当燃气浓度信号代表的燃气浓度超过预先设定的报警阈值时，主控电路板控制蜂鸣器和发光二极管发出声光报警信号。

根据燃气报警器所处状态不同，蜂鸣器和发光二极管会发出不同的声光信号，具体分为正常状态信号、故障信号、报警信号、自检信号、消音信号、高浓度信号。当在燃气报警器处于正常状态时，按下自检/消音按键，燃气报警器执行自检动作。而当燃气报警器处于报警状态、高浓度保护状态或故障状态时，按下自检/消音按键，燃气报警器执行消音动作。

具体的，电磁阀为常开式电磁阀，在未通电时，气路是开通的，包括阀体、上阀盖、拉杆、弹簧和带有静铁芯、动铁芯的电磁头，阀体内有内腔，内腔开口于电磁阀进口端和出口端，上阀盖置于阀体上部，与阀体外壳连成一体，拉杆穿过上阀盖，一端位于阀体内腔内，另一端同动铁芯连接，弹簧一端固定，另一端与拉杆连接，电磁头位于阀体上方，所述阀体内还带有上阀座和下阀座，上阀座上的通孔和下阀座上的通孔均通过内腔与进口端和出口端连通，所述拉杆穿过上阀座和下阀座通孔，并在距上阀座通孔和下阀座通孔相等的位置上，带有上密封件和下密封件，上密封件和下密封件的形状和尺寸与上阀座通孔和下阀座通孔的形状和尺寸相配合。

该电磁阀还包括充电电池、充电电路和压电陶瓷，压电陶瓷通过充电电路与充电电池连接，用于将接收到的超声波能量转换为电能并储存在充电电池中。该充电电池还与该弹簧连接，用于在放电时通过弹簧产生拉动拉杆的力切断电磁阀的气路。

如图3所示为本实施例具体的报警端充电电路，该充电电路具体包括由四个二极管d1、d2、d3、d4连接构成的全桥整流电路、第一电阻r1、第二电阻r2、第一电容c1和第二电容c2；第一电阻r1、全桥整流电路的交流输入端分别连接压电陶瓷pzt的两端，全桥整流电路的直流正向输出端连接第一电容c1的正极，全桥整流电路的直流反向输出端连接第一电容c1的负极；第一电容c1的正极通过第二电阻r2与第二电容c2的正极连接，第一电容c1的负极与第二电容c2的负极连接；第二电容c2的正极连接充电电池e的正极，第二电容c2的负极连接充电电池e的负极。电磁阀中的充电电路与此相同，在此不再赘述。

超声波发生装置在自身有电的情况下，可人为的控制其是否发出特定频率段的超声波。压电陶瓷在收到超声波信号后，会将超声波的机械能转化为电能，然后通过整流、滤波，为充电电池供电。

实施例2

本实施例与实施例1的不同仅在于，本实施例采用的是光伏无线充电方案，本实施例中的无线充电发射单元为led光源，报警端无线充电接收单元和阀端无线充电接收单元均为太阳能电池板。

本实施例中，还分别为报警端太阳能电池板和阀端太阳能电池板配备了光学透镜单元，用于将led光源发出的光汇聚到太阳能电池板的感光面上，以提高其发电效率。

该led光源可以根据需要进行人为打开或关闭。

实施例3

本实施例与实施例2的不同仅在于，本实施例采用的是电磁感应无线充电方案，本实施例中的无线充电发射单元为交变磁场发生器，报警端无线充电接收单元和阀端无线充电接收单元均为电磁感应线圈。

上述实施例中，燃气传感迷宫、燃气信号探测单元、主控电路板等具体结构、实现方案均属于现有技术，因此未详细阐述，本领域技术人员可参考现有技术方案以实现具体的功能。

上述实施例中，使用蜂鸣器和发光二极管作为报警提示装置，还可以配合通讯设备向监控中心发出报警信号，该种变形应当落入本发明的保护范围。

上述实施例中，具体使用了锆钛酸铅压电陶瓷（pzt）作为了超声波换能单元，实际中还可以使用α-石英、闪锌矿、方硼石、电气石等具有相似功能的压电晶体作为超声波换能单元，该种变形应当落入本发明的保护范围。

上述实施例中，给出了一种具体的充电电路结构，当然还可以使用其它现有的具有相同或相近功能的充电电路进行替代，该种变形应当落入本发明的保护范围。

上述实施例中，使用充电电池作为了储能单元，当然还可以使用充电电容等具有相同或相近功能的元件进行替代，该种变形应当落入本发明的保护范围。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。