一种多功能家用燃气报警器的制作方法

1.本实用新型涉及燃气安全保护技术领域，更为具体来说，本实用新型为一种多功能家用燃气报警器。


背景技术：

2.强烈地震对人类生命财产造成的危害已家喻户晓，次生灾害造成的损失可能远远超过地震造成的直接损失也已为地震专业人员所认识，但随着现代科学技术的发展，能源供应系统当遭受到强烈地震破坏时，其次生灾害的威胁就愈来愈大的现实，并不为人们所重视。现代多数城市中燃气工程与普及，燃气管道交错纵横，给居民的生活带来很大方便，但一旦发生地震而导致管道破裂时，其后果不堪设想。
3.因居民用户用气压力低、用气量小，居民用户采取的燃气泄漏防护措施普遍较少，因此有必要设计一款能在地震时提供燃气泄漏防护的家用燃气报警器，提高居民燃气系统的安全防护能力。


技术实现要素：

4.为解决现有燃气报警器功能单一的技术问题，本实用新型创新地提供了一种多功能家用燃气报警器，具有地震报警功能和燃气泄漏报警功能，可以为居家燃气系统提供双保险，并且可以实现对地震及燃气泄漏的提前预防。
5.为实现上述的技术目的，本实用新型公开了一种多功能家用燃气报警器，该装置，所述燃气报警器内置有加速度传感器、可燃气体传感器、第一比较器、第二比较器、存储器、上位机、通信组件和报警组件；所述加速度传感器与存储器连接；所述可燃气体传感器与存储器连接；所述第一比较器分别与存储器和上位机连接；所述第二比较器分别与存储器和上位机连接；所述通信组件与上位机连接；所述报警组件与通信组件连接。
6.进一步的，本实用新型一种多功能家用燃气报警器，其中所述燃气报警器还内置有第三比较器、第四比较器和阀门控制器；所述第三比较器分别与存储器和上位机连接；所述第四比较器分别与存储器和上位机连接；所述阀门控制器与通信组件连接。
7.进一步的，本实用新型一种多功能家用燃气报警器，其中所述燃气报警器还内置有滤波器，所述滤波器串联在存储器与第一比较器之间。
8.进一步的，本实用新型一种多功能家用燃气报警器，其中所述燃气报警器还内置有第一计时器，所述第一计时器串联在滤波器与第一比较器之间。
9.进一步的，本实用新型一种多功能家用燃气报警器，其中所述燃气报警器还内置有第二计时器，所述第二计时器串联在存储器与第二比较器之间。
10.进一步的，本实用新型一种多功能家用燃气报警器，其中所述通信组件为nb-iot通信模块。
11.进一步的，本实用新型一种多功能家用燃气报警器，其中所述报警组件为蜂鸣器。
12.本实用新型的有益效果为：本实用新型通过在燃气报警器内设置加速度传感器、
可燃气体传感器、第一比较器、第二比较器、存储器、上位机、通信组件和报警组件。将加速度传感器与存储器连接，将可燃气体传感器与存储器连接，将第一比较器分别与存储器和上位机连接，将第二比较器分别与存储器和上位机连接，将通信组件与上位机连接，并将报警组件与通信组件连接，构成了一种具备地震报警功能和燃气泄漏报警功能，可以实现对地震及燃气泄漏的提前紧急预防的多功能家用燃气报警器，这样通过以上结构设置可以利用第一比较器和第二比较器可以减少上位机的运算量及功耗，保证燃气报警器的可靠性。在实际应用中，利用加速度传感器可以实时采集加速度信号，利用第一比较器可以将加速度传感器采集的加速度信号与预设唤醒通信组件的第一加速度阈值比较，当加速度传感器采集的加速度信号超过第一加速度阈值时，通过上位机唤醒通信组件，由通信组件向报警组件转发上位机发出的启动信号，报警组件接收到启动信号后发出地震报警信号；利用可燃气体传感器可以实时采集可燃气体浓度信号，利用第二比较器可以将可燃气体传感器采集的可燃气体浓度信号与预设唤醒通信组件的第一可燃气体浓度阈值比较，当可燃气体传感器采集的可燃气体浓度信号超过第一可燃气体浓度时，通过上位机唤醒通信组件，由通信组件向报警组件转发上位机发出的启动信号，报警组件接收到启动信号后发出燃气泄漏报警信号。
附图说明
13.图1为本实用新型的一种多功能家用燃气报警器的结构框图。
具体实施方式
14.下面结合说明书附图对本实用新型的一种多功能家用燃气报警器进行详细的解释和说明。
15.如图1所示，本实用新型公开了一种多功能家用燃气报警器，燃气报警器内置有加速度传感器1、可燃气体传感器2、第一比较器3、第二比较器4、存储器5、上位机6、通信组件7、报警组件8、第三比较器9、第四比较器10和阀门控制器11。
16.其中，
17.加速度传感器1与存储器5连接，用于实时采集加速度信号，加速度传感器1的信号采集频率为10hz；
18.可燃气体传感器2与存储器5连接，用于实时采集可燃气体浓度信号，可燃气体传感器2的信号采集频率为1hz；
19.第一比较器3分别与存储器5和上位机6连接，用于将加速度传感器1采集的加速度信号与预设唤醒通信组件7的第一加速度阈值比较，第一加速度阈值设置为50gal；
20.第二比较器4分别与存储器5和上位机6连接，用于将可燃气体传感器2采集的可燃气体浓度信号与预设唤醒通信组件7的第一可燃气体浓度阈值比较，第一可燃气体浓度阈值置为10％lel(lel-燃气爆炸下限浓度)；
21.存储器5用于滚动存储加速度传感器1实时采集的加速度信号和可燃气体传感器2实时的采集可燃气体浓度信号，更加具体地，存储器5可以采用分布式存储器，存储器内设有同步器和编码器，同步器用于同步存储加速度传感器1和可燃气体传感器2采集的原始数据(即为加速度传感器1采集的加速度数值和可燃气体传感器2采集的可燃气体浓度数值)，
编码器用户对原始数据进行编码，并且存储器5滚动存储24小时的加速度信号，滚动存储7天的可燃气体浓度信号；
22.上位机6用于根据第一比较器3和第二比较器4产生的比较结果判断是否唤醒通信组件7，当然，本领域技术人员可以理解，上位机6可以采用dsp(digital signal processing)数字信号处理器、fpga(field-programmable gate array)现场可编程门阵列、mcu(microcontroller unit)系统板、soc(system on a chip)系统板或包括i/o的plc(programmable logic controller)最小系统；
23.通信组件7与上位机6连接，通信组件7为nb-iot通信模块，用于当加速度传感器采集的加速度信号超过第一加速度阈值或可燃气体传感器2采集的可燃气体浓度信号超过第一可燃气体浓度阈值时唤醒，并转发由上位机6发出的控制报警组件8启动的启动信号；
24.报警组件8与通信组件7连接，报警组件8为蜂鸣器，用于在接收到启动信号后发出报警信号；
25.第三比较器9分别与存储器5和上位机6连接，用于将加速度传感器1采集的加速度信号与预设的第二加速度阈值比较，第二加速度阈值设置为250gal；
26.第四比较器10分别与存储器5和上位机6连接，用于将可燃气体传感器2采集的可燃气体浓度信号与预设的第二可燃气体浓度阈值比较，第二可燃气体浓度阈值设置为20％lel；
27.阀门控制器11与通信组件7连接，用于当加速度传感器采集的加速度信号超过第二加速度阈值或可燃气体传感器2采集的可燃气体浓度信号超过第二可燃气体浓度阈值时，接收由上位机6通过通信组件7发送的切断信号切断燃气阀门。
28.在上述实施例的基础上，为了提高加速度信号的检测精度，避免误报警，本实施例中的燃气报警器还内置有滤波器12；
29.具体地，将滤波器12串联在存储器5与第一比较器3之间，用于过滤加速度传感器1采集的加速度信号的干扰噪声。
30.燃气报警器还内置有第一计时器13，第一计时器13串联在滤波器12与第一比较器3之间。
31.第一计时器13用于每间隔第一时间间隔(设置为5s)启动第一比较器3将加速度信号与第一加速度阈值进行一次比较。
32.燃气报警器还内置有第二计时器14，第二计时器14串联在存储器5与第二比较器4之间。
33.第二计时器14用于每间隔第二时间间隔(设置为5s)启动第二比较器4将可燃气体浓度信号与第一可燃气体浓度阈值进行一次比较。
34.本实用新型的工作原理如下：利用加速度传感器1可以实时采集加速度信号，每间隔5s利用第一比较器3将加速度传感器1采集的加速度信号与预设唤醒通信组件7的第一加速度阈值进行一次比较，当加速度传感器1采集的加速度信号超过第一加速度阈值时，通过上位机6唤醒通信组件7，并向外部监控系统上传速度传感器1采集的加速度的值，之后由通信组件7向报警组件8转发上位机7发出的启动信号，报警组件8接收到启动信号后发出地震报警信号；当加速度传感器1采集的加速度信号超过第一加速度阈值时，第三比较器9调取存储器5中前5分钟的加速度信号并持续上传后续5分钟的加速度信号，如果加速度传感器1
采集的加速度信号进一步超过第二加速度阈值时，唤醒通信组件7，并向外部监控系统上传速度传感器1采集的加速度的值，之后报警组件8发出地震报警信号与此同时上位机6通过通信组件7发送切断信号利用阀门控制器11切断燃气阀门。
35.另外，利用可燃气体传感器2可以实时采集可燃气体浓度信号，每间隔5s利用第二比较器4将可燃气体传感器2采集的可燃气体浓度信号与预设唤醒通信组件7的第一可燃气体浓度阈值进行一次比较，当可燃气体传感器2采集的可燃气体浓度信号超过第一可燃气体浓度时，通过上位机6唤醒通信组件7，并向外部监控系统上传可燃气体传感器2采集的可燃气体浓度的值，之后由通信组件7向报警组件8转发上位机6发出的启动信号，报警组件8接收到启动信号后发出燃气泄漏报警信号；当可燃气体传感器2采集的可燃气体浓度信号超过第一可燃气体浓度阈值时，第四比较器10调取存储器5中前24小时的可燃气体浓度信号并持续上传后续24小时的可燃气体浓度信号，如果加可燃气体传感器2采集的可燃气体浓度信号进一步超过第二可燃气体浓度阈值时，唤醒通信组件7，之后报警组件8发出燃气泄漏报警信号与此同时上位机6通过通信组件7发送切断信号利用阀门控制器11切断燃气阀门。
36.需要说明的是，本实用新型中数据传输涉及的模数转换过程为可以由现有技术解决，是本领域技术人员应当知晓的现有成熟技术，不是本实用新型保护的内容，因此没有详细描述。
37.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
38.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
39.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型实质内容上所作的任何修改、等同替换和简单改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。