CN102525281A

CN102525281A - 一种检测可燃气体的饮水机

Info

Publication number: CN102525281A
Application number: CN2011104523584A
Authority: CN
Inventors: 李洲洋; 雷少坤; 周少伟; 谷文韬; 容建刚
Original assignee: Northwestern Polytechnical University
Current assignee: Northwestern Polytechnical University
Priority date: 2011-12-21
Filing date: 2011-12-21
Publication date: 2012-07-04

Abstract

本发明公开了一种检测可燃气体的饮水机。饮水机采用传感器检测其周围空气中的可燃气体含量，输出电压或电流信号，该信号经过数据采集调理电路转换为数字电压信号输入到控制单元，控制单元将电压信号转化为可燃气体含量信息，并与标准安全阀值进行比较，若可燃气体含量高于安全阀值则通过声光报警模块给出报警提示。本发明采用可燃气体传感器测量技术，并充分利用饮水机普及性好，保有量大的特点，使用本发明可以随时检测可燃性气体或监测报警，自动发出警报信号，提醒用户注意安全，以避免由于可燃气体泄漏所引起的各种安全事故。

Description

一种检测可燃气体的饮水机

技术领域

本发明涉及一种检测可燃气体的饮水机，特别是用于检测室内空气中可燃气体的含量，并能够根据可燃气体含量给出警报提示。

背景技术

在日常生活中，由于煤气、天然气、液化气或其它可燃气体泄漏所导致的安全事故时有发生，严重影响人们的生命和财产安全。为预防此类事故的发生，人们需要及时了解室内可燃气体的含量，并能在可燃气体含量超过标准值时，及时发出警报。现有的可燃气体检测技术比较多，但是尚未普及应用于家庭及办公领域作为安防检测或报警。可燃气体测量技术也尚未应用到饮水机中，作为日常饮水用的饮水机尚无测量可燃气体的功能。

目前，饮水机已成为家庭及办公场所必不可少的家用电器，将可燃气体检测技术应用于饮水机中，可充分利用饮水机普及性好，保有量大的特点，采用可燃气体测量技术，为饮水机增加可燃气体检测功能，对家庭及办公场所的可燃气体进行检测及报警，为人民生命和财产安全提供可靠的保障，提高了饮水机的智能化与人性化。

发明内容

为避免现有技术存在的不足之处，本发明提出一种检测可燃气体的饮水机。目的是用于家庭和办公场所实时检测室内可燃气体含量，当可燃气体含量超过安全阀值时，系统可自动发出警报提示，提醒用户可燃气体含量过高；当可燃气体含量低于标准值时，显示可燃气体含量正常。

本发明解决其技术问题，所采用的技术方案是：包括可燃气体含量检测传感器、数据采集调理电路、控制单元、显示模块、声光警示模块、饮水机组成。传感器检测电路检测空气中的可燃气体含量，输出电压或电流信号，该信号经过数据采集调理电路转换为数字电压信号输入到控制单元，控制单元将电压信号转化为可燃气体含量信息，并与标准安全阀值进行比较，若气体含量高于安全阀值则通过声光报警模块给出报警提示。

所述可燃气体含量检测传感器对可燃气体含量进行实时检测，并将可燃气体含量信息转化为电信号，输入到数据采集调理电路。通过采用不同类型的可燃气体含量检测传感器，即可实现对不同类型可燃气体含量的检测。所述的可燃气体包括煤气、天然气、液化气或其它各种类型的可燃气体。如采用一氧化碳检测传感器即可检测一氧化碳含量，采用天然气检测传感器即可检测天然气含量。也可将多种可燃气体检测传感器联合使用，以同时实现对多种类型可燃气体含量的检测。

所述数据采集调理电路用于接收来自可燃气体含量检测传感器的电信号，并对信号进行前置滤波、隔离、放大或衰减、抗混叠滤波和A/D转换成为数字电信号，输入到控制单元中。

所述控制单元包括参数设置模块、转换模块及比较模块，参数设置模块用于设置饮水机的工作参数，包括各种可燃气体含量的安全阀值；转换模块用于将来自数据采集调理电路的数字电压信号转化为可燃气体含量值；比较模块用于将可燃气体含量检测值与该种可燃气体含量的安全阀值进行比较，当可燃气体含量检测值大于或等于该种可燃气体含量的安全阀值时表示可燃气体含量过高，否则表示可燃气体含量处于安全范围。

所述显示模块用于实时显示控制单元所采集到的可燃气体含量信息，当可燃气体含量处于安全范围之内时，显示模块会将可燃气体含量值显示在屏幕上，并显示含量正常；若可燃气体含量过高时，显示模块会将可燃气体含量值显示在屏幕上，并显示含量过高。所述的声光警示模块会根据可燃气体含量不同给出不同的灯光及警报提示。以便用户实时获取数据信息。

本发明采用的饮水机现有的技术。

有益效果

本发明涉及一种广泛应用于家庭和办公场所测量可燃气体的饮水机，饮水机以智能感知并实时显示可燃气体含量，当可燃气体含量高于安全阀值时，饮水机可自动发出警报，提醒用户可燃气体含量过高；当可燃气体含量低于标准值时，显示可燃气体含量正常。

本发明采用可燃气体传感器测量技术，并充分利用饮水机普及性好，保有量大的特点，使用本发明可以随时检测可燃性气体或监测报警，自动发出警报信号，提醒用户注意安全，以避免由于可燃气体泄漏所引起的各种安全事故。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明一种检测可燃气体的饮水机作进一步详细说明。

图1为本发明的可燃气体检测系统功能模块图。

图2为本发明的可燃气体检测流程图。

图3为本发明的可燃气体含量检测电路原理图。

图4为本发明的显示屏接口电路原理图。

图中：

1.可燃气体含量检测传感器 2.数据采集调理模块

3.控制单元 4.显示模块 5.声光警示模块

具体实施方式

本实施例是一种检测可燃气体的饮水机，包括可燃气体含量检测传感器、数据采集调理电路、控制单元、显示模块、声光警示模块、饮水机组成；传感器检测电路检测空气中的可燃气体含量，输出电压或电流信号，该信号经过数据采集调理电路转换为数字电压信号输入到控制单元，控制单元将电压信号转化为可燃气体含量信息，并与标准安全阀值进行比较，若气体含量高于安全阀值则通过声光报警模块给出报警提示。

如图1所示，为本发明可燃气体检测系统功能模块图。饮水机包括可燃气体含量检测传感器1、数据采集调理模块2、控制单元3、显示模块4和声光警示模块5。在对于可燃气体为一氧化碳气体，其可燃气体含量检测传感器1为一氧化碳传感器。一氧化碳传感器可对空气中的一氧化碳含量进行检测，并将一氧化碳含量信息转化为电信号，输入到数据采集调理模块2中。数据采集调理模块2用于采集一氧化碳传感器的电信号并进行调理，调理方式：由滤波、信号放大或缩小、模数转换，最终将一氧化碳传感器的模拟电压信号转化数字电压信号，输入到控制单元3中。

控制单元包括参数设置模块、转换模块以及比较模块。通过参数设置模块，用户可以设置饮水机的工作参数，包括各种可燃气体含量安全阀值，本实施例为一氧化碳气体含量安全阀值。其转换模块用于将来自数据采集调理模块的数字电压信号转化为一氧化碳气体含量值，比较模块用于将一氧化碳气体含量值与一氧化碳气体含量安全阀值进行比较。若一氧化碳气体含量值大于或等于一氧化碳气体含量安全阀值，则表示一氧化碳气体含量过高；若一氧化碳气体含量值小于一氧化碳气体含量安全阀值，则表示一氧化碳气体含量正常。

显示模块4用于将转换模块所获得的一氧化碳气体含量值以及比较模块的计算结果实时显示在屏幕上，以便用户实时获取数据。当一氧化碳气体含量处于安全范围之内时，显示模块4会将一氧化碳气体含量值显示在屏幕上，并显示含量正常；若一氧化碳气体含量过高时，显示模块会将一氧化碳气体含量值显示在屏幕上，并显示含量过高。

声光警示模块5会根据可燃气体含量不同给出不同的灯光及警报提示。当可燃气体含量处于安全范围之内时，声光警示模块5的指示灯显示为绿色，并一直为显示状态；若可燃气体含量过高时，声光警示模块的指示灯显示为黄色，并不停地闪烁，同时鸣喇叭进行警报提示；当饮水机控制系统发生故障时，则指示灯显示红色。

图2为可燃气体检测流程图。饮水机系统初始化后，数据采集处理模块对一氧化碳传感器输出的信号进行采集处理，并由控制单元3中的转换模块将其转化为一氧化碳气体含量值。将一氧化碳气体含量值与一氧化碳气体含量安全阀值进行对比。当一氧化碳气体含量检测值小于一氧化碳气体含量安全阀值时，一氧化碳气体含量正常，显示模块显示一氧化碳含量信息；当一氧化碳气体含量检测值大于或等于一氧化碳气体含量安全阀值时，一氧化碳气体含量过高，系统发出警报，并启动声光报警模块5进行报警提示，同时，显示模块4显示报警信息，提示用户打开门窗使室内空气流通。

参见图3，为可燃气体含量检测电路图。由可燃气体传感器输出的有效信号一般为毫安或毫伏级信号，频率小于10HZ，为低频小信号。如若该装置的使用环境为生产现场，信号容易受到电磁噪声的干扰，信噪比低。因此，信号的采集调理模块中采用阻抗匹配，仪表放大、噪声抑制与滤波电路，图中AD620在低频信号下具有很高的共模抑制比，且增益越大共模抑制比越大，适合作为前端电路的信号放大，后端采用二阶RC低通滤波电路，抑制噪声，使输出具有较高信噪比的信号。

参见图4，为显示屏接口电路图。本发明采用+3.3V供电的低功耗控制芯片，LCD液晶屏的激励电压为+5V，为了实现电平匹配，采用74HC07同向器驱动LCD显示屏，提高控制芯片的驱动能力，保证显示界面的稳定，实现人机界面的正常运行。

Claims

1.一种检测可燃气体的饮水机，包括可燃气体含量检测传感器、数据采集调理电路、控制单元、显示模块、声光警示模块、饮水机，其特征在于：所述的可燃气体含量检测传感器对可燃气体含量实时检测，并将可燃气体含量信息转化为电信号，输入到数据采集调理电路；数据采集调理电路接收来自可燃气体含量检测传感器的电信号，并对信号进行前置滤波、隔离、放大或衰减、抗混叠滤波和A/D转换成为数字电信号，输入到控制单元中；所述的控制单元包括参数设置模块、转换模块及比较模块，参数设置模块设置饮水机的工作参数，各种可燃气体含量的安全阀值；转换模块将来自数据采集调理电路的数字电压信号转化为可燃气体含量值；比较模块将可燃气体含量检测值与该种可燃气体含量的安全阀值进行比较；所述的显示模块实时显示控制单元所采集到的可燃气体含量信息；声光警示模块根据可燃气体含量不同给出不同的灯光及警报提示。

2.根据权利要求1所述的检测可燃气体的饮水机，其特征在于：所述的饮水机采用其现有的技术。