CN104697115A - 一种基于百叶窗的智能安全型浴室通风控制系统 - Google Patents

一种基于百叶窗的智能安全型浴室通风控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于百叶窗的智能安全型浴室通风控制系统，包括浴室的外墙(1)上安装的百叶窗(3)和排风扇(4)，还包括燃气监控装置；所述的燃气监控装置包括MCU、燃气浓度传感器、热释电红外传感器、百叶窗角度传感器、百叶窗叶片角度电控机构、显示屏、声光报警器和电源模块；燃气浓度传感器、百叶窗角度传感器、热释电红外传感器、百叶窗叶片角度电控机构、显示屏、声光报警器和电源模块均与MCU相连；排风扇受控于MCU。该基于百叶窗的智能安全型浴室通风控制系统能有效消除浴室内燃气泄露造成的威胁，安全性高。

Description

一种基于百叶窗的智能安全型浴室通风控制系统
技术领域
本发明涉及一种基于百叶窗的智能安全型浴室通风控制系统。
背景技术
燃气热水器一般安装中浴室中，虽然现在的燃气热水器的功能越来越丰富，质量也得到了很大的提升，但是，仍然无法完全保障燃气泄露，而且，由于燃气热水器烟管的安装不到位，也会造成燃气泄露，有诸多报道曾报道了由于燃气热水器本身或安装的原因造成煤气中毒的事故，因此，有必要设计一种全新的智能安全型浴室通风控制系统，以提高浴室的安全性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于百叶窗的智能安全型浴室通风控制系统，该基于百叶窗的智能安全型浴室通风控制系统能有效消除浴室内燃气泄露造成的威胁，安全性高。
发明的技术解决方案如下：
一种基于百叶窗的智能安全型浴室通风控制系统，包括浴室的外墙(1)上安装的百叶窗(3)和排风扇(4)，还包括燃气监控装置；
所述的燃气监控装置包括MCU、燃气浓度传感器、热释电红外传感器、百叶窗角度传感器、百叶窗叶片角度电控机构、显示屏、声光报警器和电源模块；
燃气浓度传感器、百叶窗角度传感器、热释电红外传感器、百叶窗叶片角度电控机构、显示屏、声光报警器和电源模块均与MCU相连；排风扇受控于MCU；
百叶窗叶片角度电控机构集成有步进电机及步进电机的驱动电路，步进电机驱动百叶窗的拉线以实现百叶窗的角度调整；
燃气浓度传感器采集到的燃气浓度值进入到MCU中；
百叶窗角度传感器采集到的百叶窗角度数据进入到MCU中；
热释电红外传感器采集到的信号进入到MCU中，以检测浴室中是否有人活动；
若MCU通过热释电红外传感器检测到浴室中有人活动，对百叶窗的控制过程如下：
当前的燃气浓度为C；
(1)当C≥C1，C1为第一阈值，则MCU通过百叶窗叶片角度电控机构驱动百叶窗本体的叶片旋转到最大角度，并打开排风扇；
(2)当C降低且C＜C1，则MCU通过百叶窗叶片角度电控机构驱动百叶窗的叶片旋转到初始的角度，并关闭排风扇；【初始角度为0或45度，0表示关闭，90度表示完全打开，45度表示打开一半】
(3)当C≥C2，C2为第二阈值，C2＞C1，则MCU启动声光报警器实施报警。
所述的电源模块包括锂电池、太阳能板(2)、市电供电模块、A/D转换器和继电器；太阳能板安装中外墙上；
太阳能板为锂电池充电，锂电池为MCU、显示屏、百叶窗叶片角度电控机构和A/D转换器供电；
市电供电模块集成有变压器和桥式整流器，市电供电模块经继电器的常开开关为锂电池充电；A/D转换器的输入端接锂电池的电压输出端，A/D转换器的输出端接MCU的I/O接口；
A/D转换器检测当锂电池的电压值V并送入到MCU；
(1)初始状态下，由太阳能板单独为锂电池充电；
(2)当V小于预设电压值，则MCU启动继电器，继电器的常开开关闭合，由市电供电模块为锂电池充电。
所述的燃气监控装置还包括与MUC相连的4G通信模块。
所述的MCU为51单片机、DSP或ARM处理器。
煤气的主要成分为一氧化碳，一氧化碳攻击性很强，空气中含0.04％～0.06％【体积比】或以上浓度时，一氧化碳能很快进入血流，在较短的时间内强占人体内所有的红细胞，紧紧抓住红细胞中的血红蛋白不放，使其形成碳氧血红蛋白，取代正常情况下氧气与血红蛋白结合成的氧合血红蛋白，使血红蛋白失去输送氧气的功能。一氧化碳与血红蛋白的结合力比氧与血红蛋白的结合力大300倍。一氧化碳中毒后人体血液不能及时供给全身组织器官充分的氧气，这时，血中含氧量明显下降。大脑是最需要氧气的器官之一，一旦断绝氧气供应，由于体内的氧气只够消耗10分钟，很快造成人的昏迷并危及生命。
因此，C2设置为0.04％，C1设置为C2的十分之一，即0.004％。
有益效果：
本发明的基于百叶窗的智能安全型浴室通风控制系统，采用燃气浓度检测与百叶窗的开度控制以及排风扇的控制相结合，当燃气泄露时，该系统能有效稀释浴室内的燃气，当燃气达到浴室的警告值而无法及时稀释时，则给出报警，从而最大限度地保障浴室使用者的安全。
这种基于百叶窗的智能安全型浴室通风控制系统采用太阳能供电和市电供电两种供电模式，以太阳能供电为优先，节能环保，当太阳能无法满足供电时，自动将市电供电模块切换尽快，保障系统的正常运行。
这种基于百叶窗的智能安全型浴室通风控制系统，集成了显示器用于显示相关资讯(如当前的燃气含量，系统运行信息等)，集成了4G通信模块，有利于远程控制该基于百叶窗的智能安全型浴室通风控制系统，以及将报警信息发送到远程的手机终端或其他监控终端，从而进一步增加了本基于百叶窗的智能安全型浴室通风控制系统的智能性，以及扩展了基于百叶窗的智能安全型浴室通风控制系统的功能。
本系统还采用热释电红外传感器进行辅助控制，热释电红外传感器用于检测浴室内是否有人活动，有人活动时，才启动燃气监控，从而使得本系统更加节能环保，以及更加智能。
综上所述，这种基于百叶窗的智能安全型浴室通风控制系统功能丰富，节能环保，能切实保障人民群众的安全，值得推广实施。
附图说明
图1为基于百叶窗的智能安全型浴室通风控制系统的燃气监控装置的电原理框图。
图2为基于百叶窗的智能安全型浴室通风控制系统中各主要设备的安装位置示意图。
标号说明：1-外墙，2-太阳能板，3-百叶窗，4-排气扇。
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明：
实施例1：如图1-2，一种基于百叶窗的智能安全型浴室通风控制系统，包括浴室的外墙1上安装的百叶窗3、太阳能板2和排风扇4，还包括燃气监控装置；
所述的燃气监控装置包括MCU、燃气浓度传感器、热释电红外传感器、百叶窗角度传感器、百叶窗叶片角度电控机构、显示屏、声光报警器和电源模块；
燃气浓度传感器、百叶窗角度传感器、热释电红外传感器、百叶窗叶片角度电控机构、显示屏、声光报警器和电源模块均与MCU相连；排风扇受控于MCU；
百叶窗叶片角度电控机构集成有步进电机及步进电机的驱动电路，步进电机驱动百叶窗的拉线以实现百叶窗的角度调整；
燃气浓度传感器采集到的燃气浓度值进入到MCU中；
百叶窗角度传感器采集到的百叶窗角度数据进入到MCU中；
热释电红外传感器采集到的信号进入到MCU中，以检测浴室中是否有人活动；
若MCU通过热释电红外传感器检测到浴室中有人活动，对百叶窗的控制过程如下：
当前的燃气浓度为C；
(1)当C≥C1，C1为第一阈值，则MCU通过百叶窗叶片角度电控机构驱动百叶窗本体的叶片旋转到最大角度，并打开排风扇；
(2)当C降低且C＜C1，则MCU通过百叶窗叶片角度电控机构驱动百叶窗的叶片旋转到初始的角度，并关闭排风扇；【初始角度为0或45度，0表示关闭，90度表示完全打开，45度表示打开一半】
(3)当C≥C2，C2为第二阈值，C2＞C1，则MCU启动声光报警器实施报警。
所述的电源模块包括锂电池、太阳能板2、市电供电模块、A/D转换器和继电器；太阳能板安装中外墙上；
太阳能板为锂电池充电，锂电池为MCU、显示屏、百叶窗叶片角度电控机构和A/D转换器供电；
市电供电模块集成有变压器和桥式整流器，市电供电模块经继电器的常开开关为锂电池充电；A/D转换器的输入端接锂电池的电压输出端，A/D转换器的输出端接MCU的I/O接口；
A/D转换器检测当锂电池的电压值V并送入到MCU；
(1)初始状态下，由太阳能板单独为锂电池充电；
(2)当V小于预设电压值，则MCU启动继电器，继电器的常开开关闭合，由市电供电模块为锂电池充电。
所述的燃气监控装置还包括与MUC相连的4G通信模块。
所述的MCU为51单片机、DSP或ARM处理器。
所述的C1和C2的设置依据实际情况设置即可。
市电供电模块和百叶窗叶片角度电控机构均为成熟的现有技术。

Claims (4)

1.一种基于百叶窗的智能安全型浴室通风控制系统，其特征在于，包括浴室的外墙(1)上安装的百叶窗(3)和排风扇(4)，还包括燃气监控装置；
所述的燃气监控装置包括MCU、燃气浓度传感器、热释电红外传感器、百叶窗角度传感器、百叶窗叶片角度电控机构、显示屏、声光报警器和电源模块；
燃气浓度传感器、百叶窗角度传感器、热释电红外传感器、百叶窗叶片角度电控机构、显示屏、声光报警器和电源模块均与MCU相连；排风扇受控于MCU；
百叶窗叶片角度电控机构集成有步进电机及步进电机的驱动电路，步进电机驱动百叶窗的拉线以实现百叶窗的角度调整；
燃气浓度传感器采集到的燃气浓度值进入到MCU中；
百叶窗角度传感器采集到的百叶窗角度数据进入到MCU中；
热释电红外传感器采集到的信号进入到MCU中，以检测浴室中是否有人活动；
若MCU通过热释电红外传感器检测到浴室中有人活动，对百叶窗的控制过程如下：
当前的燃气浓度为C；
(1)当C≥C1，C1为第一阈值，则MCU通过百叶窗叶片角度电控机构驱动百叶窗本体的叶片旋转到最大角度，并打开排风扇；
(2)当C降低且C＜C1，则MCU通过百叶窗叶片角度电控机构驱动百叶窗的叶片旋转到初始的角度，并关闭排风扇；
(3)当C≥C2，C2为第二阈值，C2＞C1，则MCU启动声光报警器实施报警。
2.根据权利要求1所述的基于百叶窗的智能安全型浴室通风控制系统，其特征在于，所述的电源模块包括锂电池、太阳能板(2)、市电供电模块、A/D转换器和继电器；太阳能板安装中外墙上；
太阳能板为锂电池充电，锂电池为MCU、显示屏、百叶窗叶片角度电控机构和A/D转换器供电；
市电供电模块集成有变压器和桥式整流器，市电供电模块经继电器的常开开关为锂电池充电；A/D转换器的输入端接锂电池的电压输出端，A/D转换器的输出端接MCU的I/O接口；
A/D转换器检测当锂电池的电压值V并送入到MCU；
(1)初始状态下，由太阳能板单独为锂电池充电；
(2)当V小于预设电压值，则MCU启动继电器，继电器的常开开关闭合，由市电供电模块为锂电池充电。
3.根据权利要求1所述的基于百叶窗的智能安全型浴室通风控制系统，其特征在于，所述的燃气监控装置还包括与MUC相连的4G通信模块。
4.根据权利要求1-3任一项所述的基于百叶窗的智能安全型浴室通风控制系统，其特征在于，所述的MCU为51单片机、DSP或ARM处理器。
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