CN105575061A - 一种智能煤气泄漏安全断路系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能煤气泄漏安全断路系统，属于家居智能安全防护技术领域，包括核心控制模块、煤气检测传感器和电源，煤气检测传感器安装在煤气管道出口附近，并与核心控制模块连接，能够检测煤气浓度，且将该检测值传送给核心控制模块，还包括与核心控制器连接的过零检测电路和断路器；核心控制模块通过对比分析所接收到的检测值，进而驱动过零检测电路运行；过零检测电路能够检测室内供电电流信息，并将该电流信息传给核心控制器；核心控制器再根据该电流信息控制断路器的开启或者关闭，以使断路器能够在电流过零点时自动切断供电；电源与系统中各用电模块连接。本发明能在煤气发生泄漏时切断家庭用电，避免因电路火花产生的爆炸，安全可靠。

Description

一种智能煤气泄漏安全断路系统

【技术领域】

本发明涉及家居智能安全防护技术领域，特别涉及一种智能煤气泄漏安全断路系统。

【背景技术】

自煤气应用进入千家万户以来，因煤气泄漏带来的惨剧时有发生，若能对煤气泄漏进行监测，并将警情告知用户，可利于用户及时地采取措施，避免进一步地损失。目前，针对这个问题设计了许多的煤气泄漏警报装置，能够检测煤气泄漏情况，并在煤气泄漏时能发出警报，起到本地报警的作用。但是，大多煤气泄漏警报装置只能够发出警报，或者，切断煤气管道，而忽略了煤气泄漏后产生爆炸的原因之一，可能就是电气开关产生的电火花而引起的。而实践证明，煤气泄漏后，当煤气浓度到达一定值时，室内电气开关产生的电火花会引起爆炸。因此，为了避免此类现象的发生，在煤气泄漏后，需要对室内断电，且断电时还能够使各类电器不会因为断路而产生电火花。

【发明内容】

鉴于上述内容，有必要提供一智能煤气泄漏安全断路系统，该智能煤气泄漏安全断路系统不仅能监测现场煤气泄漏情况，还能够在煤气泄漏时自动控制家庭电路的关闭，避免因电火花带来的隐患。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种智能煤气泄漏安全断路系统，包括核心控制模块、煤气检测传感器和电源，所述煤气检测传感器与所述核心控制模块连接，能够检测煤气浓度，并将该煤气浓度的检测值传送给所述核心控制模块，还包括与所述核心控制器连接的过零检测电路和断路器；所述核心控制模块通过对比分析所接收到的检测值，进而驱动所述过零检测电路运行；所述过零检测电路能够检测室内供电电流信息，并将该电流信息传给所述核心控制器；所述核心控制器再根据该电流信息控制所述断路器的开启或者关闭，以使所述断路器能够在电流过零点时自动切断供电；所述电源与系统中各用电模块连接。

进一步地，所述核心控制模块包括第一控制器和第二控制器；所述第一控制器与所述煤气检测传感器连接；所述第二控制器与所述过零检测电路和所述断路器连接。

进一步地，还包括信号模块；所述信号模块用于连接所述第一控制器与所述第二控制器；所述信号模块采用无线模式，包括信号发送模块和信号接收模块；所述信号发送模块与所述第一控制器连接，所述信号接收模块与所述第二控制器连接。

进一步地，还包括与所述第一控制器连接的报警器、煤气管道电磁阀和警报发送装置；所述煤气管道电磁阀安装在煤气管道出口；所述警报发送装置能够与用户无线设备连接；当所述第一控制器根据所述煤气检测传感器所传送的检测值，判断煤气泄漏时，所述第一控制器控制所述报警器发出警报、控制所述煤气管道电磁阀闭合、控制所述警报发送装置发送警情信息给用户。

进一步地，所述警报发送装置采用4G无线上网卡形式。

进一步地，所述用户的无线设备为电脑或者手机。

进一步地，所述电源采用USP电源。

进一步地，所述智能煤气泄漏安全断路系统的控制方法，包括如下步骤：

(1)所述第一子系统的所述煤气检测传感器检测室内煤气浓度，并将煤气浓度的检测值发给所述中央控制器；

(2)所述中央控制器通过将步骤(1)所得检测值与内设警戒值对比，并得到两者差值，当两者差值大于或者等于零时，进入步骤(3)，反之返回步骤(1)；

(3)所述中央控制器控制所述报警器报警，控制所述煤气管道电磁阀处于关闭状态，控制所述警报发送装置发送警情信息给用户，还控制所述WIFI信号发送模块发送信号给所述第二子系统；

(4)所述第二子系统的所述WIFI信号接收模块将所接收的信号发给所述DSP处理器，所述DSP处理器控制所述过零检测电路运行；

(5)所述过零检测电路检测室内供电电流信息，并将所检测的电流信息发给所述DSP控制器；

(6)所述DSP处理器根据步骤(5)的电流信息判断室内供电电流是否处于零点状态，当室内供电电流处于零点状态时，进入步骤(7)，反之返回步骤(5)；

(7)所述高速断路器切断室内供电。

本发明具有以下有益效果：

1.本发明采用家庭电路断电方式，使系统能够在煤气泄漏时能够自动切断室内的电路，避免因家庭电路通电使电器开关可能产生的电火花而引起的爆炸，提高了煤气泄漏后室内环境的安全性。

2.本发明在家庭电路断电时，选择电流过零点时刻切断电路，使在断电时刻电路不产生电火花，安全可靠。

【附图说明】

图1是本发明一种智能煤气泄漏安全断路系统示意图。

图2是图1的工作流程图。

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

【具体实施方式】

请参阅图1，在本发明的一种较佳实施方式中，一智能煤气泄漏安全断路系统，包括核心控制模块、煤气检测传感器、过零检测电路、高速断路器、信号模块、报警器、煤气管道电磁阀、警报发送装置和USP电源。所述核心控制模块包括第一控制器和第二控制器，第一控制器通过信号模块与第二控制器连接。第一控制器为中央控制器，型号为CRESTRONCP2E。第二控制器为DSP处理器，型号为TMS320C80。信号模块采用无线模式，包括WIFI信号发送模块和WIFI信号接收模块；WIFI信号发送模块和WIFI信号接收模块均为nRF24.L01无线模块。USP电源与系统中各用电模块连接，以为各用电模块不间断地提供电力支持，使系统在室内断电后仍能继续工作。

由中央控制器、煤气检测传感器、报警器、煤气管道电磁阀、警报发送装置和WIFI信号发送模块构成所述智能煤气泄漏安全断路系统的第一子系统，DSP处理器、WIFI信号接收模块、过零检测电路和高速断路器组成所述智能煤气泄漏安全断路系统的第二子系统，所述第二子系统通过WIFI信号发送模块与所述第一子系统连接。

在所述第一子系统中，煤气检测传感器安装在煤气管道出口附近，并与中央控制器连接。煤气检测传感器用于检测室内煤气的浓度，并能够将煤气浓度的检测值信息传送至中央控制器。中央控制器内设程序，能够控制与中央控制器连接的煤气管道电磁阀、报警器、警报发送装置和WIFI信号发送模块的工作状态信息。中央控制器内部程序中设置有一煤气浓度的警戒值，并能够将所述警戒值与煤气检测传感器所传送的检测值对比；然后，中央控制器再根据两者的差值判断是否需要控制煤气管道电磁阀、报警器、警报发送装置和WIFI信号发送模块运行。煤气管道电磁阀安装在煤气管道出口上，能够控制煤气管道的通断，利于在出现煤气泄露警情时，关断煤气管道，防止煤气的进一步泄漏。报警器能够发出警报，用于警示煤气泄漏的警情，以便于将该警情信息告知本地用户。警报发送装置采用4G无线上网卡，利于警报发送装置通过无线网络模式与用户的手机连接，进而向远程用户传递警情信息，能够避免本地警报的局限性。WIFI信号发送模块与所述第二子系统中WIFI信号接收模块连接，能够以无线模式传递警情信息给所述第二子系统，进而启动所述第二子系统。在本发明的另一实施方式中，用户的手机可以使用电脑代替，或者可以同时使用电脑和手机对煤气泄漏情况进行监测。进一步地，在出现煤气泄露警情时，中央控制器同时控制煤气管道电磁阀、报警器、警报发送装置和WIFI信号发送模块。所述第一子系统用于实时检测室内煤气是否发生泄露，并在煤气泄露时，能够将警情信息同时告知本地用户和远程用户，避免了本地报警的局限性；同时，所述第一子系统还能够切断煤气管道，防止煤气的进一步泄露。

所述第二子系统的WIFI信号接收模块与DSP处理器连接，能够接收WIFI信号发送模块发出的警情信息，并将所接收的警情信息传送至DSP处理器中。DSP处理器与过零检测电路、高速断路器均有连接，能够驱动过零检测电路和高速断路器运行。过零检测电路布置在主功率电路上，用于检测室内供电的电流信息，并能够将检测的电流信息传送给DSP处理器。高速断路器安装在主输电线路上，用以切断室内供电电源。高速断路器配合过零检测电路使用；在过零检测电路检测到室内供电电流过零点，且将该电流信息传至DSP处理器时，高速断路器才在DSP处理器的控制下自动切断室内供电电源，从而实现系统的过零投切，避免因室内供电使电气开关产生电火花而引起的爆炸。所述第二子系统能够在所述第一子系统检测到室内有煤气泄露时切断室内供电，且在室内电流过零点时切断，能够更好地避免因室内断电使电气开关更易产生电火花的现象，进而减少爆炸事故发生的可能性。

请参阅图2，在使用所述智能煤气泄漏安全断路系统时，所述第一子系统的煤气检测传感器将检测到的煤气浓度值信息发送至中央控制器；中央控制器再将该煤气浓度值与内设警戒值对比。当该煤气浓度值和警戒值的差值大于或者等于零时，中央控制器控制报警器发出警报，并促使煤气管道电磁阀处于阀门关闭状态，以关断煤气管道，限制煤气管道中煤气流出，防止煤气的进一步泄漏；同时，中央控制器还控制警报发送装置将警情信息告知远程用户，及控制WIFI信号发送模块发送信号给所述第二子系统，以启动所述第二子系统。所述第二子系统的WIFI信号接收模块接收WIFI信号发送模块发出的信号，并将信号发送至DSP处理器；然后，DSP处理器控制过零检测电路检测室内供电的电流信息。过零检测电路将检测的电流信息发送给DSP处理器，DSP处理器再根据所接收的电流信息对高速断路器进行控制，使高速断路器在电流过零点时能够自动切断家庭用电。

本发明将煤气泄漏警报与室内供电的安全断电相结合，使系统能够在煤气泄漏发出警报的同时切断室内供电，提高了煤气泄漏时室内的安全性；再者，由于室内供电断电易引起电气开关产生电火花，进而易引起煤气泄漏后的爆炸事故，因此，本发明结合过零检测电路检测室内供电的电流信息，使室内供电能够在电流过零点时安全断路，提高了断电时刻的安全性，进而增加整个系统的可靠性；本发明的报警装置能够在煤气泄漏时，既能够在本地发出警报，又能够向远程用户发出警情信息，避免了本地报警的局限性，同时也使远程用户能够实时了解室内的情况。

上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。

Claims (8)

1.一种智能煤气泄漏安全断路系统，包括核心控制模块、煤气检测传感器和电源，所述煤气检测传感器安装在煤气管道出口附近，并与所述核心控制模块连接，能够检测煤气浓度，并将该煤气浓度的检测值传送给所述核心控制模块，其特征在于：还包括与所述核心控制器连接的过零检测电路和断路器；所述核心控制模块通过对比分析所接收到的检测值，进而驱动所述过零检测电路运行；所述过零检测电路能够检测室内供电电流信息，并将该电流信息传给所述核心控制器；所述核心控制器再根据该电流信息控制所述断路器的开启或者关闭，以使所述断路器能够在电流过零点时自动切断供电；所述电源与系统中各用电模块连接。

2.如权利要求1所述的智能煤气泄漏安全断路系统，其特征在于：所述核心控制模块包括第一控制器和第二控制器；所述第一控制器与所述煤气检测传感器连接；所述第二控制器与所述过零检测电路和所述断路器连接。

3.如权利要求2所述的智能煤气泄漏安全断路系统，其特征在于：还包括信号模块；所述信号模块用于连接所述第一控制器与所述第二控制器；所述信号模块采用无线模式，包括信号发送模块和信号接收模块；所述信号发送模块与所述第一控制器连接，所述信号接收模块与所述第二控制器连接。

4.如权利要求3所述的智能煤气泄漏安全断路系统，其特征在于：还包括与所述第一控制器连接的报警器、煤气管道电磁阀和警报发送装置；所述煤气管道电磁阀安装在煤气管道出口；所述警报发送装置能够与用户无线设备连接；当所述第一控制器根据所述煤气检测传感器所传送的检测值，判断煤气泄漏时，所述第一控制器控制所述报警器发出警报、控制所述煤气管道电磁阀闭合、控制所述警报发送装置发送警情信息给用户。

5.如权利要求4所述的智能煤气泄漏安全断路系统，其特征在于：所述警报发送装置采用4G无线上网卡形式。

6.如权利要求4所述的智能煤气泄漏安全断路系统，其特征在于：所述用户的无线设备为电脑或者手机。

7.如权利要求1至6任一所述的智能煤气泄漏安全断路系统，其特征在于：所述电源采用USP电源。

8.如权利要求5或6所述的智能煤气泄漏安全断路系统的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)所述第一子系统的所述煤气检测传感器检测室内煤气浓度，并将煤气浓度的检测值发给所述中央控制器；

(2)所述中央控制器通过将步骤(1)所得检测值与内设警戒值对比，并得到两者差值，当两者差值大于或者等于零时，进入步骤(3)，反之返回步骤(1)；

(3)所述中央控制器控制所述报警器报警，控制所述煤气管道电磁阀处于关闭状态，控制所述警报发送装置发送警情信息给用户，还控制所述WIFI信号发送模块发送信号给所述第二子系统；

(4)所述第二子系统的所述WIFI信号接收模块将所接收的信号发给所述DSP处理器，所述DSP处理器控制所述过零检测电路运行；

(5)所述过零检测电路检测室内供电电流信息，并将所检测的电流信息发给所述DSP控制器；

(6)所述DSP处理器根据步骤(5)的电流信息判断室内供电电流是否处于零点状态，当室内供电电流处于零点状态时，进入步骤(7)，反之返回步骤(5)；

(7)所述高速断路器切断室内供电。