CN106870952B - 智能燃气防爆方法及其防爆装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种智能燃气防爆方法及其防爆装置。该方法包括以下步骤：S1：通过一安装在双层燃气管道内的燃气传感器检测内层燃气管和外层燃气管之间的密闭空间内的燃气浓度；S2：若检测到密闭空间内存在燃气或者燃气浓度达到阈值，燃气传感器通知一CPU模块驱动双层燃气管道上的阀门强制关闭；否则，执行步骤S3；S3：所述的阀门保持其原有状态。本发明的优点在于：本发明的燃气传感器检测双层燃气管道的外层燃气管道的燃气浓度以检测内层是否泄漏，避免燃气直接泄漏至空气中，提高安全性能。
Description
技术领域
本发明属于智慧家庭技术领域，尤其涉及一种智能燃气防爆方法及其防爆装置。
背景技术
现有的灶前阀门大都是普通机械式球阀，每次开启后，都要手动关闭阀门。大多用户图方便只关闭灶具阀门，让灶前阀门长期处于开启状态，而燃气的安全隐患多数来自看似普通的燃气胶管。
为了解决上述技术问题，人们不断探索，提出了各种各样的方案，例如，中国专利公开了一种智能型无人燃气安全监控器[申请号：CN201420290428.X]，包括中心控制模块、传感器和作为气阀的电磁阀；所述的电磁阀安装在气源与用气设备的燃气管路上；传感器与中心控制模块相连，电磁阀受控于中心控制模块；所述的传感器为多普勒雷达感应器，用于感应现场是否存在人员活动；中心控制模块集成有定时控制装置；定时控制装置的触发端接所述的多普勒雷达感应器的信号输出端；定时控制装置的输出端接电磁阀的控制端。该方案采用了带多普勒雷达感应器燃气安全阀用检测装置，相比其他如红外传感器、声控传感器、光电传感器等传感器的抗干扰能力强，同时具有更高的灵敏度和安全性。
再如，一种燃气安全检测装置[申请号：CN201620667173.3]，其包括智能燃气安全阀门、遥控器和手机，所述智能燃气安全阀门通过无线433MHZ、无线470MHZ、无线2.4GHZ、红外或蓝牙通讯方式与所述遥控器进行数据交换，所述遥控器通过GPRS或WIFI方式与手机进行数据交换；其特征是，所述智能燃气安全阀门设有外壳，所述外壳内设有控制器、普通阀门和底部空腔，所述普通阀门上设有手动开关、减速装置和压力传感器，所述减速装置设有机构套，所述减速装置通过所述机构套与所述手动开关连接；所述底部空腔内设有温度传感器、一氧化碳传感器，该方案的燃气阀门通过无线模块能够与移动终端进行连接，解决了有线施工不便的问题。
但是前者必须有人在厨房或者离开特定一段时间内的情况下燃气才能处于工作状态，虽然安全性较高，但是实际使用过程中十分不便；后者虽然具有无线传输功能，但是当胶管等部件老化后，燃气便会直接泄漏到空气中，即使报警器在检测到一定浓度后及时发出报警声或者直接通知用户，空气中已存在一定浓度的燃气，无线电磁波剖很容易引起燃气爆燃，从而给燃气智能化改造带来极大的风险。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种智能燃气防爆方法。
本发明的另一目的是针对上述问题，提供一种基于智能燃气防爆方法的智能燃气防爆装置。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：
本发明的智能燃气防爆方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：通过一安装在双层燃气管道内的燃气传感器检测内层燃气管和外层燃气管之间的密闭空间内的燃气浓度；
S2：若检测到密闭空间内存在燃气或者燃气浓度达到阈值，燃气传感器通知一CPU模块驱动双层燃气管道上的阀门强制关闭；
否则，执行步骤S3；
S3：所述的阀门保持其原有状态。
在上述的智能燃气防爆方法中，在步骤S1之前，阈值的设定方法包括以下步骤：
在CPU模块内录入设定的阈值并保存于CPU模块的存储模块内，且该阈值大于或等于零；
在步骤S2中，所述的燃气传感器通知CPU模块的方法具体包括以下步骤：
S2.1：燃气传感器通过有线方式和/或无线方式将检测结果传于CPU模块；
S2.2：通过CPU模块内的比较模块判断检测结果是否大于或等于阈值，若判断结果为检测结果大于或等于阈值，则CPU模块通过与其有线方式和/或无线方式相连且与阀门直接连接的驱动模块对阀门执行强制关闭操作，否则驱动模块不动作。
通过上述技术方案，在双层燃气管道的外层燃气管道内检测燃气浓度，能有效解决燃气泄漏时直接散发到空气中，避免无线电磁波引起的燃爆燃气风险。
在上述的智能燃气防爆方法中，在步骤S2中，当燃气传感器检测到密闭空间内存在燃气或者燃气浓度达到阈值时，CPU模块通过无线模块向报警模块发送警告信息。
在上述的智能燃气防爆方法中，所述的报警模块设置于移动终端上和/或双层燃气管道上。
在上述的智能燃气防爆方法中，所述的阀门为机械式阀门，且在步骤S3之后还包括以下步骤：
当内层燃气管内的气压处于低压和/或高压状态时，机械式阀门自动关闭，且关闭动作通过驱动模块传递于CPU模块，CPU模块收到关闭动作信息后，通过无线模块向移动终端发送关闭信息。
在上述的智能燃气防爆方法中，还可对阀门进行远程控制启闭，其具体方法包括：
通过移动终端发送打开指令或关闭指令于CPU模块，CPU模块接收到打开指令或关闭指令后控制驱动模块驱动阀门打开或关闭，以实现远程控制。
通过上述技术方案，移动终端可接收燃气状态，阀门工作状态以及远程控制阀门的启闭，控制方便，智能化程度高。
在上述的智能燃气防爆方法中，在远程控制过程中，当阀门因为低压或高压处于关闭状态时，在排除故障以前，移动终端对阀门的远程开启指令无效；
当燃气传感器检测到密闭空间内存在燃气或者燃气浓度达到阈值时，移动终端对阀门的远程开启指令无效，直至燃气传感器检测到密闭空间内不存在燃气或者燃气浓度低于阈值。
一种基于智能燃气防爆方法的智能燃气防爆装置，包括具有同轴设置且相互套设的内层燃气管和外层燃气管的双层燃气管道，且内层燃气管周向外侧和外层燃气管周向内侧之间的空间为一密闭空间，所述的双层燃气管道上设置有安全阀门组件，且安全阀门组件包括设置在内层燃气管和外层燃气管之间的密闭空间内的燃气传感器，所述的燃气传感器以有线连接方式和/或无线连接方式连接有能够控制驱动模块驱动设置在内层燃气管内阀门的CPU模块。
在上述的在上述的智能燃气防爆装置中，所述的CPU模块连接有无线模块，且CPU模块通过该无线模块连接至移动终端，以通过移动终端获得阀门工作状态以及向CPU模块发送控制阀门启闭的指令。
在上述的在上述的智能燃气防爆装置中，所述的驱动模块包括一电机模块，所述的阀门为机械式阀门，所述的无线模块包括LTE模块、GPRS模块和Wi-Fi无线模块中的任意一种或多种组合。
本发明与现有技术的相比，其优点在于：1、采用双层燃气管道，在燃气泄漏到空气中之前提前关闭阀门，提前报警，安全性高；2、无线连接于移动终端，能够实现远程控制，操作智能化，且设计简单、安装方便具有很高的实用性。
附图说明
图1是本发明实施例一的原理框图；
图2是本发明实施例二的拓扑图。
图中，双层燃气管道1；内层燃气管11；外层燃气管12；内层燃气管道13；外层燃气管道14；安全阀门组件2；燃气传感器21；驱动模块22；CPU模块23；阀门24；无线模块3；移动终端4。
具体实施方式
以下是本发明的优选实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例一
针对现有技术的燃气防爆方法存在的问题，本发明提出了一种不仅能够无线智能控制和报警功能，而且能有效解决燃气泄漏时，无线电磁波引起的燃爆燃气风险智能燃气防爆方法。
详见图1，本发明的智能燃气防爆方法包括以下步骤：
S1：通过一安装在双层燃气管道1内的燃气传感器21检测内层燃气管11和外层燃气管12之间的密闭空间内的燃气浓度；内层燃气管11的周向内侧为内层燃气管道13，外层燃气管12周向内侧和内层燃气管11轴向内侧之间的空间即密闭空间为外层燃气管道14，内层燃气管道13用于流通燃气，当内层燃气管11出现破损泄漏时，燃气会首先进入外层燃气管道14，给予工作人员足够的时间排除故障，避免燃气直接进入空气中。
在步骤S1之前，阈值的设定方法包括以下步骤：
在CPU模块23内录入设定的阈值并保存于CPU模块23的存储模块内，且该阈值大于或等于零，由于外层燃气管道14密闭设置，与外界以及内层燃气管道13均不连通，所以正常情况下，外层燃气管道14内的燃气量应为零，所以本实施例中设定的阈值为零，即燃气传感器21检测到燃气的存在时就驱动阀门24关闭；
S2：若检测到密闭空间内存在燃气或者燃气浓度达到阈值，燃气传感器21通知一CPU模块23驱动双层燃气管道1上的阀门24强制关闭；
在步骤S2中，所述的燃气传感器21通知CPU模块23的方法具体包括以下步骤：
S2.1：燃气传感器21通过有线方式和/或无线方式将检测结果传于CPU模块23；
S2.2：通过CPU模块23内的比较模块判断检测结果是否大于或等于阈值，若判断结果为检测结果大于或等于阈值，则CPU模块23通过与其有线方式和/或无线方式相连且与阀门24直接连接的驱动模块22对阀门24执行强制关闭操作，否则驱动模块22不动作。且本实施例中CPU模块与驱动模块以有线方式进行连接以传输指令等信息。
进一步地，在步骤S2中，当燃气传感器21检测到密闭空间内存在燃气或者燃气浓度达到阈值时，CPU模块23通过无线模块3向报警模块发送警告信息，及时通知用户。
而且报警模块可以为声光报警模块直接安装在用户侧的双层燃气管道1上等容易被人发现的地方，也可以以无线发送的方式向移动终端4发送泄漏信息，当然也可以两者均用，本实施例采用移动终端4接收报警的方式设置报警模块。
通过上述技术方案，在双层燃气管道1的外层燃气管道14内检测燃气浓度，能有效解决燃气泄漏时直接散发到空气中，避免无线电磁波引起的燃爆燃气风险。
若检测到密闭空间内不存在燃气或者燃气浓度未达到阈值，则执行步骤S3；
S3：所述的阀门24保持其原有状态，该原有状态可以为关闭状态，也可以为开启状态。
所述的阀门24为机械式阀门，且尤其在阀门24处于开启状态时，在步骤S3之后还可以包括以下步骤：
当内层燃气管11内的气压处于低压和/或高压状态时，机械式阀门24自动关闭，且关闭动作通过驱动模块22传递于CPU模块23，CPU模块23收到关闭动作信息后，通过无线模块3向移动终端4发送关闭信息，其中机械式阀门为燃气自闭阀。
其中燃气自闭阀门的基本原理是把永磁材料按照设计要求充磁呈永久记忆的多极永磁联动机构，对通过其间的燃气压力参数的变化进行识别，当管道内供气压力超过设定值，即出现欠压、超压时，其可以不用电或其他外部动力能够自动关闭。
本实施例中燃气自闭阀的手动开启部件连接于驱动模块22，且在本实施例中驱动模块22采用电机模块，关闭动作通过驱动模块22传递于CPU模块23的方式可以有很多种，本实施例中以光电开关检测凸轮信号的方式传递动作信号进行具体说明：当阀门因为低压或者高压进行关闭动作时，其关闭动作通过手动开启部件传递于电机模块，电机模块通过光电开关检测电机模块转轴上的凸轮信号，此信号作为电机的动作状态信号传递于CPU模块23，以实现在阀门24因为低压或高压的情况下自动关闭时向移动终端4发送阀门24工作状态。当然，除了上述方案，也可以根据实际情况采用其他能够向CPU端实现传递阀门24动作的替代方案。
进一步地，本发明的智能燃气防爆方法还可对阀门24进行远程控制启闭，其具体方法包括：
通过移动终端4以无线方式向CPU模块23发送打开指令或关闭指令，CPU模块23接收到打开指令或关闭指令后控制驱动模块22即电机模块动作以驱动阀门24打开或关闭，以实现远程控制。
通过上述技术方案，移动终端4可接收燃气状态，阀门24工作状态，同时可以远程控制阀门24的启闭，控制方便，智能化程度高。
为了使用安全，在远程控制过程中，当阀门24因为低压或高压处于关闭状态时，在排除故障以前，移动终端4对阀门24的远程开启指令无效，即当双层燃气管道1处于异常状态时，远程无法将阀门24开启，该阻止阀门24开启的方式可以为在异常情况下CPU模块23停止接收远程控制指令或者停止发送阀门24开启指令以避免阀门24被开启；
同样地，为了避免泄漏更加严重，当燃气传感器21检测到密闭空间内存在燃气或者燃气浓度达到阈值时，移动终端4对阀门24的远程开启指令无效，直至燃气传感器21检测到密闭空间内不存在燃气或者燃气浓度低于阈值。
实施例二
如图2所示，本实施例与实施例一类似，不同之处在于，本实施例为基于实施例一的智能燃气防爆装置。
为了解决现有技术的智能燃气防爆装置功能单一，安装复杂、成本高且安全性能低的问题，本实施例提出了一种具有双层燃气管道的智能燃气防爆装置。
本发明的基于智能燃气防爆方法的智能燃气防爆装置，包括具有同轴设置且相互套设的内层燃气管11和外层燃气管12的双层燃气管道1，本实施例的内层燃气管11和外层燃气管12均为普通的燃气管，直径较小的燃气管外套上直径较大的燃气管便组成了本实施例的同心双层燃气管道1，且内层燃气管11周向外侧和外层燃气管12周向内侧之间的空间为一密闭空间，该密闭空间作为本实施例的双层燃气管道1的外层燃气管道14，而内层燃气管11的周向内侧为本实施例用于流通燃气的内层燃气管道13，所述的双层燃气管道1上设置有安全阀门24组件2，且安全阀门24组件2包括设置在内层燃气管11和外层燃气管12之间的密闭空间内的燃气传感器21，所述的燃气传感器21以有线连接方式和/或无线连接方式连接有能够控制驱动模块22驱动设置在内层燃气管11内阀门24的CPU模块23；且本实施例的燃气传感器采用与密闭空间绝缘隔离的导线进行连接的有线连接方式与CPU模块进行连接。
进一步地，所述的CPU模块23连接有无线模块3，且该无线模块3包括LTE模块、GPRS模块和Wi-Fi无线模块中的任意一种或多种组合且CPU模块23通过该无线模块3连接至移动终端4，以通过移动终端4获得阀门24工作状态以及向CPU模块23发送控制阀门24启闭的指令；无线模块3位于外层燃气管道14的外侧，与燃气之间通过内层燃气管11和外层燃气管12的双层燃气管道1进行隔离，避免电磁波接触到燃气引起爆炸。
所述的驱动模块22包括一电机模块，所述的阀门24为机械式阀门，其中：
无线模块3：使用LTE/GPRS/WiFi等无线协议传输数据，内置无线芯片，实现外部设备，如手机等移动终端4对CPU模块23发送启闭阀门24的指令或接收阀门24由于各种原因关闭而产生的告警以及实时接收阀门24的工作状态，供用户实时了解安全阀门组件2的工作状态和燃气状态；
CPU模块23：安全阀门组件2的中央处理器，负责指令的上传下达，根据燃气状态驱动电机打开或关闭阀门24，实现智能控制；
燃气传感器21：安装在外层燃气管道14内即密闭空间内，检测内层管道与外层管道之间空间的燃气浓度，具有较高的燃气灵敏度；在本实施例中，当检测到有燃气时，通过CPU控制器驱动电机关闭阀门24，同时发出向移动终端4发送警告信息。
当然也可以在用户侧的双层燃气管道1上安装警报装置，在发送燃气泄漏时，同时通过警报装置发出警报声。
当然也可以将检测到的燃气浓度与设定的阈值进行比较，当检测浓度大于设定阈值时即执行关闭阀门24动作同时发送报警提示。
电机模块：电动装置，用于驱动机械阀门，执行打开和关闭阀门24的操作。
移动终端4：可以为安装在手机等移动设备上的APP，用于远程监控和接收阀门24的状态，并操作APP下达指令给CPU控制安全阀门组件2，完成远程控制。
本发明的智能燃气防爆装置具有双层燃气管道且带有无线控制模块和燃气传感器21，不仅具有无线智能控制和报警功能，而且能有效避免燃气泄漏时，无线电磁波引起的燃爆燃气风险。且，本发明技术方案还具有设计简单，安装方便，实用性高等优点。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了双层燃气管道1；内层燃气管11；外层燃气管12；内层燃气管道13；外层燃气管道14；安全阀门组件2；燃气传感器21；驱动模块22；CPU模块23；阀门24；无线模块3；移动终端4等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
Claims (7)
1.一种智能燃气防爆方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：通过一安装在双层燃气管道(1)内的燃气传感器(21)检测内层燃气管(11)和外层燃气管(12)之间的密闭空间内的燃气浓度；
S2：若检测到密闭空间内存在燃气或者燃气浓度达到阈值，燃气传感器(21)通知一CPU模块(23)驱动双层燃气管道(1)上的阀门(24)强制关闭；
否则，执行步骤S3；
S3：所述的阀门(24)保持原有状态；
所述的阀门(24)为机械式阀门(24)，且在步骤S3之后还包括以下步骤：
当内层燃气管(11)内的气压处于低压和/或高压状态时，机械式阀门(24)自动关闭，且关闭动作通过驱动模块(22)传递于CPU模块(23)，CPU模块(23)收到关闭动作信息后，通过无线模块(3)向移动终端(4)发送关闭信息；
还可对阀门(24)进行远程控制启闭，具体方法包括：
通过移动终端(4)发送打开指令或关闭指令于CPU模块(23)，CPU模块(23)接收到打开指令或关闭指令后控制驱动模块(22)驱动阀门(24)打开或关闭，以实现远程控制；
在远程控制过程中，当阀门(24)因为低压或高压处于关闭状态时，在排除故障以前，移动终端(4)对阀门(24)的远程开启指令无效；
当燃气传感器(21)检测到密闭空间内存在燃气或者燃气浓度达到阈值时，移动终端(4)对阀门(24)的远程开启指令无效，直至燃气传感器(21)检测到密闭空间内不存在燃气或者燃气浓度低于阈值。
2.根据权利要求1所述的智能燃气防爆方法，其特征在于，
在步骤S1之前，阈值的设定方法包括以下步骤：
在CPU模块(23)内录入设定的阈值并保存于CPU模块(23)的存储模块内，且该阈值大于或等于零；
在步骤S2中，所述的燃气传感器(21)通知CPU模块(23)的方法具体包括以下步骤：
S2.1：燃气传感器(21)通过有线方式和/或无线方式将检测结果传于CPU模块(23)；
S2.2：通过CPU模块(23)内的比较模块判断检测结果是否大于或等于阈值，若判断结果为检测结果大于或等于阈值，则CPU模块(23)通过与其有线方式和/或无线方式相连且与阀门(24)直接连接的驱动模块(22)对阀门(24)执行强制关闭操作，否则驱动模块(22)不动作。
3.根据权利要求1或2所述的智能燃气防爆方法，其特征在于，在步骤S2中，当燃气传感器(21)检测到密闭空间内存在燃气或者燃气浓度达到阈值时，CPU模块(23)通过无线模块(3)向报警模块发送警告信息。
4.根据权利要求3所述的智能燃气防爆方法，其特征在于，所述的报警模块设置于移动终端(4)上和/或双层燃气管道(1)上。
5.一种基于权利要求1-4任一项所述的智能燃气防爆方法的智能燃气防爆装置，其特征在于，包括具有同轴设置且相互套设的内层燃气管(11)和外层燃气管(12)的双层燃气管道(1)，且内层燃气管(11)周向外侧和外层燃气管(12)周向内侧之间的空间为一密闭空间，所述的双层燃气管道(1)上设置有安全阀门(24)组件(2)，且安全阀门(24)组件(2)包括设置在内层燃气管(11)和外层燃气管(12)之间的密闭空间内的燃气传感器(21)，所述的燃气传感器(21)以有线连接方式和/或无线连接方式连接有能够控制驱动模块(22)驱动设置在内层燃气管(11)内阀门(24)的CPU模块(23)。
6.根据权利要求5所述的智能燃气防爆装置，其特征在于，所述的CPU模块(23)连接有无线模块(3)，且CPU模块(23)通过该无线模块(3)连接至移动终端(4)，以通过移动终端(4)获得阀门(24)工作状态以及向CPU模块(23)发送控制阀门(24)启闭的指令。
7.根据权利要求6所述的智能燃气防爆装置，其特征在于，所述的驱动模块(22)包括一电机模块，所述的阀门(24)为机械式阀门，所述的无线模块(3)包括LTE模块、GPRS模块和Wi-Fi无线模块中的任意一种或多种组合。
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