CN110686279A - 一种基于物联网的天然气控制装置及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于物联网的天然气控制装置及控制方法，其中基于物联网的天然气控制装置包括温度感应单元和执行单元；温度感应单元包括控制盒和用于获取燃气灶温度的温度感应器，控制盒内设置有判断模块、控制单元和通讯单元，控制单元与判断模块电连接，通讯单元与控制单元电连接；温度感应器固定在控制盒上；控制盒内还设置有计时单元；控制盒内还设置有警报单元；开关执行单元包括执行控制盒、执行器和信号接收单元。该基于物联网的天然气控制装置，能够在使用管道天然气的过程中，在出现忘记关火等情况时，及时向使用者发出警报，使用者经判断确认是没有关火的状况，可远程对天然气进气阀门进行关闭。

Description

一种基于物联网的天然气控制装置及控制方法

技术领域

本发明涉及控制技术领域，特别是涉及一种基于物联网的天然气控制装置及控制方法。

背景技术

管道天然气作为一种清洁能源已广泛地进入百姓家庭，给人们生活带来了便利，但因使用不当而造成天然气泄漏，进一步发生危害人身安全的事故也偶有发生。其中有一种情况就是人们在进行慢火煲汤、蒸煮或烧水时，由于等待时间较长，有些人会离开灶台而去做其它事情，在被其它事情干扰后，其中部分人(特别是一些老人)，甚至会忘记灶台上开着火，如果进一步离家再去做其它事情，或是睡觉，可能会酿成天然气泄漏甚至会发生爆炸的危险事故。另外，还有一种情况就是有些人在出门之前使用过天然气灶，但出门后不能记起自己是否已将天然气灶关闭，在没有其他人在家的情况下，无法通过有效方法进行确认已关闭。因此，有时只能再次返回家中进行确认后再离开，造成时间的大量浪费。

而物联网作为物物相连的互联网，在新一代信息技术中，起着重要的作用。顺应科技时代的发展，基于物联网的功能，设计一种家用天然气自动及远程控制开关装置是具有重要意义的。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是：提供一种基于物联网的天然气控制装置，能够在使用管道天然气的过程中，在出现忘记关火等情况时，及时向使用者发出警报，使用者经判断确认是没有关火的状况，可远程对天然气进气阀门进行关闭。

本发明的目的通过下述技术方案实现：包括温度感应单元和执行单元；所述温度感应单元包括控制盒和用于获取燃气灶温度的温度感应器，所述控制盒内设置有用于判断燃气灶温度是否大于第一预设值的判断模块、为所述执行单元发送指令的控制单元和用于与移动终端通讯连接的通讯单元，所述控制单元与所述判断模块电连接，所述通讯单元与所述控制单元电连接；所述温度感应器固定在所述控制盒上；所述控制盒内还设置有计时单元，所述计时单元连接至所述判断模块；

所述控制盒内还设置有警报单元，所述警报单元与所述控制单元电连接；

所述执行单元包括执行控制盒、执行器和设置在所述执行控制盒内的信号接收单元，所述信号接收单元用于接收移动终端发送的指令并控制所述执行器，所述执行器被设置为用于控制燃气阀门的开启或关闭。

上述的基于物联网的天然气控制装置，其中,所述执行器为电动推杆，所述电动推杆的底座固定在所述控制盒上，所述电动推杆的推动杆与燃气阀门的阀门把手活动连接。

上述的基于物联网的天然气控制装置，其中,所述推动杆与阀门把手通过固定环连接固定，所述固定环套设在阀门把手的外侧，所述推动杆与所述固定环铰连接。

上述的基于物联网的天然气控制装置，其中,所述控制盒可拆卸的安装固定在燃气管道上。

上述的基于物联网的天然气控制装置，其中,所述温度感应器为红外温度传感器。

上述的基于物联网的天然气控制装置，其中,所述温度感应器为热电偶式温度探头。

上述的基于物联网的天然气控制装置，其中,所述警报单元还包括设置在所述控制盒上的蜂鸣器，所述蜂鸣器连接至所述控制单元。

上述的基于物联网的天然气控制装置，其中,所述控制盒上还设置有用于解除所述警报单元警报信号的警报解除按钮。

一种采用上述的基于物联网的天然气控制装置的控制方法，包括如下步骤：

获取温度感应器检测到的燃气灶温度T₀，判断T₀是否超过第一预设值T₁,若T₀超过T₁，则启动计时单元以记录T₀超过T₁的持续时间t，若t大于时间预定值t₁，则通过通讯单元向移动终端发送警报信息；

接受移动终端指令，若移动终端指令为关闭警报则通过控制单元关闭警报单元；若移动终端指令为关闭燃气阀门则向执行器发送指令以关闭燃气阀门。

上述的基于物联网的天然气控制装置的控制方法,其中,所述T₁为100℃，所述t₁为60分钟。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：该基于物联网的天然气控制装置，能够在使用管道天然气的过程中，在出现忘记关火等情况时，及时向使用者发出警报，使用者经判断确认是没有关火的状况，可远程对天然气进气阀门进行关闭。从而降低因忘记关火而造成的天然气泄漏，甚至爆炸等危险事故发生的风险。

附图说明

图1是本发明基于物联网的天然气控制装置中温度感应单元的结构示意图；

图2是本发明基于物联网的天然气控制装置中执行单元的结构示意图；

图3是本发明基于物联网的天然气控制装置中执行器的安装结构示意图；

图4是本发明基于物联网的天然气控制装置中温度感应单元另一实施方式的安装结构示意图。

附图说明：1、温度感应单元；11、控制盒；12、温度感应器；13、警报解除按钮；2、执行单元；21、执行控制盒；22、执行器；221、底座；222、推动杆；223、固定环；

100、燃气阀门；101、阀门把手；200、燃气管道。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

如图1-3所示，本实施例的一种基于物联网的天然气控制装置，包括温度感应单元1和执行单元2；温度感应单元1设置在灶台周围的墙面上，温度感应单元1包括控制盒11和用于获取燃气灶温度的温度感应器12，温度感应器12活动的安装固定在控制盒11上。温度感应器12与燃气灶灶头的火焰中心位置相对，从而能够更准确地获得相应的灶头温度。温度感应器12设置有多个，每个燃气灶灶头位置均设置有相应的温度感应器12。多个温度感应器可以连接到同一个控制盒11上，也可以多个温度感应器12与各自对应的控制盒11相连接，而多个温度感应器12彼此之间通过电线连接。

控制盒11内设置有用于判断燃气灶温度是否大于第一预设值的判断模块、为执行单元2发送指令的控制单元和用于与移动终端通讯连接的通讯单元，控制单元与判断模块电连接，通讯单元与控制单元电连接；温度传感器12固定在控制盒11上。控制盒11内还设置有计时单元，计时单元连接至控制单元。控制盒11内还设置有警报单元，警报单元与控制单元电连接。

判断模块用于判断当前温度感应器12检测到的燃气灶温度T₀是否超过第一预设值T₁，当超过第一预设值T₁的时候则触发计时单元，计时单元记录检测到的温度超过第一预设值的持续时间t₀，当t₀超过预设时间值t₁后则通过控制单元触发警报单元，警报单元通过通讯单元将警报信息传送至移动终端，该移动终端可以为手机或者平板电脑或者各种可穿戴设备。移动终端可针对警报单元对警报信息进行处理，包括解除警报的操作或者执行关闭阀门的操作。当移动终端的使用者获取到警报信号后，进行判断，若是当前正在使用燃气灶则直接解除警报，若存在忘记关闭燃气灶则通过执行单元2关闭燃气阀门。

此外，开关执行单元2包括执行控制盒21、执行器22和设置在执行控制盒21内的信号接收单元，信号接手单元用于接收移动终端发送的指令并控制执行器22，执行器22被设置为用于控制燃气阀门100的开启或关闭。

具体的，执行器22为电动推杆，电动推杆的底座221固定在控制盒11上，电动推杆的推动杆222与燃气阀门100的阀门把手101活动连接。通过电动推杆控制阀门把手101的开启或关闭。

为了更好的实现电动推杆的推动杆101与燃气阀门100的连接固定，推动杆222与阀门把手101通过固定环223连接固定，固定环223套设在阀门把手101的外侧，推动杆222与固定环223铰连接。具体的，推动杆222与固定环223通过转轴连接，固定环223上设置有第一穿孔，推动杆222上设置有与第一穿孔相适配的第二穿孔，转轴依次贯穿第一穿孔和第二穿孔以实现固定环223与推动杆222的连接。此外，固定环223可拆卸的安装在阀门把手101上，可以通过调整固定环223在阀门把手101上的位置调整推动杆222推动阀门把手101转动的位置。

进一步的，控制盒21可拆卸的安装固定在燃气管道200上。控制盒11可拆卸的方式安装固定其目的是便于控制盒11在燃气管道200上的调整。

具体的，如图3所示，温度感应单元1为红外温度传感器。在另一实施例中如图4所示，温度感应单元1为热电偶式温度探头。

进一步的为了更好的提醒使用者，警报单元还包括设置在控制盒11上的蜂鸣器，蜂鸣器连接至控制单元。当燃气灶没有关闭的时候同样触发蜂鸣器。控制盒11上还设置有用于解除警报单元警报信号的警报解除按钮13，警报解除按钮13为机械式警报解除按钮13，通过警报解除按钮13可以实现警报单元的警报解除。

本发明还公开了一种采用上述基于物联网的天然气控制装置的控制方法，包括如下步骤：

获取温度传感器数据T₀，判断T₀是否超过第一预设值T₁,若T₀超过T₁，则启动计时单元以记录T₀超过T₁的持续时间t，若t大于时间预定值t₁，则通过通讯单元则向移动终端发送警报信息；

接受移动终端指令，若移动终端指令为关闭警报则通过控制单元关闭警报单元；若移动终端指令为关闭然气阀门则向执行器发送指令以关闭燃气阀门。

在本实施例中，T₁为100℃，t₁为60分钟。在这里T₁和t₁的数值均可以通过移动终端进行设定。

在使用过程中温度感应单元1可以通过无线网络跟手机进行绑定，利用手机可以对第一预设值T₁及时间预设值t₁进行设置，例如第一预设值T₁可以设置为100℃，将时间预设值t₁设置为60分钟，当探测到的燃气灶温度T₀超过100℃时开始计时，当燃气灶温度T₀持续超过100℃的时间t₀超过60分钟时，此时控制盒11内置的蜂鸣器开始警报，同时向手机发送警报信号。通过警报解除按钮13，或是手机APP中的警报解除按钮13对警报进行解除。

此外，当警报解除后温度感应器12继续每隔一段时间探测燃气灶的温度，如果每次探测温度超过100℃，则继续计时，如果探测温度低于100℃，则计时终止。

当第一次警报解除后计时达到30分钟，该时间亦可调，蜂鸣器开始第二次警报，通过警报解除按钮13，或是手机APP中的警报解除按钮13对警报解除。

当第二次警报解除后温度感应器12继续每隔一段时间探测燃气灶的温度，如果每次探测温度超过100℃，则继续计时，如果探测温度低于100℃，则计时终止。

当第二次警报解除后计时达到20分钟，该时间亦可调，蜂鸣警开始第三次警报，通过警报解除按钮13，或是手机APP中的警报解除按钮13对警报解除。之后每次探测温度超过100℃，则警报一次。同样通过警报解除按钮13，或是手机APP中的警报解除按钮13对警报解除。以上每次警报后，均可通过绑定手机上的APP向执行单元2发出关闭信号，执行控制盒21接收到关闭信号后，立即接通执行器22的电源，推动杆222伸出，将燃气管道200的阀门把手101旋转90°，将然气气阀门10关闭。如果警报开始5分钟后，没有关闭然气阀门100，亦没有进行警报解除，则控制单元直接向执行单元2发出关闭信号，执行控制盒21接收到关闭信号后，立即接通执行器22的电源，推动杆222伸出，将燃气管道200的阀门把手101旋转90°，将燃气气阀门10关闭。

当使用者出门在外，而家中亦无人的情况下，可通过手机上的APP查看最后一次温度感应器12探测到的温度，当发现温度超过100℃时，则通过手机上的APP向执行单元2发出关闭信号，执行控制盒21接收到关闭信号后，立即接通执行器22的电源，推动杆222伸出，将燃气管道200的阀门把手101旋转90°，将燃气阀门100关闭。

采用本发明的基于物联网的天然气控制装置该家用天然气自动及远程控制开关装置，能够在使用管道天然气的过程中，出现忘记关火等情况时，及时向使用者发出警报，使用者经判断确认是没有关火的状况，可远程对天然气进气阀门进行关闭，如果使用者错过警报信息，该装置还可自动关闭天然气进气阀门。另外，还可以在使用者离家后，在无法确认是否关火的情况时，帮助使用者远程随时确认是否关火，并能远程控制关闭天然气进气阀门，从而降低因忘记关火而造成的天然气泄漏，甚至爆炸等危险事故发生的风险。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于物联网的天然气控制装置，其特征在于：包括温度感应单元和执行单元；所述温度感应单元包括控制盒和用于获取燃气灶温度的温度感应器，所述控制盒内设置有用于判断燃气灶温度是否大于第一预设值的判断模块、为所述执行单元发送指令的控制单元和用于与移动终端通讯连接的通讯单元，所述控制单元与所述判断模块电连接，所述通讯单元与所述控制单元电连接；所述温度感应器固定在所述控制盒上；所述控制盒内还设置有计时单元，所述计时单元连接至所述判断模块；

所述控制盒内还设置有警报单元，所述警报单元与所述控制单元电连接；

所述执行单元包括执行控制盒、执行器和设置在所述执行控制盒内的信号接收单元，所述信号接收单元用于接收移动终端发送的指令并控制所述执行器，所述执行器被设置为用于控制燃气阀门的开启或关闭。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的天然气控制装置，其特征在于：所述执行器为电动推杆，所述电动推杆的底座固定在所述控制盒上，所述电动推杆的推动杆与燃气阀门的阀门把手活动连接。

3.根据权利要求2所述的基于物联网的天然气控制装置，其特征在于：所述推动杆与阀门把手通过固定环连接固定，所述固定环套设在阀门把手的外侧，所述推动杆与所述固定环铰连接。

4.根据权利要求1所述的基于物联网的天然气控制装置，其特征在于：所述控制盒可拆卸的安装固定在燃气管道上。

5.根据权利要求1所述的基于物联网的天然气控制装置，其特征在于：所述温度感应器为红外温度传感器。

6.根据权利要求1所述的基于物联网的天然气控制装置，其特征在于：所述温度感应器为热电偶式温度探头。

7.根据权利要求1所述的基于物联网的天然气控制装置，其特征在于：所述警报单元还包括设置在所述控制盒上的蜂鸣器，所述蜂鸣器连接至所述控制单元。

8.根据权利要求1所述的基于物联网的天然气控制装置，其特征在于：所述控制盒上还设置有用于解除所述警报单元警报信号的警报解除按钮。

9.一种采用如权利要求8所述的基于物联网的天然气控制装置的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：

获取温度感应器检测到的燃气灶温度T₀，判断T₀是否超过第一预设值T₁,若T₀超过T₁，则启动计时单元以记录T_o超过T₁的持续时间t，若t大于时间预定值t₁，则通过通讯单元向移动终端发送警报信息；

接受移动终端指令，若移动终端指令为关闭警报则通过控制单元关闭警报单元；若移动终端指令为关闭燃气阀门则向执行器发送指令以关闭燃气阀门。

10.根据权利要求9所述的基于物联网的天然气控制装置的控制方法，其特征在于：所述T₁为100℃，所述t₁为60分钟。

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