CN110718049A - 一种家用燃气泄漏报警系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种家用燃气泄漏报警系统，包括主控制器，所述主控制器电性连接有燃气显示模块、通讯模块、先导式电池阀和信号放大器，所述燃气显示模块和通讯模块电性连接同一存储模块，所述通讯模块电性连接有执行模块，所述先导式电磁阀电性连接有供电单元，所述信号放大模块电性连接有报警模块，所述报警模块电性连接有探测模块。本发明燃气泄露报警系统能够及时的对燃气泄露进行处理，设有报警模块对外发出声光报警信号，通过燃气显示模块显示出具体燃气泄露的值，通过具体的数值采取正确的方法应对，另一方面，设置了执行模块，执行模块内的电磁阀会快速的对燃气阀门进行关闭，保证燃气使用的安全。

Description

一种家用燃气泄漏报警系统
技术领域
本发明涉及燃气泄露报警技术领域，具体来说，涉及一种家用燃气泄漏报警系统。
背景技术
使用家用燃气装置如燃气灶和燃气热水器给人们的生活带来了极大方便， 但是，为确保燃气装置在使用过程中安全，就需要定期对燃气装置进行检修维护。而人们在使用时尤其是在冬季，燃气热水器的使用较频繁，定期的检修也不能达到绝对的消除燃气泄露的安全隐患，这样即给人们的正常生活造成了一定的风险性，而无色无味的燃气一旦泄露尤其是在门窗紧闭的冬季，如不能采用即时有效的措施对泄露的燃气进行处理则会直接威胁着人们的生命财产安全，现目前大多数家用燃气都没有任何保护措施，即便有燃气报警器，若没有人在附近也不会发现燃气的泄露，这将会带来极大的安全隐患，现发明一种燃气泄露报警系统解决这一问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种家用燃气泄漏报警系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种家用燃气泄漏报警系统，包括主控制器，所述主控制器电性连接有燃气显示模块、通讯模块、先导式电池阀和信号放大器，所述燃气显示模块和通讯模块均电性连接同一存储模块，所述通讯模块电性连接有执行模块，所述先导式电磁阀电性连接有供电单元，所述信号放大模块电性连接有报警模块，所述报警模块电性连接有探测模块；
所述主控制器包括PWM脉冲、晶振模块、时针模块、存储模块和数模转化模块，所述数模转化模块用于对信号的数模转化，所述存储模块用于存储系统运行程序体和设定的参数值；
所述信号放大器用于对探测模块检测到的信号进行放大处理，防止信号在传输的过程中造成信号失真和丢失；
所述报警模块在探测模块检测到空气中的燃气的浓度超过设定值就会被触发报警，并对外发出声光报警信号；
所述探测模块采用半导体型燃气探测器，利用半导体表面电阻变化来测定燃气浓度，当遇到燃气半导体电阻下降，输出信号值增大，进而知晓燃气的浓度大小，燃气的浓度大小与设定值进行比较进行，确定燃气浓度是否超标，且半导体型燃气探测器由计算检测信号大小的电路模块和探测燃气的探测头两部分组成；
所述供电单元通过连接市电网实现对各个用电单元进行供电，且供电单元包括有降压模块、整流模块、滤波模块和稳压模块，使得供电单元输出端的电压能够在主控制器的适用范围内；
所述燃气显示模块将探测模块探测到的燃气泄露值显示出来，方便用户直接观看；
所述通讯模块可以及时的将探测模块检测到的燃气泄露的情况和数值直接传输给用户和物业；
所述执行模块可以在当检测到燃气发生泄露的时候自动关闭燃气阀门；
所述储存模块具有储存备份的作用，能够将燃气泄露的数值次数等数据内容保存下来；
所述先导式电磁阀可以实现对燃气的输送导通作用，进而实现对可以燃气的控制。
优选的，所述PWM脉冲模块与通讯模块电性连接，用于保持通讯信号的稳定传输，所述晶振用于产生主控制器的执行指令所必须的时钟频率信号，所述时针用于实现延迟执行指令和计算过程。
优选的，所述存储模块与通讯模块和燃气显示模块电性连接，实现对显示信息和通讯信息进行记录存储，便于对燃气泄露情况的了解和维护。
优选的，所述执行模块为电磁阀门可以有效的通过主控制器实现对燃气的输送管道进行打开和关闭，防止燃气在泄露的情况下持续的发生泄露。
优选的，所述降压模块与市电网电性连接，用于将市电网的高压电调压至主控制器可以使用的电压范围，所述整流模块与降压模块进行电性连接，实现对市电网的交流电转化成主控制器使用的直流电，所述滤波模块与整流模块电性连接，用于滤除电路中的杂波，所述稳压模块与滤波模块电性连接，用于稳定电路中的电压，防止电压跳动对主控制器造成损坏。
优选的，所述先导式电磁阀是用来控制流体的自动化基础元件，通电时，电磁力把先导孔打开，上腔室压力迅速下降，在关闭件周围形成上低下高的压差，流体压力推动关闭件向上移动，阀门打开；断电时，弹簧力把先导孔关闭，入口压力通过旁通孔在关阀件周围形成下低上高的压差，流体压力推动关闭件向下移动，关闭阀门。
优选的，所述通讯模块无线连接有用户的移动设备和物业的警报装置，且通讯模块内包括有无线收发模块进行信息的传输。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明燃气泄露报警系统能够及时的对燃气泄露进行处理，半导体型燃气探测器快速通过检测和探测，当燃气在空气中的浓度超过设定值就会被触发报警，并对外发出声光报警信号，及时对业主和物业发出警报，解除安全隐患，另一方面，设置了执行模块，执行模块内的电磁阀会快速的对燃气阀门进行关闭，保证燃气使用的安全。
2、本发明由供电单元对整个系统进行供电，探测出燃气泄露不仅会及时的做出报警信号，还会通过燃气显示模块显示出具体燃气泄露的值，通过具体的数值采取正确的方法应对，设置了信号放大器，将反馈的问题传递，做出迅速的改善。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的系统框图；
图2为本发明的供电单元电路图；
图3为本发明的通讯模块无线发送模块电路图；
图4为本发明的通讯模块无线接收模块电路图；
图5为单片机及其外围电路原理图。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对发明做出进一步的描述。
请参阅图1-4，根据本发明实施例的一种家用燃气泄漏报警系统，包括主控制器，主控制器电性连接有燃气显示模块、通讯模块、先导式电池阀和信号放大器，为了实现对检测数值的记录，在燃气显示模块和通讯模块均电性连接同一存储模块，为了在家中无人的时候进行信息的传输，设有通讯模块电性连接有执行模块，为了实现对系统供电，在先导式电磁阀电性连接有供电单元，因为探测模块的探测信息较小，在传输的时候很容易丢失，设有信号放大模块电性连接有报警模块，报警模块电性连接有探测模块。
为了使得主控制器在运行的时候能够保证稳定性，不会在运行的时候发生损坏，在主控制器内设有PWM脉冲、晶振、时针、存储模块和数模转化模块，为了实现数模转化实现数据的传输，在数模转化模块用于对信号的数模转化，为了主控制器能够稳定的运行，设有存储模块用于存储系统运行程序体和设定的参数值。
因为探测模块探测的信号较弱，所以设有信号放大器用于对探测模块检测到的信号进行放大处理，防止信号在传输的过程中造成信号失真和丢失。
为了能够在检测到燃气泄露的时候就进行提醒，设有报警模块在探测模块检测到空气中的燃气的浓度超过设定值就会被触发报警，并对外发出声光报警信号。
为了实现对燃气的检测，设有的探测模块采用半导体型燃气探测器，利用半导体表面电阻变化来测定燃气浓度，当遇到燃气半导体电阻下降，输出信号值增大，进而知晓燃气的浓度大小，燃气的浓度大小与设定值进行比较进行，确定燃气浓度是否超标，且半导体型燃气探测器由计算检测信号大小的电路模块和探测燃气的探测头两部分组成。
为了给系统提供动力源，设有供电单元通过连接市电网实现对各个用电单元进行供电，且供电单元包括有降压模块、整流模块、滤波模块和稳压模块，使得供电单元输出端的电压能够在主控制器的适用范围内。
为了使得燃气泄露的数值能够被直观的显示出来，设有燃气显示模块将探测模块探测到的燃气泄露值显示出来，方便用户直接观看。
为了实现信息的传输，设有通讯模块可以及时的将探测模块检测到的燃气泄露的情况和数值直接传输给用户和物业实现对泄露的控制，解除安全隐患。
为了能够对燃气泄露进行控制，设有执行模块可以在当检测到燃气发生泄露的时候自动关闭燃气阀门。
为了数据的存储便于维护，设有储存模块具有储存备份的作用，能够将燃气泄露的数值次数等数据内容保存下来。
为了实现对燃气的输送控制，设有先导式电磁阀可以实现对燃气的输送导通作用，进而实现对可以燃气的控制。
较佳的，PWM脉冲模块与通讯模块电性连接，用于保持通讯信号的稳定传输，晶振用于产生主控制器的执行指令所必须的时钟频率信号，时针用于实现延迟执行指令和计算过程。
通过上述方案：可以使得主控制器在使用的时候能够稳定的运行，不会发生波动损坏，使得主控制器造成损坏，且PWM脉冲能够提高信息传输的稳定性。
较佳的，存储模块与通讯模块和燃气显示模块电性连接，实现对显示信息和通讯信息进行记录存储，便于对燃气泄露情况的了解和维护。
通过上述方案：该处的存储模块可以对燃气的泄露进行记录，方便对燃气的维护和检测。
较佳的，执行模块为电磁阀门可以有效的通过主控制器实现对燃气的输送管道进行打开和关闭，防止燃气在泄露的情况下持续的发生泄露。
通过上述方案：采用电磁阀门在泄露燃气的时候实现通过主控制器实现对电磁阀门的控制，实现对输送管道的控制开闭。
较佳的，降压模块与市电网电性连接，用于将市电网的高压电调压至主控制器可以使用的电压范围，整流模块与降压模块进行电性连接，实现对市电网的交流电转化成主控制器使用的直流电，滤波模块与整流模块电性连接，用于滤除电路中的杂波，稳压模块与滤波模块电性连接，用于稳定电路中的电压，防止电压跳动对主控制器造成损坏。
通过上述方案：采用降压模块、整流模块、滤波模块和稳压模块使得市电网的电压能够降低到主控制器适用的电压范围内，且稳定的电压能够稳定的保护主控制器的稳定运行，不会在适用的造成损坏。
较佳的，先导式电磁阀是用来控制流体的自动化基础元件，通电时，电磁力把先导孔打开，上腔室压力迅速下降，在关闭件周围形成上低下高的压差，流体压力推动关闭件向上移动，阀门打开；断电时，弹簧力把先导孔关闭，入口压力通过旁通孔在关阀件周围形成下低上高的压差，流体压力推动关闭件向下移动，关闭阀门。
通过上述方案：可以通过电压直接控制先导式电磁阀，可以在停电的时候直接闭合燃气输送管道，防止燃气在停电的时候发生泄露，使得检测系统不能够实现检测，造成危险事故。
较佳的，通讯模块无线连接有用户的移动设备和物业的警报装置，且通讯模块内包括有无线收发模块进行信息的传输。
通过上述方案：通讯模块的设定可以使得检测信息能够直接的传输给用户或者是物业，在用户不在家的时候，物业可以进行消防报警，对泄露的燃气进行控制。
通讯模块内的无线发送模块和无线接收模块分别采用的是PT2272与PT2262配对编、解码芯片构成无线通讯模块，PT2272的17脚（VT）为接收有效状态指示，LM358的1脚（RXD）输出的是解调后的方波信号。从逻辑分析仪采样结果分析得知，当PT2272接收到有效编码数据时，VT端会输出高电平。无线收发模块工作原理无线发送模块由编码芯片PT2262发出的编码信号：地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字，解码芯片PT2272接收到信号后，其地址码经过两次比较核对后，VT脚才输出高电平，与此同时相应的数据脚也输出高电平。
如图5所示，主控制器采用的是ATmega168单片机，ATmega168单片机的I/O当作为通用数字使用时，AVR所有的端口或者引脚都可以通过指令来改变引脚的状态（比如改变作为输入还是输出使用、禁止/使能上拉电阻或者把引脚设置为高低电平等）。它的每个端口有三个寄存器，分别为数据寄存器-PORTx、数据方向寄存器-DDRx和端口输入引脚-PINx。通过配置，可以使某个引脚处于高电平、低电平或者高阻态。
ATmega168单片机的系统时钟以及外围电路
单片机的最小系统包括电源、复位、晶振、I/O等, 图中显示了单片机外围基本电路的设计及各I/O端口的使用情况。ATmega168有32个引脚，其中，引脚7、8是连接系统时钟源的，ATmega168有低功耗晶振、满振幅晶振、低频晶振、内部128kHzRC振荡器、校准的内部振荡器等5种时钟源。根据设计需要, 为保证串行口波特率范围最广并且误差最小（正负误差均为0），本设计中选用1.8432M晶振。根据ATmega168的芯片使用手册，我们知道电容C4、C5阻值总是相等，根据对应的频率范围, 这里选用20pF的电容。
在具体应用时，本发明燃气泄露报警系统能够及时的对燃气泄露进行处理，燃气探测模块快速通过检测和探测，当燃气在空气中的浓度超过设定值就会被触发报警，并对外发出声光报警信号，及时对业主和物业发出警报，解除安全隐患，另一方面，设置了执行模块，执行模块内的电磁阀会快速的对燃气阀门进行关闭，保证燃气使用的安全，本发明由供电单元对整个系统进行供电，探测出燃气泄露不仅会及时的做出报警信号，还会通过燃气显示模块显示出具体燃气泄露的值，通过具体的数值采取正确的方法应对，设置了信号放大器，将反馈的问题传递，做出迅速的改善。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限定本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种家用燃气泄漏报警系统，包括主控制器，其特征在于：所述主控制器电性连接有燃气显示模块、通讯模块、先导式电池阀和信号放大器，所述燃气显示模块和通讯模块电性连接同一存储模块，所述通讯模块电性连接有执行模块，所述先导式电磁阀电性连接有供电单元，所述信号放大模块电性连接有报警模块，所述报警模块电性连接有探测模块；
所述主控制器包括PWM脉冲模块、晶振模块、时针模块、存储模块和数模转化模块，所述数模转化模块用于对信号的数模转化，所述存储模块用于存储系统运行程序体和设定的参数值；
所述信号放大器用于对探测模块检测到的信号进行放大处理，防止信号在传输的过程中造成信号失真和丢失；
所述报警模块在探测模块检测到空气中的燃气的浓度超过设定值就会被触发报警，并对外发出声光报警信号；
所述探测模块采用半导体型燃气探测器，且半导体型燃气探测器由计算检测信号大小的电路模块和探测燃气的探测头两部分组成；
所述供电单元通过连接市电网实现对各个用电单元进行供电，且供电单元包括有降压模块、整流模块、滤波模块和稳压模块，使得供电单元输出端的电压能够在主控制器的适用范围内；
所述燃气显示模块将探测模块探测到的燃气泄露值显示出来，方便用户直接观看；
所述通讯模块可以及时的将探测模块检测到的燃气泄露的情况和数值直接传输给用户和物业；
所述执行模块可以在当检测到燃气发生泄露的时候自动关闭燃气阀门；
所述储存模块具有储存备份的作用，能够至少将燃气泄露的数值次数保存下来；
所述先导式电磁阀可以实现对燃气的输送导通作用，进而实现对可燃气体的控制。
2.根据权利要求1所述的一种家用燃气泄漏报警系统，其特征在于，所述PWM脉冲模块与通讯模块电性连接，用于保持通讯信号的稳定传输，所述晶振用于产生主控制器的执行指令所必须的时钟频率信号，所述时针用于实现延迟执行指令和计算过程。
3.根据权利要求1所述的一种家用燃气泄漏报警系统，其特征在于，所述存储模块与通讯模块和燃气显示模块电性连接，实现对显示信息和通讯信息进行记录存储，便于对燃气泄露情况的了解和维护。
4.根据权利要求1所述的一种家用燃气泄漏报警系统，其特征在于，所述执行模块为电磁阀门可以有效的通过主控制器实现对燃气的输送管道进行打开和关闭，防止燃气在泄露的情况下持续的发生泄露。
5.根据权利要求1所述的一种家用燃气泄漏报警系统，其特征在于，所述降压模块与市电网电性连接，用于将市电网的高压电调压至主控制器可以使用的电压范围，所述整流模块与降压模块进行电性连接，实现对市电网的交流电转化成主控制器使用的直流电，所述滤波模块与整流模块电性连接，用于滤除电路中的杂波，所述稳压模块与滤波模块电性连接，用于稳定电路中的电压，防止电压跳动对主控制器造成损坏。
6.根据权利要求1所述的一种家用燃气泄漏报警系统，其特征在于，所述通讯模块无线连接有用户的移动设备和物业的警报装置，且通讯模块内包括有无线收发模块进行信息的传输。
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