CN114383047A - 燃气入户设施双控应急安全保护法及其双控安全保护系统 - Google Patents
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Abstract
本专利申请提供了一种燃气入户设施双控应急安全保护法及其双控安全保护系统。本燃气入户设施双控应急安全保护法，这燃气泄漏保护法和燃用定时控制法组合的双控应急保护法，燃气泄漏保护法通过泄漏感应控制主管道的常开式总控阀，实施燃气浓度异常时关闭燃气输送供应的保护，同时还组合燃用定时控制法，于工作定时终止时自动关闭总控阀，切断燃气供应、保证燃气使用安全。其双控安全保护系统至少包括一系统组块，本系统组块包括阀执行回路、燃气泄漏保护单元和燃用定时控制单元。本技术方案真正实现了不间断、全方位安全监测保护的技术目的，可广泛适用于餐饮业、居民家庭等燃气安全保护。
Description
技术领域
本专利申请涉及燃气输送及使用的安全保护实施方法及安全保护实施装置，尤其涉及城镇燃气/罐装液化气输送入户和燃用安全保护方法及其保护系统装置。
背景技术
燃气输送入户，与室内各燃器具管道连接，这其中存在多种安全隐患，如管道燃气泄漏、火焰变小熄灭或被扑灭、恶意打开手动气阀引发的燃爆事故等安全问题。目前对燃气输送和燃器具使用主要采用两种安全保护手段：一种为燃气泄漏监测保护法。根据《家用和小型餐饮厨房用燃气报警器及传感器》（国标 GB/T34004-2017）和《电磁式燃气紧急切断阀》（行业标准CJ/T394-2018）技术规范，需要设置燃气浓度监测探头，监测燃气入户输送管道、罐装液化气供气管道泄漏程度，当超出设定限值时，发出指令信号启动应急切断阀，切断燃气输送，完成意外泄漏应急安全保护。燃气浓度非异常时，应急切断阀始终保护开通状态，若监测探头出现故障，人们又未及时发现，管道问题或因手动阀关闭不严等发生时，就无法启动关闭管路的泄漏保护功能，燃气事故的发生就在所难免。
二是燃器具用熄火保护。根据《燃气燃烧器和燃烧器具用安全和控制装置特殊要求电子控制器》（国标GB/T 38603-2020）、《燃气燃烧器和燃烧器具用安全和控制装置特殊要求热电式熄火保护装置》（国标GB/T 38693-2020）规范要求，燃烧器配备熄火保护装置是燃器具产品获得城市燃气入网审批资格的前提条件之一。目前的熄火保护装置主要有电子熄保式和热电熄保式两种，两种保护装置均是将检测探头安装在燃烧器喷头的检测方式，但商户所用燃器具产品普遍功率大、燃烧处于相对封闭空间里，检测探头长时间处于高温燃烧中心，受损率高，一旦失效就只能等待生产企业的专业技术人员维修更换。这时，使用电子熄保式燃器具的商户就会在故障探头还未更换的情况下违规开启应急旁通阀，在无熄火保障的“祼奔”状态中继续开火使用，成为熄火保护的安全短板。
纵观以上各种燃气保护技术手段，燃气管道应急切断阀保护方式，只在燃气泄漏时应急关闭保护，但在检测器件失效时、停电时或较大室内空间较远燃器具的手动阀关闭不严时就难以发挥其保护作用；而熄火保护的功能是通过火焰检测的应急保护手段，无法对燃器具之外发生率最高的泄漏发挥保护作用，即各具单一保护功能的两者组合为整套燃气保护系统，相互难以叠加协调，系统保护漏洞也为两者各自保护漏洞的组合，因此，如何消除现有燃气安全系统存在的安全漏洞隐患，成为专业技术人员攻克的技术难题。
发明内容
本专利申请的发明目的在于消除燃气输送入户使用的安全漏洞隐患，发挥不间断泄漏保护的同时，消除局部燃器具的应用保护状态对其它燃器具使用限制影响，提供一种燃气入户设施双控应急安全保护法及其双控安全保护系统。
本专利申请提供的燃气入户设施双控应急安全保护法技术方案，其主要技术内容是：一种燃气入户设施双控应急安全保护法，其特征在于，本保护法由燃气泄漏保护法和燃用定时控制法组合为双控应急保护法，其中的燃气泄漏保护法由燃气浓度传感器为泄漏感应部件，以主管道的常开式总控阀为受控执行部件，当燃气浓度异常且达到设定限时，向总控阀发出执行指令、阀转换至关闭状态，切断主管道及其燃气输送供应；所述的燃用定时控制法，为总控阀于燃器具设定工作时长内为开启状态、开放燃气供应，于定时终止之时自动关闭总控阀、切断主管道和燃气供应，保证燃气使用安全。
上述整体技术方案的之一优选项，所述的燃气泄漏保护法优先于燃用定时控制法。
上述整体技术方案的之一优选项，所述的燃用定时控制法内包含有可选择的多级定时时长。
上述整体技术方案的之一优选项，所述的主管道为入户主管道，所述的总控阀为安装于入户主管道的电动阀。
上述整体技术方案的之一优选项，所述的主管道为接入燃器具的燃气管道，所述的总控阀为安装于接入燃器具的燃气管道的电动阀。
本专利申请还提供了一种实现所述燃气入户设施双控应急安全保护法的双控安全保护系统，本系统组成中至少包括一系统组块，所述的系统组块中包括阀执行回路、燃气泄漏保护单元和燃用定时控制单元，其中的燃气泄漏保护单元为以燃气浓度传感器为泄漏感应部件、输出端向一#继电器输出执行指令的检测电路；一#继电器常开触点开关与总控阀串联，构成阀执行回路的总控阀一#执行回路；所述的燃用定时控制单元，包括计时电路，计时启动开关连接于计时电路低电平触发输入端，计时电路输出端连接有阀控转换二#继电器；阀控转换二#继电器具有一对常闭触点开关和一对常开触点开关，两常闭触点开关于阀执行回路中分别与总控阀两端侧的一#继电器两常开开关并联，构成阀执行回路的总控阀二#执行回路，两常开触点开关中之一并联于电源正极与总控阀负极电源端侧之间，另一并联于总控阀正极电源侧端与电源负极之间，构成阀执行回路的总控阀三#执行回路。
上述整体技术方案的之一优选项，一#继电器还具有一常闭触点开关，常闭触点开关串联于计时电路供电端。
上述整体技术方案的之一优选项，其中的计时电路，为多种可选时长级别的计时电路构成。
上述整体技术方案的之一优选项，增设有计时电路的强闭控制回路，本强闭控制回路中包括三#继电器、四#继电器和常开常闭联动型自锁开关，其中三#继电器与阀控转换二#继电器并联、连接于计时电路输出端，自锁开关中的常开触点与三#继电器常闭开关并联后串联四#继电器、连接于一#继电器常闭触点开关与常开常闭联动型自锁开关中的常闭触点串联结点和电路地之间，构成强闭控制回路，四#继电器常开触点开关并联于总控阀电源正极侧的二#继电器常开触点开关上。
本专利申请公开的燃气入户设施双控应急安全保护法及其双控安全保护系统技术方案，其燃气泄漏保护法和燃用定时控制法相协同组合，互为弥补已有燃气泄漏应急保护和熄火保护的技术漏洞，由受控于燃气时长的常闭式总控阀替代已有的常开式切断阀，改变了燃气入户或接入燃器具的应急安全保护技术手段，根除了尤其是工作时段之外、系统组成器件故障发生时、停电时燃气隐患意外发生的可能性；本方法除可应用在燃气或罐装液化气入户主管道上之外，还可方便与各燃器具结合，针对每一燃器具或某一区域内的多燃器具为一组实施熄火意外的泄漏保护，克服了已有熄火保护技术手段因传感器件安装于高温区火焰存在器件受损率高、使用期短、与燃器具之外燃气泄漏保护无交集作用的技术缺陷，有效的避开了燃气设备故障发生后因设备供应商分布广、难以及时派人排除故障或实施核心检测部件定期更换的实际问题，真正实现了不间断、全方位安全监测保护的技术目的。本技术方案具有保护方法简捷、易行、保护性能全面、系统组成构成简单、布局简洁的技术优点，可广泛适用于餐饮业、居民家庭等燃气安全保护。
附图说明
图1为城镇燃气入户的本双控安全保护系统应用安装原理图。
图2为罐装液化气连接管道的本双控安全保护系统应用安装原理图。
图3为本双控安全保护系统的电路原理框图。
具体实施方式
下面将结合燃气城市供气布局方式以及罐装液化气局域联网供气方式具体说明本专利申请的燃气入户设施双控应急安全保护法及其双控安全保护系统。
本专利申请燃气入户设施双控应急安全保护法，由燃气泄漏保护法和燃用定时控制法双控保护法相结合组成。所述的燃气泄漏保护法以燃气浓度传感器D为泄漏感应部件、以连接安装于主管道的常开式总控阀W1为应急执行部件， 主要是接近安装在连接燃气计量表R的主管道A处，检测周围空间的燃气浓度，在无泄漏的正常使用状态时，阀执行回路中的总控阀W1为开启工作，燃气由燃气主管道或罐装液化气主管道输送连接至各燃器具C；当检测到燃气浓度异常且达到设定限时，总控阀W1则立即根据指令启动，转换至关闭主管道状态、实施切断燃气传输保护。其中，所述的主管道可为入户主管道A或为进入燃器具的连接管道B，所述的总控阀W1为安装于入户主管道A的电动阀或为安装于进入燃器具C连接管道B的电动阀；尤其是应用于燃器具安装位的泄漏感应保护法，以燃气浓度传感器D为泄漏感应部件取代现有高温火焰安装方式的熄火感应保护装置，克服了熄火保护法存在的技术短板，大幅度提高了应急保护的可靠性和有效性，免除了现有燃气使用安全保护法中对于燃器具生产商的依赖因素，便于实施上层整体对燃气使用安全保护的总筹管理。
所述的燃用定时控制法，总控阀W1在无泄漏状态、于设定燃气使用时长中开通主管道，在定时终止时，自动启动总控阀W1关闭，即使燃气管道在用气结束后为自动关闭的安全保护状态中；其中，在计时工作时段内，燃气泄漏保护法中的燃气浓度传感器D检测到主管道周围已达到设定限的泄漏危险程度，应优先启动总控阀W1转换至关闭状态、切断主管道，实施应急切断燃气的安全保护。
所述的燃气入户设施应急双控安全保护法,基于燃气入户设施应急双控安全保护系统实施。
图1所示的是燃气入户设施应急双控安全保护法应用于城镇燃气输送入户的本燃气入户设施双控应急安全保护系统，图2是应用于罐装液化气输送设施的本燃气入户设施双控应急安全保护系统，其系统组成中至少一系统组块H，每一系统组块H的组成包括阀执行回路、燃气泄漏保护单元和燃用定时控制单元。
其中的燃气泄漏保护单元，本单元是以燃气浓度传感器D为泄漏感应部件、在获得异常传感信号时向输出端一#继电器J1产生控制指令的检测电路IC1；一#继电器常开触点开关K1k与总控阀W1串联，构成阀执行回路的总控阀一#执行回路。如图1所示，其中一系统组块H的燃气浓度传感器D和总控阀W1安装于城镇燃气入户主管道A处，或如图2所示，安装于罐装液化气输出管路处；还可根据燃器具C数量增设若干系统组块H，所增设的各系统组块H的气浓度传感器D和总控阀W1安装于接入燃器具的燃气管道处。
所述的总控阀W1为电动阀；所述的一#继电器触点开关K1具有一常开式触点开关K1k和一常闭式触点开关K1b。
所述的燃用定时控制单元，包括计时电路，本实施例中，计时电路为555芯片构成的定时电路，计时启动开关连接于计时电路低电平触发输入端，计时电路输出端连接有阀控转换二#继电器J2；计时电路供电端串联有一#继电器J1的常闭触点开关K1b，阀控转换的二#继电器J2具有一对常闭触点开关K2b和一对常开触点开关K2k，两常闭触点开关K2b于阀执行回路中分别与总控阀W1两端侧的一#继电器两常开开关K1并联，构成阀执行回路的总控阀二#执行回路，两常开触点开关K2k中之一并联于电源正极与总控阀W1负极电源端侧之间，另一并联于总控阀W1正极电源侧端与电源负极之间，构成阀执行回路的总控阀三#执行回路。
正常燃气供气使用中，燃气浓度传感器D感应周围空间的燃气浓度，此时即使开始定时工作中，即推动计时启动开关、计时电路的阀控转换二#继电器J2得电，总控阀W1经闭合的三#执行回路正向开启工作，保持燃气主管道开通，燃气由城镇燃气主管道A或罐装液化气连接管道输送至各燃器具燃用；但当浓度出现异常并达到设定限时，燃气泄漏保护单元向一#继电器J1发出应急动作指令，一#继电器常开触点开关K1k闭合，接通阀执行回路，同时其另一常闭触点开关K1b断开，切断计时电路供电、停止计时工作，总控阀W1转为关闭状态，切断主管道A和燃气供应，避免泄漏扩大，同时启动声光报警电路，完成燃气泄漏保护。
在本实施例中，其中的计时电路，可为多种可选时长级别的计时电路构成，如图3所示，更长定时级别的计时电路作为上一级计时电路，其输出端经放电电容C连接于定时时长低一级别的计时电路触发输入端，构成多级时长计时电路。由用户根据实际燃气或罐装液化气使用时长的需要，如一#计时电路IC2启动计时时长设定为2小时，二#计时电路IC3本身计时长同样为2小时，其启动后的总计时时长为2小时与一#计时电路计时时长之和，若三#计时电路IC4本身计时长设定为4小时，其启动后的总计时时长为4小时与一#计时电路IC2和二#计时电路IC3计时时长总和为8小时，按动不同级别定时计时电路的计时启动开关T2、T3或T4进行选择。计时结束后，总控阀W1被迫转换至关闭状态，切断主管道的燃气输送，避免现有技术总控阀开启状态中出现传感部件失效时意外发生燃气泄漏事故的发生，如无人职守时的非工作时段因燃器具手动阀关闭不严引发的燃气事故。本技术方案的燃气泄漏保护单元具有燃气泄漏和熄火应急保护双重功能，与燃用定时保护相结合，实现了不间断、全方位安全监测保护目的。
在本实施例中，增设计时电路的强闭控制回路。本强闭控制回路中包括三#继电器J3、四#继电器J4和常开常闭联动型自锁开关T5，其中三#继电器J3与阀控转换二#继电器J2并联、连接于计时电路输出端，常开常闭联动型自锁开关T5中的常开触点T5k与三#继电器常闭开关K3并联后串联四#继电器J4、连接于一#继电器常闭触点开关K1b与常开常闭联动型自锁开关T5中的常闭触点T5b串联结点和电路地之间，构成强闭控制回路，四#继电器J4。的常开触点开关K4并联于总控阀W1电源正极侧的二#继电器常开触点开关K2k上。
推动计时启动开关、计时电路的阀控转换二#继电器J2和三#继电器J3得电，三#继电器常闭开关K3断开，四#继电器常开触点K4失电断开，计时电路正常计时工作；当强制按动自锁开关T5时，计时电路的供电端因常闭触点T5b断开而停止计时工作，四#继电器J4因按键开关T5中的常开触点T5k闭合而得电，其常开触点K4闭合，不论总控阀二#执行回路接通与否，都强行关闭总控阀W1。
为使本系统组块H能与上层的服务保障中心机构联网组成便于实施燃气公共管理的大控制网络，增设互联网服务单元L，本互联网服务单元L包括与服务保障中心机构的总机服务器无线通讯的互联网分支服务器，并由不间断电源模块保障不间断工作供电。
Claims (10)
1.一种燃气入户设施双控应急安全保护法，其特征在于，本保护法由燃气泄漏保护法和燃用定时控制法组合为双控应急保护法，其中的燃气泄漏保护法由燃气浓度传感器为泄漏感应部件，以主管道的常开式总控阀为受控执行部件，当燃气浓度异常且达到设定限时，向总控阀发出执行指令、阀转换至关闭状态，切断主管道及其燃气输送供应；所述的燃用定时控制法，为总控阀于燃器具设定工作时长内为开启状态、开放燃气供应，于定时终止之时自动关闭总控阀、切断主管道和燃气供应，保护燃气使用安全。
2.根据权利要求1所述的燃气入户设施双控应急安全保护法，其特征在于，所述的燃气泄漏保护法优先于燃用定时控制法。
3.根据权利要求1或2所述的燃气入户设施双控应急安全保护法，其特征在于，所述的燃用定时控制法内包含有可选择的多级定时时长。
4.根据权利要求1所述的燃气入户设施双控应急安全保护法，其特征在于，所述的主管道为入户主管道，所述的总控阀为安装于入户主管道的电动阀。
5.根据权利要求1所述的燃气入户设施双控应急安全保护法，其特征在于，所述的主管道为接入燃器具的燃气管道，所述的总控阀为安装于接入燃器具的燃气管道的电动阀。
6.一种实现权利要求1-5任一燃气入户设施双控应急安全保护法的双控安全保护系统，其特征在于，本系统组成中至少包括一系统组块，所述的系统组块中包括阀执行回路、燃气泄漏保护单元和燃用定时控制单元，其中的燃气泄漏保护单元为以燃气浓度传感器（D）为泄漏感应部件、输出端向一#继电器（J1）输出执行指令的检测电路（IC1）；一#继电器常开触点开关（K1k）与总控阀（W1）串联，构成阀执行回路的总控阀一#执行回路；所述的燃用定时控制单元，包括计时电路，计时启动开关（T）连接于计时电路低电平触发输入端，计时电路输出端连接有阀控转换二#继电器（J2）；阀控转换二#继电器（J2）具有一对常闭触点开关（K2b）和一对常开触点开关（K2k），两常闭触点开关（K2b）于阀执行回路中分别与总控阀（W1）两端侧的一#继电器两常开开关（K1）并联，构成阀执行回路的总控阀二#执行回路，两常开触点开关（K2k）中之一并联于电源正极与总控阀（W1）负极电源端侧之间，另一并联于总控阀（W1）正极电源侧端与电源负极之间，构成阀执行回路的总控阀三#执行回路。
7.根据权利要求6所述的双控安全保护系统，其特征在于，一#继电器还具有一常闭触点开关（K1b），常闭触点开关（K1b）串联于计时电路供电端。
8.根据权利要求6所述的双控安全保护系统，其特征在于，其中的计时电路，为多种可选时长级别的计时电路构成。
9.根据权利要求6所述的双控安全保护系统，其特征在于，增设有计时电路的强闭控制回路，本强闭控制回路中包括三#继电器（J3）、四#继电器（J4）和常开常闭联动型自锁开关（T5），其中三#继电器（J3）与阀控转换二#继电器（J2）并联、连接于计时电路输出端，自锁开关（T5）中的常开触点（T5k）与三#继电器常闭开关（K3）并联后串联四#继电器（J4）、连接于一#继电器常闭触点开关（K1b）与常开常闭联动型自锁开关（T5）中的常闭触点（T5b）串联结点和电路地之间，构成强闭控制回路，四#继电器常开触点开关(K4)并联于总控阀（W1）电源正极侧的二#继电器常开触点开关(K2k)上。
10.根据权利要求6所述的双控安全保护系统，其特征在于，本系统组块（H）中增设互联网服务单元（L），本互联网服务单元（L）包括与服务保障中心机构的总机服务器无线通讯的互联网分支服务器和不间断电源模块。
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| CN2180904Y (zh) * | 1993-09-24 | 1994-10-26 | 胡瑞喜 | 燃气具报警自控装置 |
| CN2189251Y (zh) * | 1993-08-28 | 1995-02-08 | 张崇山 | 可燃性气体定时器 |
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2022
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