CN203519603U

CN203519603U - 智能型家用燃气监测电子鼻

Info

Publication number: CN203519603U
Application number: CN201320650616.4U
Authority: CN
Inventors: 毛清华; 马宏伟; 张旭辉
Original assignee: Xian University of Science and Technology
Current assignee: Xian University of Science and Technology
Priority date: 2013-10-21
Filing date: 2013-10-21
Publication date: 2014-04-02
Anticipated expiration: 2023-10-21

Abstract

本实用新型公开了一种智能型家用燃气监测电子鼻，包括数据处理器、对被监测环境内的燃气浓度进行检测的燃气浓度检测单元、对被监测环境内的温湿度进行检测的温湿度检测单元、由数据处理器控制的报警单元、内部存储有不同温湿度条件下报警单元的报警阈值的数据存储单元以及分别与数据处理器相接的开关电源、参数设置单元和显示单元，燃气浓度检测单元、温湿度检测单元、报警单元和数据存储单元均与数据处理器相接；数据处理器为单片机。本实用新型电路简单、设计合理、接线方便且使用操作简便、使用效果好，能有效解决现有家用燃气报警器智能化程度较低、功能单一、耗电大和误报率高等问题。

Description

智能型家用燃气监测电子鼻

技术领域

本实用新型属于燃气监测技术领域，尤其是涉及一种智能型家用燃气监测电子鼻。

背景技术

燃气报警器为气体泄露检测报警仪器，安装在可能发生燃气泄漏的场所且其核心原部件为气敏传感器，当燃气在空气中的浓度超过设定值就会对外发出声光报警信号。但现有的家用燃气报警器均不同程度地存在以下几方面缺陷：第一、采用模拟电路搭建比较电路来实现燃气的检测和报警，智能化程度较低，容易导致误报和漏报；第二、采用传统的稳压电源进行供电，因此存在体积大、重量重、效率低、耗电大且成本高等缺陷；第三、功能单一，只能单纯地实现燃气泄漏检测和报警，并且报警阈值只能人为进行设定。综上，现有的燃气报警器均不同程度地存在智能化程度较低、功能单一且所采用的供电电源体积大、重量重、耗电大、成本高等缺陷和不足。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种智能型家用燃气监测电子鼻，其电路简单、设计合理、接线方便且使用操作简便、使用效果好，能有效解决现有家用燃气报警器存在的功能单一、只能单纯地实现燃气泄漏检测和报警、报警阈值只能人为进行设定、使用效果较差等问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种智能型家用燃气监测电子鼻，其特征在于：包括数据处理器、对被监测环境内的燃气浓度进行实时检测的燃气浓度检测单元、对被监测环境内的温湿度进行实时检测的温湿度检测单元、由数据处理器进行控制的报警单元、内部存储有不同温湿度条件下报警单元的报警阈值的数据存储单元以及分别与数据处理器相接的开关电源、参数设置单元和显示单元，所述燃气浓度检测单元、温湿度检测单元、报警单元和数据存储单元均与数据处理器相接；所述数据处理器为单片机。

上述智能型家用燃气监测电子鼻，其特征是：所述燃气浓度检测单元为MQ-5气体传感器。

上述智能型家用燃气监测电子鼻，其特征是：还包括串接在安装于被监测环境内的排风扇的供电回路中的供电控制开关，所述供电控制开关由数据处理器进行控制且其与数据处理器相接。

上述智能型家用燃气监测电子鼻，其特征是：所述温湿度检测单元包括数字式温度传感器和湿度检测单元，所述数字式温度传感器为温度传感器DS18B20，所述湿度检测单元包括湿敏电容HS1101和与湿敏电容HS1101相接的芯片TLC555，所述温度传感器DS18B20和芯片TLC555均与数据处理器相接。

上述智能型家用燃气监测电子鼻，其特征是：所述数据处理器为单片机Atmega48V。

上述智能型家用燃气监测电子鼻，其特征是：所述报警单元为声光报警单元，所述声光报警单元包括扬声器U4、发光二极管D8和发光二极管D10；单片机Atmega48V的PD3（INT1）管脚经电阻R16后与三极管Q1的基极相接，三极管Q1的集电极接地且其发射极与扬声器u4的负电源端相接，扬声器u4的正电源端接+5V电源；单片机Atmega48V的PD0（RXD）管脚经电阻R14后与发光二极管D8的阳极相接，发光二极管D8的阴极接地；单片机Atmega48V的PD1（TXD）管脚经电阻R17后与三极管Q2的基极相接，三极管Q2的集电极接地且其发射极经电阻R18后接+5V电源；三极管Q1和三极管Q2均为PNP型晶体管。

上述智能型家用燃气监测电子鼻，其特征是：所述供电控制开关为继电器K1的常开触点K1；单片机Atmega48V的PD2（INT0）管脚经电阻R19后与三极管Q3的基极相接，三极管Q3的集电极经继电器K1的继电器线圈后接地，三极管Q3的发射极接+5V电源。

上述智能型家用燃气监测电子鼻，其特征是：所述数据存储单元为FLASH存储器。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、电路简单、设计合理且接线方便，投入成本较低。

2、使用操作简便且工作性能可靠，能对被监测环境内的温度和湿度同步进行监测，同时由于温度和湿度信息对报警阈值的影响较大，因而能根据所监测的温湿度信息对报警阈值进行相应调整，因而大幅度提高了报警的准确性和稳定性。同时，由于温度和湿度对人体健康的影响也较大，因而需对温湿度进行监测并将监测结果直观显示，因此本实用新型不仅能实现燃气泄漏检测和报警，并且能对温湿度进行监测并显示。

3、采用开关电源进行供电，能有效解决现有的家用燃气报警器采用传统线性稳压电源供电方式存在的体积大、重量重、效率低、耗电大、成本高等问题。

4、使用效果好、智能化程度高且功能完善，能对天然气、煤气、液化气等气体浓度进行监测，当监测到上述气体泄漏达到设定的报警阈值时，单片机驱动声光报警单元报警，同时驱动继电器打开排气扇。

综上所述，本实用新型电路简单、设计合理、接下方便且使用操作简便、使用效果好，能有效解决现有家用燃气报警器存在的功能单一、只能单纯地实现燃气泄漏检测和报警、报警阈值只能人为进行设定、使用效果较差等问题。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理框图。

图2为本实用新型数据处理器的电路原理图。

图3为本实用新型扬声器的电路原理图。

图4为本实用新型发光二极管D10的电路原理图。

图5为本实用新型供电控制开关的电路原理图。

附图标记说明:

1—数据处理器； 2—燃气浓度检测单元； 3—参数设置单元；

4—显示单元； 5—开关电源； 6—报警单元；

7—温湿度检测单元； 8—数据存储单元。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括数据处理器1、对被监测环境内的燃气浓度进行实时检测的燃气浓度检测单元2、对被监测环境内的温湿度进行实时检测的温湿度检测单元7、由数据处理器1进行控制的报警单元6、内部存储有不同温湿度条件下报警单元6的报警阈值的数据存储单元8以及分别与数据处理器1相接的开关电源5、参数设置单元3和显示单元4，所述燃气浓度检测单元2、温湿度检测单元7、报警单元6和数据存储单元8均与数据处理器1相接。所述数据处理器1为单片机。

本实施例中，所述燃气浓度检测单元2为MQ-5气体传感器。实际使用时，所述燃气浓度检测单元2也可以采用其它类型的气体传感器。

同时，本实用新型还包括串接在安装于被监测环境内的排风扇的供电回路中的供电控制开关，所述供电控制开关由数据处理器1进行控制且其与数据处理器1相接。

如图2所示，本实施例中，所述数据处理器1为单片机Atmega48V。

实际使用时，所述数据处理器1也可以采用其它类型的控制芯片。

本实施例中，所述温湿度检测单元包括数字式温度传感器和湿度检测单元，所述数字式温度传感器为温度传感器DS18B20，所述湿度检测单元包括湿敏电容HS1101和与湿敏电容HS1101相接的芯片TLC555，所述温度传感器DS18B20和芯片TLC555均与数据处理器1相接。

实际接线时，MQ-5气体传感器与单片机Atmega48V的（ADC2）PC2管脚相接，温度传感器DS18B20与单片机Atmega48V的（ADC1）PC1管脚相接，芯片TLC555的输出端与PB0（ICP）管脚相接。

本实施例中，结合图3和图4，所述报警单元6为声光报警单元，所述声光报警单元包括扬声器U4、发光二极管D8和发光二极管D10。单片机Atmega48V的PD3（INT1）管脚经电阻R16后与三极管Q1的基极相接，三极管Q1的集电极接地且其发射极与扬声器U4的负电源端相接，扬声器U4的正电源端接+5V电源；单片机Atmega48V的PD0（RXD）管脚经电阻R14后与发光二极管D8的阳极相接，发光二极管D8的阴极接地。单片机Atmega48V的PD1（TXD）管脚经电阻R17后与三极管Q2的基极相接，三极管Q2的集电极接地且其发射极经电阻R18后接+5V电源。三极管Q1和三极管Q2均为PNP型晶体管。

如图5所示，所述供电控制开关为继电器K1的常开触点K1；单片机Atmega48V的PD2（INT0）管脚经电阻R19后与三极管Q3的基极相接，三极管Q3的集电极经继电器K1的继电器线圈后接地，三极管Q3的发射极接+5V电源。

实际接线时，常开触点K1的两个接线端分别与接线端子J4的两个接线端相接，并且所述排气扇的正负电源端分别与接线端子J4的两个接线端相接。

本实施例中，所述数据存储单元8为FLASH存储器。

本实施例中，发光二极管D8为红光二极管，发光二极管D10为绿光二极管。实际使用时，所述数据处理器1将MQ-5气体传感器所监测信息与报警阈值进行差值比较，当MQ-5气体传感器所监测到的当前状态下被监测环境内气体浓度未超过报警阈值时，发光二极管D10亮，表示运行正常，并且显示单元4同步显示“正常”；当MQ-5气体传感器所监测到的当前状态下被监测环境内气体浓度超过报警阈值时，发光二极管D8闪烁报警，同时扬声器U4进行声音报警，显示单元4同步显示“报警”，与此同时继电器K1控制排气扇打开。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims

1.一种智能型家用燃气监测电子鼻，其特征在于：包括数据处理器（1）、对被监测环境内的燃气浓度进行实时检测的燃气浓度检测单元（2）、对被监测环境内的温湿度进行实时检测的温湿度检测单元（7）、由数据处理器（1）进行控制的报警单元（6）、内部存储有不同温湿度条件下报警单元（6）的报警阈值的数据存储单元（8）以及分别与数据处理器（1）相接的开关电源（5）、参数设置单元（3）和显示单元（4），所述燃气浓度检测单元（2）、温湿度检测单元（7）、报警单元（6）和数据存储单元（8）均与数据处理器（1）相接；所述数据处理器（1）为单片机。

2.按照权利要求1所述的智能型家用燃气监测电子鼻，其特征在于：所述燃气浓度检测单元（2）为MQ-5气体传感器。

3.按照权利要求1或2所述的智能型家用燃气监测电子鼻，其特征在于：还包括串接在安装于被监测环境内的排风扇的供电回路中的供电控制开关，所述供电控制开关由数据处理器（1）进行控制且其与数据处理器（1）相接。

4.按照权利要求1或2所述的智能型家用燃气监测电子鼻，其特征在于：所述温湿度检测单元包括数字式温度传感器和湿度检测单元，所述数字式温度传感器为温度传感器DS18B20，所述湿度检测单元包括湿敏电容HS1101和与湿敏电容HS1101相接的芯片TLC555，所述温度传感器DS18B20和芯片TLC555均与数据处理器（1）相接。

5.按照权利要求3所述的智能型家用燃气监测电子鼻，其特征在于：所述数据处理器（1）为单片机Atmega48V。

6.按照权利要求5所述的智能型家用燃气监测电子鼻，其特征在于：所述报警单元（6）为声光报警单元，所述声光报警单元包括扬声器U4、发光二极管D8和发光二极管D10；单片机Atmega48V的PD3（INT1）管脚经电阻R16后与三极管Q1的基极相接，三极管Q1的集电极接地且其发射极与扬声器u4的负电源端相接，扬声器u4的正电源端接+5V电源；单片机Atmega48V的PD0（RXD）管脚经电阻R14后与发光二极管D8的阳极相接，发光二极管D8的阴极接地；单片机Atmega48V的PD1（TXD）管脚经电阻R17后与三极管Q2的基极相接，三极管Q2的集电极接地且其发射极经电阻R18后接+5V电源；三极管Q1和三极管Q2均为PNP型晶体管。

7.按照权利要求5所述的智能型家用燃气监测电子鼻，其特征在于：所述供电控制开关为继电器K1的常开触点K1；单片机Atmega48V的PD2（INT0）管脚经电阻R19后与三极管Q3的基极相接，三极管Q3的集电极经继电器K1的线圈后接地，三极管Q3的发射极接+5V电源。

8.按照权利要求1或2所述的智能型家用燃气监测电子鼻，其特征在于：所述数据存储单元（8）为FLASH存储器。