CN206788630U - 燃气安全控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种燃气安全控制系统，旨在提供一种具有及时感知燃气泄漏，自动驱动电磁阀关闭，工作稳定的燃气安全控制系统，其技术方案要点是包括电磁阀、控制盒、探测器、转换插座四个模块；此4件套中，电磁阀和控制盒一一对应，可以设置多个，形成一对多的控制模式，转换插座可以和外部的通风换气设备进行联动，从而可以控制通风换气设备的启停，达到了高效、便利的控制方式。

Description

燃气安全控制系统

技术领域

本实用新型涉及燃气安全控制系统。

背景技术

随着科技的发展，越来越多的可燃性气体作为能源应用于工业生产和人们的日常生活中，例如燃气热水器、燃气灶等设备给人们的生活带来了很大的便捷，已成为家庭不可缺少的必要生活设施。但是可燃性气体在给我们带来极大便利的同时，也存在巨大隐患。在使用中可燃性气体存在发生泄漏的可能，而且在上述设备正常使用的同时还会产生一氧化碳等有毒气体，一旦室内通风条件不理想，可燃性气体/有毒气体将会在封闭空间内持续累积。当可燃性气体发生泄漏达到爆炸极限后，一旦有火源作用，便会引起燃烧、爆炸等事故，而成严重的经济损失，甚至会危及位于室内及周边的人的生命安全；而有毒气体同样会危及生命。

因此，在使用燃气设备时必须对这些可燃性气体/有毒气体进行现场实时检测，采用可靠的安全检测仪表，严密监测环境中这些气体的浓度，及早发现事故隐患，采取有效措施，避免事故发生，才能确保家庭生活安全。

现有燃气报警器在实际使用中存在以下缺陷：用户无法获知威胁的存在，也不能及时进行通风以排出弥漫在室内的可燃性气体/有毒气体，更无法知悉燃气阀门是否已经关闭，这样显然增加了燃气设备用户使用的风险,并且，用户不能够通过一个有效的控制器去控制多个电磁阀，或是提供对室内用电设备有效的信息采集，在一般家庭环境中，都会安装通风换气系统，也可以说是通风换气设备，但是对此类设备不能够根据燃气安全性进行有效工作，不能够和燃气安全控制系统形成联动。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种燃气安全控制系统，具有及时感知燃气泄漏，自动驱动电磁阀关闭，具有转换插座以实现外部设备控制的优势。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：包括一个以上的电磁阀、一个以上的控制盒、以及用以和控制盒无线通信连接的探测器,控制盒连接电磁阀用以控制电磁阀启闭；

所述探测器包括第一电源模块、气体探测模块、第一温度探测模块、触摸按键模块、第一运算芯片和第一无线模块；

所述气体探测模块连接第一运算芯片，用以探测甲烷、CO或烟雾浓度是否超标；

所述第一温度探测模块连接第一运算芯片，用以探测温度是否超标；

所述触摸按键模块连接第一运算芯片，用以输入操作信号给第一运算芯片；

所述第一无线模块连接第一运算芯片，用以和控制盒形成无线连接，还包括连接探测器的转换插座，所述转换插座用以提供通风换气设备进行接入并进行联动控制，转换插座接收探测器的控制命令以驱动对通风换气设备的切换。

通过上述设置，气体探测模块和第一温度探测模块检测房间的燃气浓度和温度，信号传输给第一运算芯片处理以判断燃气是否泄露，若第一运算芯片判断燃气泄漏则通过第一无线模块传输给控制盒和转换插座，分别控制电磁阀关闭和转换插座的输出状况，室内的通风换气设备可以连接到转换插座上，从而可以和转换插座形成联动，通过转换插座可以控制通风换气设备的起停，从而可以提高安全性。

作为本实用新型的具体方案可以优选为：所述电磁阀为双稳态电磁阀。

通过上述设置，双稳态电磁阀采用先进的脉冲和永磁技术，只需通过控制盒切换脉冲的电极触点来改变阀的开、关状态，当控制盒发出电脉冲时，驱动磁芯带动阀瓣克服永磁力产生上下位移、阀瓣到位后永磁作用下处于自保持状态，具有响应迅速、使用简便、高效节能等优点。

作为本实用新型的具体方案可以优选为：所述控制盒包括电池、第二运算芯片、第二无线模块、电池升压模块和电磁阀控制模块；电池通过电池升压模块提供需求电压；第二无线模块连接第二运算芯片用以和探测器通信；所述电磁阀控制模块连接于第二运算芯片和电磁阀之间。

通过上述设置，控制盒通过第二无线模块接收到探测器发送的信号，通过第二处理芯片处理后，发送电信号给电磁阀控制模块，通过电磁阀模块控制电磁阀的开闭，实现了对电磁阀的控制，采用电池供电，可以有效解决电源布置和取电的问题，电池没电后可以进行更换，而采用电池升压模块则可以提高电池的输出电压，以便于能够有效驱动电磁阀控制模块。

作为本实用新型的具体方案可以优选为：所述控制盒还设有第二温度探测模块，第二温度探测模块连接第二运算芯片。

通过上述设置，控制盒上设置第二温度模块，可以检测电磁阀处的温度以及控制盒自身的温度，在温度异常时可以及时发出电信号，同时通过第二无线模块与第一无线模块间的无线通信，可以方便的在显示屏上查看温度数据。

作为本实用新型的具体方案可以优选为：所述探测器还设有显示模块，显示模块连接第一运算芯片。

通过上述设置，使用显示模块，通过第二无线模块、第三无线模块对第一无线模块的信息反馈，经过第一运算芯片的处理，电磁阀电量，信号强度，通断状态，整个系统的运行状况一目了然，同时工作人员可以通过触摸按键模块进行一定的操作，比如对探测器设定参数，同时有语音提示使整个系统更加人性化、智能化。

作为本实用新型的具体方案可以优选为：所述转换插座包括第二电源模块、第三运算芯片、第三无线模块和输出控制模块；所述第三无线模块连接第三运算芯片用以和探测器通信；所述输出控制模块用以控制转换插座的输出通断状态。

通过上述设置，转换插座的第三无线模块接收到探测器传输的控制信号，通过第三运算芯片的处理，发送指令给输出控制模块，由此切换输出控制模块的输出通断状态，进而驱动排气设备的运行。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、燃气安全控制系统能及时感知燃气泄漏，且同时自动驱动多个与其连接的电磁阀，操作便利；

2、具有对通风换气设备进行联动切换，提高安全性；

3、采用无线方式进行通信，可以避免线路布置问题，减少线缆的布置成本。

附图说明

图1为本实施例的系统结构框图；

图2为本实施例的触摸按键模块的电路连接图；

图3为本实施例的第一无线模块的电路连接图；

图4为本实施例的第一运算芯片的电路连接图；

图5为本实施例的第二运算芯片的电路连接图；

图6为本实施例的第三运算芯片的电路连接图；

图7为本实施例的显示模块的电路连接图；

图8为本实施例的语音模块的电路连接图；

图9为本实施例的气体探测模块电路连接图；

图10为本实施例的第一温度探测模块的电路连接图；

图11为本实施例的电磁阀控制模块的电路连接图；

图12为本实施例的电池升压模块的电路连接图；

图13为本实施例的输出控制模块的电路连接图；

图14为本实施例的第一电源模块的电路连接图；

图15为本实施例的第二电源模块的电路连接图；

图16为本实施例的一对多控制模式的原理图。

图中1、电磁阀；2、控制盒；21、第二运算芯片；22、第二无线模块；23、电池升压模块；24、电磁阀控制模块；25、第二温度探测模块；3、探测器；31、第一电源模块；32、气体探测模块；33、第一温度探测模块；34、触摸按键模块；35、第一运算芯片；36、语音模块；37、显示模块；38、第一无线模块；4、转换插座；41、第二电源模块；42、第三运算芯片；43、第三无线模块；44、输出控制模块。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1，一种燃气安全控制系统，包括电磁阀1、控制盒2、探测器3和转换插座4。探测器3控制控制盒2，控制盒2控制电磁阀1，电磁阀1用以连接在燃气管路上控制燃气管路启闭，转换插座4连接探测器3上接收探测器3的控制命令或发送状态信号给探测器3。

探测器3包括第一电源模块31、气体探测模块32、第一温度探测模块33、触摸按键模块34、第一运算芯片35、第一无线模块38。气体探测模块32连接第一运算芯片35，用以探测甲烷、CO、烟雾浓度是否超标；第一温度探测模块33连接第一运算芯片35，用以探测温度是否超标；触摸按键模块34连接第一运算芯片35，用以输入操作信号给第一运算芯片35；第一无线模块38连接第一运算芯片35，用以和控制盒2形成无线连接。

控制盒2包括电池、第二运算芯片21、第二无线模块22、电池升压模块23、电磁阀控制模块24。电池通过电池升压模块23提供需求电压；第二无线模块22连接第二运算芯片21用以和探测器3通信；电磁阀控制模块24连接于第二运算芯片21和电磁阀1之间。

转换插座4包括第二电源模块41、第三运算芯片42、第三无线模块43、输出控制模块44。第三无线模块43连接第三运算芯片42用以和探测器3通信；输出控制模块44用以控制转换插座4的输出通断状态。

其中触摸按键模块34和第一无线模块38的电路图如图2和图3所示，触摸按键模块34设有一块型号为MSP430G2332IPW20R的信号处理芯片，用以处理按键产生的电信号，同时触摸按键模块34与第一运算芯片35连接，根据按键的不同触发信号，处理芯片产生相应的指令发送给第一运算芯片35。

第二无线模块22和及第三无线模块43的电路图与第一无线模块38相同，第一无线模块38连接第一运算芯片35，能接收和发送无线信号，同样第二无线模块22和第三无线模块43也具有相同功能，以此实现探测器3和控制盒2、转换插座4的无线连接，探测器3能控制多个控制盒2与多个转换插座4。

如图4、图5和图6，分别展示了第一运算芯片35、第二运算芯片21和第三运算芯片42的引脚功能连接，且根据信号处理芯片发送的指令，并且通过无线模块的传输，运算芯片会根据按键不同控制不同的指示灯亮起。比如第一运算芯片35控制的LED1-LED4会表示按键一至按键四的状态，同理第二运算芯片21和第三运算芯片42也会控制LED灯指示亮起。

在图7中，展示了显示模块37的电路连接，显示模块37包括LCD液晶屏以及LCD的IC驱动芯片，IC驱动芯片的型号为：HT1621B-4GSSOP48。显示模块37和触摸按键模块34构成操作界面，按键的结果会在显示模块37上显示出来，同时通过无线模块，控制盒2和转换模块会反馈自身的状态给探测器3，第一运算芯片35处理后反映在操作页面上，比如电磁阀1电量，信号强度，通断状态，显示转换插座4输出状态，使用者对整个系统的运行情况一目了然。

结合图8，整个燃气安全控制系统还提供语音播报提醒，语音模块36作为对显示模块37和触摸按键模块34构成饿操作界面的补充，可以给使用者语音提示，避免使用者忽视了操作界面上的一些警告，语音是事先以固定的方式存储在芯片内部。

如图9和图10，气体探测模块32和第一温度探测模块33的传感器的感应信号发送给第一运算芯片35，其中第一温度探测模块33和第二温度探测模块25的电路相同。气体探测模块32用以探测甲烷、CO、烟雾浓度是否超标，第一温度探测模块33用以探测温度是否超标。

结合图11，电磁阀控制模块24发射不同的电脉冲以控制电磁阀1的开闭，这里的电磁阀1使用双稳态电磁阀。双稳态电磁阀采用先进的脉冲和永磁技术，只需通过控制盒2切换脉冲的电极触点来改变阀的开、关状态，当控制盒2发出电脉冲时，驱动磁芯带动阀瓣克服永磁力产生上下位移、阀瓣到位后永磁作用下处于自保持状态，具有响应迅速、使用简便、高效节能等优点。

一般的电池电压不足以提供控制盒2的工作电压，如图12，为此设置了电池升压模块23，使控制盒2能正常工作。使用电池工作，控制盒2使用比较安全，同时控制盒2整体都是低功耗的电路，普通的干电池就能满足使用，电池更换非常便利。

如图13所示，转换插座4接收到探测器3的无线信号，通过第三运算芯片42处理，产生电信号给型号为SJ-S-124DMH的继电器，由此改变转换插座4的输出通断状态，将抽风机、排风扇等换气设备接通运作，将室内有毒的燃气及时排出，保护人身安全。转换插座4提供给通风环境设备一个接口，以便于控制通风换气设备。从而可以实现联动控制。

如图14所示，第一电源模块31，通过整流电路的转换，并通过SM7012功率开关芯片不但提供了过温、过流、过压、欠压等保护功能，而且提供了比较稳定的工作电压。

如图15所示，第二电源模块41，可以使用型号为VIPer12a的开关电源芯片，运用该开关电源芯片，第二电源模块41比较适合作为待机电源，因为转换插座4平时不导通，因此第二电源模块41作为待机电源比较合适。

如图16所示，基于上述实施过程，本实施例应用在家居房间中，由于燃气管路上一般是具有多个电磁阀1进行控制的，由此将电磁阀1和控制盒2安装在燃气管路上，并且设置多个，然后通过一个探测器3对房间的环境进行探测和控制，探测器3和多个控制盒2之间采用射频的方式进行连接，身份识别，形成一对多的控制模式。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (6)

1.一种燃气安全控制系统，包括一个以上的电磁阀(1)、一个以上的控制盒(2)、以及用以和控制盒(2)无线通信连接的探测器(3),控制盒(2)连接电磁阀(1)用以控制电磁阀(1)启闭；

所述探测器(3)包括第一电源模块(31)、气体探测模块(32)、第一温度探测模块(33)、触摸按键模块(34)、第一运算芯片(35)和第一无线模块(38)；

所述气体探测模块(32)连接第一运算芯片(35)，用以探测甲烷、CO或烟雾浓度是否超标；

所述第一温度探测模块(33)连接第一运算芯片(35)，用以探测温度是否超标；

所述触摸按键模块(34)连接第一运算芯片(35)，用以输入操作信号给第一运算芯片(35)；

所述第一无线模块(38)连接第一运算芯片(35)，用以和控制盒(2)形成无线连接，其特征在于：还包括连接探测器(3)的转换插座(4)，所述转换插座(4)用以提供通风换气设备进行接入并进行联动控制，转换插座(4)接收探测器(3)的控制命令以驱动对通风换气设备的切换。

2.根据权利要求1所述的燃气安全控制系统，其特征在于：所述电磁阀(1)为双稳态电磁阀。

3.根据权利要求1所述的燃气安全控制系统，其特征在于：所述控制盒(2)包括电池、第二运算芯片(21)、第二无线模块(22)、电池升压模块(23)和电磁阀控制模块(24)；

电池通过电池升压模块(23)提供需求电压；

第二无线模块(22)连接第二运算芯片(21)用以和探测器(3)通信；

所述电磁阀控制模块(24)连接于第二运算芯片(21)和电磁阀(1)之间。

4.根据权利要求3所述的燃气安全控制系统，其特征在于：所述控制盒(2)还设有第二温度探测模块(25)，第二温度探测模块（25）连接第二运算芯片（21）。

5.根据权利要求1所述的燃气安全控制系统，其特征在于：所述探测器(3)还设有显示模块(37)，显示模块(37)连接第一运算芯片（35）。

6.根据权利要求1所述的燃气安全控制系统，其特征在于：所述转换插座(4)包括第二电源模块(41)、第三运算芯片(42)、第三无线模块(43)、输出控制模块(44)；

所述第三无线模块(43)连接第三运算芯片(42)用以和探测器(3)通信；

所述输出控制模块(44)用以控制转换插座(4)的输出通断状态。