CN207302281U - 一种基于家庭机器人的烟雾及有害气体检测报警系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于家庭机器人的烟雾及有害气体检测报警系统，属于气体检测报警领域。本实用新型的检测报警系统，包括安装于家庭机器人内的机器人主控系统、安装于室内空间的气体检测系统和应急执行机构，气体检测系统与机器人主控系统无线通信连接，用于将检测到的烟雾及有害气体信息反馈给机器人主控系统；机器人主控系统与应急执行机构无线通信连接，用于在气体检测系统检测到险情后控制应急执行机构执行应急操作。本实用新型将室内的气体检测系统与家庭机器人的主控系统无线连接，在出现险情后由家庭机器人的主控系统控制应急执行机构执行应急操作，无需复杂的接线，安装简单方便，检测全面精确，险情处理迅速，杜绝了险情进一步扩大。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种烟雾及有害气体检测报警系统，更具体地说，涉及一种基于家庭机器人的烟雾及有害气体检测报警系统。
背景技术
目前，烟雾及有害气体的检测大多是通过相应的传感器来进行的，并且在检测到烟雾及有害气体浓度超标后通常通过报警的方式来提醒用户，这种方式虽然可以起到一定的预警作用，但如果周边没有人则无法及时进行处理。针对这种情况，中国专利号ZL201610747094.8，申请公布日为2017年1月11日，发明创造名称为：一种烟雾报警系统，该申请案涉及一种烟雾报警系统，其包括单片机、电源转换电路、放大电路、转化器和多个烟雾采集端，每个烟雾采集端上设有一个烟雾传感器，每个烟雾传感器分别与电源转换电路连接，电源转换电路分别与放大电路和转换器连接，电源转换电路还与单片机连接。在该申请案中，其继电器组件包括与主控制器相接的第一继电器和第二继电器，第一继电器与管道阀门相接，第二继电器与风扇阀门相接，探测器模块输出信号并通过继电器组件对管道阀门和风扇阀门进行控制，在没有人在的情况下也能及时防止险情进一步扩大。但是，该申请案中的继电器组件与主控制器之间、气体探测器与主控制器之间均采用有线的方式连接，需要较长的连接控制线，为安装带来很多麻烦。
随着技术的快速发展，越来越多的电子设备也进入普通家庭、楼宇写字楼和公共场所等，这些场所人群聚集量越来越大，安全防范也成为必须解决的头等大事。在现有的安防体系中，机器人的应用范围越来越大，已经得到了广泛的关注和重视，家庭机器人也逐渐进入家庭、办公室和商场等场所。目前，很多家庭机器人均具有烟雾检测等功能，如中国专利号ZL201420612519.0，授权公告日为2015年4月22日，发明创造名称为：智能预警灭火机器人，该申请案涉及一种智能预警灭火机器人，其由轮式车上安装温度传感器、烟雾传感器、火焰传感器、云台摄像机、自由度机械手、灭火器和控制器构成，两自由度机械手环保安装在灭火器侧，温度传感器、烟雾传感器、火焰传感器、云台摄像机、自由度机械手依电回路方式连接控制器。该申请案能够检测火情，并进行火灾预警和灭火等操作。但在该申请案中，由于检测传感系统均安装在轮式车上，随轮式车移动，对于厨房等易发生火情的位置通常无法及时进行检测，火情检测存在较大的局限性。
发明内容
1.实用新型要解决的技术问题
本实用新型的目的在于克服现有烟雾及有害气体检测报警系统存在的上述不足，提供一种基于家庭机器人的烟雾及有害气体检测报警系统，采用本实用新型的技术方案，将室内的气体检测系统与家庭机器人的主控系统无线连接，利用家庭机器人的主控系统作为控制中心，并在出现险情后由家庭机器人的主控系统控制应急执行机构执行应急操作，该检测报警系统无需复杂的接线，安装简单方便，气体检测系统在室内安装灵活，检测全面精确，在室内发生烟雾及有害气体超标后能够快速处理，杜绝了险情进一步扩大。
2.技术方案
为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：
本实用新型的一种基于家庭机器人的烟雾及有害气体检测报警系统，包括安装于家庭机器人内的机器人主控系统、安装于室内空间的气体检测系统和应急执行机构，所述的气体检测系统与机器人主控系统无线通信连接，用于将检测到的烟雾及有害气体信息反馈给机器人主控系统；所述的机器人主控系统与应急执行机构无线通信连接，用于在气体检测系统检测到险情后控制应急执行机构执行应急操作。
更进一步地，所述的气体检测系统包括气体传感器、继电器模块一和无线发射模块一，所述的气体传感器通过继电器模块一与无线发射模块一电连接，用于在气体传感器检测到烟雾及有害气体信息后向机器人主控系统发送无线信号。
更进一步地，所述的气体传感器采用MQ-2型烟雾传感器。
更进一步地，所述的气体检测系统还包括声光报警模块。
更进一步地，所述的机器人主控系统包括主控制器、无线接收模块和无线发射模块二，所述的无线接收模块和无线发射模块二分别与主控制器电连接，所述的无线接收模块用于接收气体检测系统发送的险情信息，所述的无线发射模块二用于在主控制器接收到险情信息后向应急执行机构发出控制指令。
更进一步地，所述的机器人主控系统还包括短信发送模块，所述的短信发送模块与主控制器电连接，用于在气体检测系统检测到险情后向用户手机发送险情信息。
更进一步地，所述的机器人主控系统的主控制器还与设于家庭机器人内的灭火机构电连接，用于在发生火情时执行相应的灭火处理。
更进一步地，所述的应急执行机构包括网络继电器模块和电控执行机构，所述的网络继电器模块通过继电器模块与电控执行机构电连接，所述的网络继电器模块用于接收主控制器发出的控制指令，并根据控制指令控制电控执行机构执行相应的动作。
3.有益效果
采用本实用新型提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下有益效果：
(1)本实用新型的一种基于家庭机器人的烟雾及有害气体检测报警系统，其将室内的气体检测系统与家庭机器人的主控系统无线连接，利用家庭机器人的主控系统作为控制中心，并在出现险情后由家庭机器人的主控系统控制应急执行机构执行应急操作，该检测报警系统无需复杂的接线，安装简单方便，气体检测系统在室内安装灵活，检测全面精确，在室内发生烟雾及有害气体超标后能够快速处理，杜绝了险情进一步扩大；
(2)本实用新型的一种基于家庭机器人的烟雾及有害气体检测报警系统，其气体检测系统由气体传感器、继电器模块一和无线发射模块一组成，构成无线气体传感器，可在室内的各个房间角落灵活安装，并且机器人主控系统可无线连接到多个气体检测系统，可对多个区域进行烟雾及有害气体进行快速检测；
(3)本实用新型的一种基于家庭机器人的烟雾及有害气体检测报警系统，其气体传感器采用MQ-2型烟雾传感器，具有灵敏度高、响应快、抗干扰能力强、寿命长、价格便宜、维护方便、无线信号传输距离长等优点，不仅能够对烟雾进行检查，还能够对液化气、甲烷、丙烷、丁烷、氢气、一氧化碳和酒精等气体进行精确检测，具有很高的可靠性；
(4)本实用新型的一种基于家庭机器人的烟雾及有害气体检测报警系统，其气体检测系统还包括声光报警模块，在检测到烟雾及有害气体超标后可立即发出声光报警，及时提醒室内人或邻居，方便对险情及时进行判断和处理；
(5)本实用新型的一种基于家庭机器人的烟雾及有害气体检测报警系统，其机器人主控系统包含主控制器、无线接收模块和无线发射模块二等，直接利用家庭机器人对室内烟雾及有害气体进行分析和处理，更加智能便捷；并且机器人主控系统还包括短信发送模块，可在气体检测系统检测到险情后向用户手机发送险情信息，及时提醒用户，方便用户了解现场状况，实现险情快速处理；
(6)本实用新型的一种基于家庭机器人的烟雾及有害气体检测报警系统，其机器人主控系统的主控制器还与设于家庭机器人内的灭火机构电连接，可在发生火情时，自动启动相应的灭火机制，及时处理火情，防止火情蔓延，降低财产损失；
(7)本实用新型的一种基于家庭机器人的烟雾及有害气体检测报警系统，其应急执行机构利用网络继电器模块实现与机器人主控制器无线连接，在收到烟雾及有害气体检测传感器模块报警后，安装在燃气灶附近，燃气管道上的机械手会立即自动旋转卡扣带动把手，在物理上关闭燃气阀门来断气，结构简单，稳定可靠，方便了应急执行机构的安装；
(8)本实用新型的一种基于家庭机器人的烟雾及有害气体检测报警系统，可用于家庭、楼宇写字间、公共场所和工业场地等监测可燃性易爆烟雾气体泄漏，能工作在较宽的温度范围内，监测的气体有烟雾、液化气、甲烷、丙烷、丁烷、氢气和酒精等，应用范围广，准确性高、成本低、实施方便。
附图说明
图1为本实用新型的一种基于家庭机器人的烟雾及有害气体检测报警系统的原理示意图；
图2为本实用新型的一种基于家庭机器人的烟雾及有害气体检测报警系统的系统框图。
示意图中的标号说明：
1、机器人主控系统；1-1、主控制器；1-2、无线接收模块；1-3、无线发射模块二；1-4、短信发送模块；2、气体检测系统；2-1、气体传感器；2-2、继电器模块一；2-3、无线发射模块一；3、应急执行机构；3-1、网络继电器模块；3-2、继电器模块二；3-3、燃气管道电磁阀；3-4、继电器模块三；3-5、管道机械把手；3-6、燃气管道球阀；4、用户手机。
具体实施方式
为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。
实施例
结合图1和图2所示，本实施例的一种基于家庭机器人的烟雾及有害气体检测报警系统，包括安装于家庭机器人内的机器人主控系统1、安装于室内空间的气体检测系统2和应急执行机构3，气体检测系统2可在室内不同区域设置一个或多个，气体检测系统2与机器人主控系统1无线通信连接，用于将检测到的烟雾及有害气体信息反馈给机器人主控系统1；机器人主控系统1与应急执行机构3无线通信连接，用于在气体检测系统2检测到险情后控制应急执行机构3执行应急操作。采用上述的检测报警系统，利用家庭机器人的主控系统作为控制中心，无需复杂的接线，安装简单方便，气体检测系统在室内安装灵活，检测全面精确，在室内发生烟雾及有害气体超标后能够快速处理，杜绝了险情进一步扩大。
如图2所示，在本实施例中，气体检测系统2包括气体传感器2-1、继电器模块一2-2和无线发射模块一2-3，气体传感器2-1通过继电器模块一2-2与无线发射模块一2-3电连接，用于在气体传感器2-1检测到烟雾及有害气体信息后向机器人主控系统1发送无线信号。上述的气体检测系统2可集成在一个壳体内，类似于传统的烟雾报警器，可在室内的各个房间角落灵活安装，并且机器人主控系统1可无线连接到多个气体检测系统2，可对多个区域进行烟雾及有害气体进行快速检测。在本实施例中，上述的气体传感器2-1采用MQ-2型烟雾传感器，MQ-2型烟雾传感器属于二氧化锡半导体气敏材料，具有灵敏度高、响应快、抗干扰能力强、寿命长、价格便宜、维护方便、无线信号传输距离长等优点，不仅能够对烟雾进行检查，还能够对液化气、甲烷、丙烷、丁烷、氢气、一氧化碳和酒精等气体进行精确检测，具有很高的可靠性。关于MQ-2型烟雾传感器的工作原理为现有技术，在此就不再赘述。另外，本实施例中的气体检测系统2还包括声光报警模块，在检测到烟雾及有害气体超标后可立即发出声光报警，及时提醒室内人或邻居，方便对险情及时进行判断和处理，并在火情解除之后报警的气体传感器2-1会自动复位，关闭声光电的报警。
接续图1和图2所示，本实施例中的机器人主控系统1包括主控制器1-1、无线接收模块1-2和无线发射模块二1-3，无线接收模块1-2和无线发射模块二1-3分别与主控制器1-1电连接，无线接收模块1-2用于接收气体检测系统2发送的险情信息，无线发射模块二1-3用于在主控制器1-1接收到险情信息后向应急执行机构3发出控制指令。无线发射模块一2-3和无线接收模块1-2建立无线连接，使气体检测系统2与机器人主控系统1建立信息传输通道，具体地，无线发射模块一2-3和无线接收模块1-2之间可采用ZigBee无线通信技术或蓝牙无线通信技术或WiFi无线通信技术。机器人主控系统1还包括短信发送模块1-4，短信发送模块1-4与主控制器1-1电连接，短信发送模块1-4通过GSM通信技术与用户手机4实现通信，用于在气体检测系统2检测到险情后向用户手机4发送险情信息，及时提醒用户，方便用户了解现场状况，实现险情快速处理。另外，机器人主控系统1的主控制器1-1还与设于家庭机器人内的灭火机构电连接，可在发生火情时，自动启动相应的灭火机制，及时处理火情，有效防止火情蔓延，降低财产损失。本实施例的一种基于家庭机器人的烟雾及有害气体检测报警系统，直接利用家庭机器人对室内烟雾及有害气体进行分析和处理，更加智能便捷，保证了室内环境安全。
参见图2所示，本实施例中的应急执行机构3包括网络继电器模块3-1和电控执行机构，网络继电器模块3-1通过继电器模块与电控执行机构电连接，网络继电器模块3-1用于接收主控制器1-1发出的控制指令，并根据控制指令控制电控执行机构执行相应的动作。上述的网络继电器模块3-1与机器人主控系统1的无线发射模块二1-3之间采用WiFi无线通信技术建立连接，结构简单，稳定可靠，方便了应急执行机构3的安装。根据不同需要和使用环境，电控执行机构可采用不同的装置，例如在一个具体实施例中，为了防止燃气进一步泄漏，在燃气管道上设置燃气管道电磁阀3-3，燃气管道电磁阀3-3即为电控执行机构，网络继电器模块3-1通过继电器模块二3-2与燃气管道电磁阀3-3电连接，当机器人主控系统1发出控制指令后，网络继电器模块3-1通过继电器模块二3-2控制燃气管道电磁阀3-3关闭，以防火情导致燃气泄漏或防止燃气发生进一步泄漏。在另一个实施例中，燃气管道上设有燃气管道球阀3-6，需要通过管道上的机械把手进行控制，此时网络继电器模块3-1通过继电器模块三3-4控制管道机械把手3-5旋转，从而将燃气管道球阀3-6关闭，在物理上关闭燃气阀门来断气。电控执行机构除了上述情况之外，还可以采用其他装置，例如在发生燃气泄漏或室内有害气体含量超标时，控制门窗自动打开通风换气等。
为了更好地理解本实用新型的内容，现对本实施例的一种基于家庭机器人的烟雾及有害气体检测报警系统的工作过程进行进一步描述。
本实施例的一种基于家庭机器人的烟雾及有害气体检测报警系统，工作时，当多组气体检测系统2中某一个检测到烟雾或其它有害气体时，该气体检测系统2立刻会发出声光报警，报警蜂鸣声音可达到100dB左右，足以让室内人或邻居听到，同时伴随红色LED灯的闪烁。与此同时，气体传感器2-1通过继电器模块一2-2向无线发射模块一2-3输出报警信号，此无线发射的信号具有传输距离远、多个气体检测系统2之间抗干扰能力强等优点，可以在有隔断的大空间内实现信号稳定的传输。当远端的家庭机器人内的机器人主控系统1通过无线接收模块1-2接收到报警信号后，传输给主控制器1-1，主控制器1-1对接收到的报警信号进行判别分析处理之后，家庭机器人会根据判定的信号来源，前往报警的气体检测系统2所在的房间，进行火情的探测，并根据现场的状况分析判断火情的有无、大小及位置，同时进行相应的灭火处理。同上，主控制器1-1还会通过短信发送模块1-4向业主的手机发送报警信息，业主随时可通过手机联接机器人看到火情现场状况。家庭机器人在确定了火情或检测到燃气泄漏之后，会通过网络继电器模块3-1控制与燃气管道电磁阀3-3连接的继电器模块二3-2，从而关闭燃气管道。如果是装在燃气附近的气体检测系统2报警，收到漏气报警后，安装在燃气管道上的机械手会立即自动旋转带动管道机械把手3-5，做到物理上关闭燃气阀门来断气。在火情或气体泄漏解除之后报警的气体检测系统2会自动复位，关闭声光电的报警。
本实用新型的一种基于家庭机器人的烟雾及有害气体检测报警系统，将室内的气体检测系统与家庭机器人的主控系统无线连接，利用家庭机器人的主控系统作为控制中心，并在出现险情后由家庭机器人的主控系统控制应急执行机构执行应急操作，该检测报警系统无需复杂的接线，安装简单方便，气体检测系统在室内安装灵活，检测全面精确，在室内发生烟雾及有害气体超标后能够快速处理，杜绝了险情进一步扩大。
以上示意性地对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性地设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种基于家庭机器人的烟雾及有害气体检测报警系统，其特征在于：包括安装于家庭机器人内的机器人主控系统(1)、安装于室内空间的气体检测系统(2)和应急执行机构(3)，所述的气体检测系统(2)与机器人主控系统(1)无线通信连接，用于将检测到的烟雾及有害气体信息反馈给机器人主控系统(1)；所述的机器人主控系统(1)与应急执行机构(3)无线通信连接，用于在气体检测系统(2)检测到险情后控制应急执行机构(3)执行应急操作。
2.根据权利要求1所述的一种基于家庭机器人的烟雾及有害气体检测报警系统，其特征在于：所述的气体检测系统(2)包括气体传感器(2-1)、继电器模块一(2-2)和无线发射模块一(2-3)，所述的气体传感器(2-1)通过继电器模块一(2-2)与无线发射模块一(2-3)电连接，用于在气体传感器(2-1)检测到烟雾及有害气体信息后向机器人主控系统(1)发送无线信号。
3.根据权利要求2所述的一种基于家庭机器人的烟雾及有害气体检测报警系统，其特征在于：所述的气体传感器(2-1)采用MQ-2型烟雾传感器。
4.根据权利要求3所述的一种基于家庭机器人的烟雾及有害气体检测报警系统，其特征在于：所述的气体检测系统(2)还包括声光报警模块。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的一种基于家庭机器人的烟雾及有害气体检测报警系统，其特征在于：所述的机器人主控系统(1)包括主控制器(1-1)、无线接收模块(1-2)和无线发射模块二(1-3)，所述的无线接收模块(1-2)和无线发射模块二(1-3)分别与主控制器(1-1)电连接，所述的无线接收模块(1-2)用于接收气体检测系统(2)发送的险情信息，所述的无线发射模块二(1-3)用于在主控制器(1-1)接收到险情信息后向应急执行机构(3)发出控制指令。
6.根据权利要求5所述的一种基于家庭机器人的烟雾及有害气体检测报警系统，其特征在于：所述的机器人主控系统(1)还包括短信发送模块(1-4)，所述的短信发送模块(1-4)与主控制器(1-1)电连接，用于在气体检测系统(2)检测到险情后向用户手机(4)发送险情信息。
7.根据权利要求6所述的一种基于家庭机器人的烟雾及有害气体检测报警系统，其特征在于：所述的机器人主控系统(1)的主控制器(1-1)还与设于家庭机器人内的灭火机构电连接，用于在发生火情时执行相应的灭火处理。
8.根据权利要求5所述的一种基于家庭机器人的烟雾及有害气体检测报警系统，其特征在于：所述的应急执行机构(3)包括网络继电器模块(3-1)和电控执行机构，所述的网络继电器模块(3-1)通过继电器模块与电控执行机构电连接，所述的网络继电器模块(3-1)用于接收主控制器(1-1)发出的控制指令，并根据控制指令控制电控执行机构执行相应的动作。
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