CN207603748U - 具有燃气报警功能的手机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有燃气报警功能的手机，包括燃气探测传感器、与该燃气探测传感器电连接的采样芯片、与该采样芯片电连接的处理器、以及均与该处理器电连接的存储器、定位单元和通信单元。采用本实用新型的具有燃气报警功能的手机，结合具有阵列式传感器的燃气探测传感器的硬件设计，能实现实时监测用户所处移动环境的燃气情况；并且充分利用手机自身具有的通信和定位、智能提示等多方面的硬件结构，在遇到燃气泄露时，更能通过手机通信的方式向指定号码发出含有定位信息的报警信号；并自动的实现将灾情能及时通知他人或相关的救援部门，并助于救援人员的位置锁定，提升可靠性以及救援效率。

Description

具有燃气报警功能的手机

技术领域

本实用新型涉及燃气监测技术领域，尤其涉及一种具有燃气报警功能的手机。

背景技术

燃气用户在日常使用中，最容易出现燃气泄露造成的一系列中毒、爆炸等安全问题，给用户和设备带来了比较严重的安全隐患。比如无论是天然气、液化气、还是煤制气，由于各种原因泄漏后，当室内燃气浓度超过爆炸下限(空气中遇火种爆炸的最低浓度，甲烷爆炸下限为50000ppm、丙烷爆炸下限为20000ppm、氢气爆炸下限为40000ppm)时，遇火种(打火机、电器开关、静电等)则一定发生爆炸。同时一氧化碳为剧毒气体，健康人在含一氧化碳1的空气中，10分钟则产生痉挛，半个小时就会死亡。所以，煤制气泄漏时，既有爆炸的危险，又存在一氧化碳中毒(直接中毒)的危险。其中，泄露的原因多种多样，比如风吹灭、中途熄火、总阀未管严等，而用户不能及时发现泄露进行处理，是防止安全问题发生的主要原因。

为了应付和解决上述问题，通常都采用在燃气泄露空间(比如厨房、浴室等)内安装各种各样的可燃气体检测仪、可燃气体报警器等。其中，可燃气体检测仪是对单一或者多种可燃气体浓度响应的探测器，当工业环境、日常生活环境中可燃性气体发生泄露，现有的可燃性气体报警器检测到可燃性气体的浓度达到报警器设置的报警值时，可燃气体报警器就会发出声、光报警信号，以提醒采取人员疏散、强制排风、关停设备等安全措施，防止发生爆炸、火灾、中毒等事故，从而保障安全。

另外，随着智能化的发展，单片机把一个计算机系统集成到一个芯片上，实现通过有线通信的方式对燃气系统进行简单的开关控制。目前对燃气监测的安全产品只能在固定范围内起到简单的提示和警报功能，而不能移动地实时监测用户所处环境的燃气情况。并且，有时候因为用户距离燃气报警器的距离较远、或者受到电视、音响尤其是耳机的干扰，也会影响到用户对燃气报警器的敏感度。如果用户没有能对报警器的警报做出及时反应，则无法起到切实能提醒用户的功能，使得可燃气体检测仪、可燃气体报警器在使用效果上无法满足更加智能和切实的灾情处理的需求。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种具有燃气报警功能的手机，旨在能更加便捷地实时监测用户所处环境的燃气情况，并能自动对燃气泄露情形做出响应并能被切实处理。

为实现上述目的，本实用新型提供的具有燃气报警功能的手机，包括燃气探测传感器、与该燃气探测传感器电连接的采样芯片、与该采样芯片电连接的处理器、以及均与该处理器电连接的存储器、定位单元和通信单元；其中，

所述燃气探测传感器，用于将周围环境中的燃气浓度转换成电信号；

所述采样芯片，用于所述接收燃气探测传感器的电信号生成采样数据；

所述存储器，用于存储燃气浓度值标准；

所述处理器，用于接收所述采样芯片的采样数据，并对采样数据进行计算生成采样浓度值后与所述存储燃气浓度值标准对比，当其中至少一种气体的采样浓度值大于等于燃气浓度值标准时生成报警指令；

所述定位单元，用于接收到处理器的报警指令后，获取当前的定位信息；

所述通信单元，用于接收到处理器的报警指令后，通过手机通信方式向指定号码发出包含所述定位信息的报警信号、和/或向电动排风系统或智能门窗系统发送开启信号。

优选地，所述燃气探测传感器包括依次连接的气敏传感器阵列模块、信号预处理模块和识别分析模块。

优选地，所述气敏传感器阵列模块包括氧化物半导体气敏传感器、固体电解质气敏传感器、有机半导体气敏传感器、石英振子气敏传感器。

优选地，其特征在于，所述定位单元包括GPS定位模块和网络辅助定位模块。

优选地，所述定位信息包括所处位置的经度和纬度信息。

优选地，所述定位信息包括所处位置的城市、区域、建筑名称、楼层的信息。

优选地，还包括与所述处理器电连接的蜂鸣器和显示器；其中，

所述蜂鸣器，用于根据所述处理器的报警指令进行蜂鸣震动；

所述显示器，用于根据所述处理器的报警指令进行燃气泄露警报显示。

优选地，所述蜂鸣器的声压级大小不低于70分贝。

优选地，所述指定号码为119火警报警电话、110事故报警电话或用户设定的固定电话、手机电话。

优选地，所述手机通信方式是视频通话、语音通话、短消息、彩信、电子邮件中的一种或者多种。

采用本实用新型的具有燃气报警功能的手机，结合具有阵列式传感器的燃气探测传感器的硬件设计，能实现实时监测用户所处移动环境的燃气情况；并且充分利用手机自身具有的通信和定位、智能提示等多方面的硬件结构，在遇到燃气泄露时，更能通过手机通信的方式向指定号码发出含有定位信息的报警信号；同时可以在用户无法响应手机扬声震动等的提示时，自动的实现将灾情能及时通知他人或相关的救援部门，并助于救援人员的位置锁定，缩短发现目标的时间，提升可靠性以及救援效率。

附图说明

图1为本实用新型具有燃气报警功能的手机的结构示意图；

图2为本实用新型手机的燃气报警流程示意图。

具体实施方式

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型提供一种具有燃气报警功能的手机，所具有的硬件结构和连接方式参见图1所示，包括：在手机硬件电路板上设置的燃气探测传感器10、与该燃气探测传感器10电连接的采样芯片20、与该采样芯片20电连接的处理器30、与处理器30电连接的存储器40；其中，

燃气探测传感器10，用于实时获取手机所处空间周围环境中的燃气浓度值，并将检测到的燃气浓度转换成电信号；

采样芯片20，用于接收燃气探测传感器10的电信号生成采样数据；

处理器30，用于接收采样数据，并对采样数据进行计算生成采样浓度值，然后将采样浓度值与燃气浓度值标准进行对比，当其中至少一种气体的采样浓度值大于等于燃气浓度值标准时生成报警信息；

存储器40中固定存储有燃气浓度值标准，用于作为采样浓度值进行对比的参照。

在上述基本功能结构的基础上，本实用新型的手机还包括与处理器40电连接的定位单元50和通信单元60；其中，

定位单元50，用于接收到处理器30的报警指令后，获取当前的定位信息；

通信单元60，用于接收到处理器30的报警指令后，通过手机通信方式向指定号码发出包含定位信息的报警信号、或者用于向电动排风系统/门窗系统发送开启信号。

基于本实用新型实时监测周围环境燃气浓度的需求，本实用新型采用的燃气探测传感器10硬件结构包括气敏传感器阵列模块11、与气敏传感器阵列模块11连接的信号预处理模块12、和与信号预处理模块12连接的识别分析模块13。其中，

气敏传感器阵列模块11中包含有多个气敏传感器，当某种气味呈现在一种活性材料的气敏传感器面前时，传感器将气体识别的化学输入转换成电信号，由多个传感器对一种气味的响应便构成了传感器阵列对该气味的响应谱。当然，气味中的各种化学成分均会与敏感材料发生作用，所以这种响应谱为该气味的广谱响应谱。基于本实用新型对于燃气监测的需求，其中所采用的传感器阵列中至少包含氧化物半导体气敏传感器、固体电解质气敏传感器、有机半导体气敏传感器、石英振子气敏传感器这些特定材料的气敏传感器。

同时进一步为了对气味的定性或定量分析，信号预处理模块12将传感器的信号进行适当的预处理(消除噪声、特征提取、信号放大等)后，识别分析模块13再用合适的模式识别分析方法对其进行处理，从而得到气味的定性或定量结果。当然，识别分析方法通常是针对气味的特征响应谱来进行，因为理论上每种气味都会有它的特征响应谱和灵敏度，根据其特征响应谱即可区分不同的气味。比如，一号气体可在某个传感器上产生高响应，而对其他传感器则是低响应；同样，二号气体产生高响应的传感器对一号气体则不敏感，总体上整个传感器阵列对不同气体的响应图案是不同的，根据所得到传感器的响应图案即可识别气体。同时，气敏传感器阵列模块11还可对多种气体的交叉敏感性进行测量，是利用其中所含有的各个气敏器件对复杂成分气体都有响应却又互不相同这一特点，借助数据处理方法对多种气味进行识别，从而即可获得对气味成分量进行分析与评定。

根据以上描述的本实用新型的燃气探测传感器10的结构和目的，其是要实时监测周围环境中的燃气浓度确定是否存在泄露的情况，因此将燃气探测传感器10设置于手机内时，需要保证燃气探测传感器10的烟气通道，使空气中扩散的燃气能进入到手机的燃气探测传感器10的气体流入口内。因此，技术人员在设计时可以采用将该燃气探测传感器10设置于靠近外孔的位置与外孔连通(比如耳机孔、充电接口的插孔等等)，或者是单独在手机壳上开设一导气通孔直接与燃气探测传感器10的气体流入口连通，这样使燃气探测传感器10与外界连通，从而能实时监测到所处环境的燃气泄露情况。

当然，在现有的手机硬件结构的基础上，本实用新型的手机结构还可以包括与处理器30电连接的蜂鸣器70和显示器80；当处理器30进行比较后当采样浓度值大于等于燃气浓度值标准时生成气体泄露报警信息，发送报警指令至蜂鸣器70和显示器80，控制蜂鸣器70和显示器80分别相应进行蜂鸣震动和显示燃气泄露警报。其中，本实用新型采用的蜂鸣器70的声压级的大小要求不低于70分贝。

其中，存储器40中所保存的燃气浓度值标准，可以根据通常的燃气安全标准进行采用，比如各体积分数的如下可燃气体：煤气0.1％～0.5％、天然气0.1％～1％、液化石油气0.1％～0.5％，当然在实施中如果还含有其他的可燃气体成分，则这里对应标准中也可以添加该气体标准。在本实用新型中提出的存储器40的燃气浓度值标准并不限定于一种标准，也可以包含有多重标准。比如将以上浓度分为是第一浓度值标准和第二浓度值标准，环境中燃气浓度低于第一浓度值标准时为安全、第一浓度值标准和第二浓度值标准之间为偏高，高于第二浓度值标准为危险。那么处理器30则可以根据检测到的结果进行分类报警，比如当检测到可燃气体浓度高于第一浓度值标准、低于第二浓度值标准时，说明偏高但不造成危险，处理器30向蜂鸣器70、显示器80以及通信单元60发送报警指令，控制显示用通信单元还发送开启信号至电动排风系统/门窗系统来通风透气；当检测到可燃气体浓度高于第二浓度值标准时，则处理器30发送报警指令至通信单元60进行电话报警或发消息至指定管理号码，并发送开启信号至电动排风系统/门窗系统来通风透气。同时，当上述措施采取完成之后，实时检测到的周围环境燃气浓度恢复正常后即自动解除报警，不需要用户、物业管理和消防人员再继续处理，避免造成不必要的恐慌以及资源浪费。

其中，需要说明的是以上所用于对比的燃气浓度值标准中可能含有多种气体的标准，但是只要有至少一种气体的浓度值高于标准时，即要进行报警，因为单一种气体超标时即已经存在危险隐患，而不需要多种气体同时超标才能被认为是危险。

进一步，本实用新型的手机所采用的上述硬件结构中，定位单元60可以借用手机本身具有的定位功能模块，改变其传统的设置方式将其采用受控的方式与本实用新型的处理器40电连接，定位单元60具体可以采用GPS卫星定位或者网络辅助定位实现。通过手机的移动性无论用户在什么地方，都可以通过GPS定位告知救援人员具体位置，从而缩短救援人员确定目前的时间。具体，在处理器30判定采样浓度值超过标准时，可以控制定位单元50开启，产生对手机所处位置进行定位的经度和纬度信息。此外，网络辅助定位，还可以利用网络路由器所绑定的位置来确定定位信息，比如：手机当前所连接的无线网络由A市B区C栋建筑中的D咖啡厅提供，也就是说，所述定位信息还可以包括所处位置的城市、区域、建筑名称、楼层等信息。

当然，在实施过程中本实用新型中优选采用这两种GPS定位模块和网络辅助定位模块的硬件组合定位的结合，原因在于：GPS是采用地球卫星来定位的、其在平面上的精确度非常高，网络辅助定位是通过路由器或基站等来定位的，可进行楼层的纵向定位或对GPS定位进行辅助补充或确认，通过两种方式共同保证位置信息的精准性。

进一步，本实用新型的通信单元60在处理器30判定采样浓度值超过标准时，用于通过手机通信方式向指定号码发出报警信号。而这里面所描述的，指定号码可以是常用的“119”火警报警电话、“110”事故报警电话、也可以是用户设定的其他消防点的固定电话、手机电话等等。同时，手机通信方式可以是视频通话、语音通话、短消息、彩信、电子邮件中的一种或者多种方式。其中，视频通话方式和语音通话方式是播放预设的报警求助录音，并播放定位信息；而短消息、彩信等方式是将手机中预设的报警求助文本及定位信息打包进行发送。

采用本实用新型的具有燃气报警功能的手机，结合具有阵列式传感器的燃气探测传感器的硬件设计，能实现实时监测用户所处移动环境的燃气情况；并且充分利用手机自身具有的通信和定位、智能提示等多方面的硬件结构，在遇到燃气泄露时，更能通过手机通信的方式向指定号码发出包含有定位产生的燃气泄露位置的经度和纬度信息的报警信号；同时可以在用户无法响应手机扬声震动等的提示时，自动的实现将灾情能及时通知他人或相关的救援部门，并助于救援人员的位置锁定，缩短发现目标的时间，提升可靠性以及救援效率。

本实用新型的具有燃气报警功能的手机，其功能实现和各硬件的工作流程原理可以参见图2所示，具体包括如下步骤：

S1，开启燃气探测传感器10，实时检测周围环境中的燃气浓度，产生燃气浓度的电信号，并将该电信号发送至采样芯片20；

S2，采样芯片20接收燃气探测传感器10的电信号生成采样数据，并将采样数据发送至处理器30；

S3，处理器30接收采样芯片20的采样数据，并将采样数据进行计算生成采样浓度值后、与存储器40中固定存储的燃气浓度值标准进行比较；当其中存在某一种气体的采样浓度值大于等于燃气浓度值标准时生成报警信息，发送报警指令至定位单元50和通信单元60执行以下步骤S4；否则，处理器30不生成报警指令，继续转至步骤S1继续检测周围环境中的燃气浓度；

S4，定位单元50接收处理器30的报警指令后，开启手机定位功能对手机所处位置进行定位，产生对手机位置进行定位的经度定位信息和纬度定位信息；

S5，通信单元60接收存储器40的报警指令后，自动拨打“119”报警电话，在电话接通后通过语音通话方式播放预设在手机中的报警音及定位单元50定位产生的经度和纬度的声音信息；或者还可以同时启动蜂鸣器70和显示屏80，发出分贝高于70的蜂鸣震动、以及进行燃气泄露信息显示和发送指令指示。

其中，在该步骤S5中通信单元60还可以采用本实施例以上所描述过的语音通话、短消息等其他的通信方式将手机中预设的报警求助文本及定位单元50定位产生的定位信息打包发送至指定号码；

在以上实施方式的基础上，本实用新型在通信单元60上还增加另一项报警的功能，则是将手机通信单元60与所处位置的电动排风系统/门窗系统控制器通信连接，当通信单元60接收到处理器30的报警指令后，发送开启信号至电动排风系统/门窗系统来通风透气。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种具有燃气报警功能的手机，其特征在于，包括燃气探测传感器、与该燃气探测传感器电连接的采样芯片、与该采样芯片电连接的处理器、以及均与该处理器电连接的存储器、定位单元和通信单元；其中，

所述燃气探测传感器，用于将周围环境中的燃气浓度转换成电信号；

所述采样芯片，用于所述接收燃气探测传感器的电信号生成采样数据；

所述存储器，用于存储燃气浓度值标准；

所述处理器，用于接收所述采样芯片的采样数据，并对采样数据进行计算生成采样浓度值后与所述存储燃气浓度值标准对比，当其中至少一种气体的采样浓度值大于等于燃气浓度值标准时生成报警指令；

所述定位单元，用于接收到处理器的报警指令后，获取当前的定位信息；

所述通信单元，用于接收到处理器的报警指令后，通过手机通信方式向指定号码发出包含所述定位信息的报警信号、和/或向电动排风系统或智能门窗系统发送开启信号。

2.如权利要求1所述的具有燃气报警功能的手机，其特征在于，所述燃气探测传感器包括依次连接的气敏传感器阵列模块、信号预处理模块和识别分析模块。

3.如权利要求2所述的具有燃气报警功能的手机，其特征在于，所述气敏传感器阵列模块包括氧化物半导体气敏传感器、固体电解质气敏传感器、有机半导体气敏传感器、石英振子气敏传感器。

4.如权利要求1至3任一项所述的具有燃气报警功能的手机，其特征在于，所述定位单元包括GPS定位模块和网络辅助定位模块。

5.如权利要求1至3任一项所述的具有燃气报警功能的手机，其特征在于，所述定位信息包括所处位置的经度和纬度信息。

6.如权利要求1至3任一项所述的具有燃气报警功能的手机，其特征在于，所述定位信息包括所处位置的城市、区域、建筑名称、楼层的信息。

7.如权利要求1至3任一项所述的具有燃气报警功能的手机，其特征在于，还包括与所述处理器电连接的蜂鸣器和显示器；其中，

所述蜂鸣器，用于根据所述处理器的报警指令进行蜂鸣震动；

所述显示器，用于根据所述处理器的报警指令进行燃气泄露警报显示。

8.如权利要求7所述的具有燃气报警功能的手机，其特征在于，所述蜂鸣器的声压级大小不低于70分贝。

9.如权利要求1至3任一项所述的具有燃气报警功能的手机，其特征在于，所述指定号码为119火警报警电话、110事故报警电话或用户设定的固定电话、手机电话。

10.如权利要求1至3任一项所述的具有燃气报警功能的手机，其特征在于，所述手机通信方式是视频通话、语音通话、短消息、彩信、电子邮件中的一种或者多种。