CN208967168U - 一种燃气阀智能切断控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种燃气阀智能切断控制系统，包括机械手单元、控制器单元、开关单元和燃气报警器单元；所述机械手单元通过所述控制器单元与所述燃气报警器连接，所述燃气报警器用于检测燃气浓度并根据检测结果生成第一控制指令发送给所述机械手单元；所述开关单元与所述控制器单元连接，用于向所述控制器单元输入开关信号；所述控制器单元，根据所述开关信号断开所述机械手单元与所述燃气报警器的连接，并根据所述开关信号生成第二控制指令发送给所述机械手单元；所述机械手单元根据所述第一控制指令或所述第二控制指令动作。本实用新型通过增加控制器单元和开关单元，从而增加了另外一个关闭阀门的触发条件。

Description

一种燃气阀智能切断控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种燃气阀控制系统，具体的说，涉及了一种燃气阀智能切断控制系统。

背景技术

燃气安全不容忽视，现在市场上的燃气报警器及关断燃气阀的方案比较成熟，传统的切阀方案是在燃气报警器检测到气体泄漏之后再去关闭燃气阀，这种弊端在于关闭阀门的触发条件是燃气泄漏，燃气泄漏之后出现明火很容易发生爆炸。为提高用气的安全等级，如何在燃气泄漏之前就及时关闭阀门就成为我们亟待解决的问题。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种燃气阀智能切断控制系统。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种燃气阀智能切断控制系统，包括机械手单元、控制器单元、开关单元和燃气报警器单元；所述机械手单元通过所述控制器单元与所述燃气报警器连接，所述燃气报警器用于检测燃气浓度并根据检测结果生成第一控制指令发送给所述机械手单元；所述开关单元与所述控制器单元连接，用于向所述控制器单元输入开关信号；所述控制器单元，根据所述开关信号断开所述机械手单元与所述燃气报警器的连接，并根据所述开关信号生成第二控制指令发送给所述机械手单元；所述机械手单元根据所述第一控制指令或所述第二控制指令动作。

本实用新型还提供另一种燃气阀智能切断控制系统，包括机械手单元、控制器单元、开关单元和燃气报警器单元，所述燃气报警器与所述控制器单元连接，用于检测燃气浓度并根据检测结果向所述控制器单元发送报警信号；所述开关单元与所述控制器单元连接，用于向所述控制器单元输入开关信号；所述控制器单元控制连接所述机械手单元，根据开关信号或报警信号控制所述机械手单元动作。

本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，本实用新型通过增加控制器单元和开关单元，从而增加了另外一个关闭阀门的触发条件，用户按下所述开关单元后，所述控制器单元根据接收到开关信号控制机械手单元动作以实现阀门的开与关；或者所述控制器单元根据接收到开关信号和燃气报警器发送的报警信号控制控制机械手单元动作以实现阀门的开与关。本实用新型中，所述控制器单元与所述燃气报警器可以一体存在，也可以独立存在；所述开关单元与所述控制器单元可以一体存在，也可以独立存在。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的原理框图。

图2是本实用新型实施例2的控制器单元的结构框图。

图3是本实用新型实施例2的开关单元的结构框图。

图4是本实用新型实施例2的燃气报警器单元的结构框图。

图5是本实用新型实施例3的结构框图。

图6是本实用新型实施例5的控制器单元的结构框图。

图7是本实用新型实施例5的开关单元的结构框图。

图8是本实用新型实施例5的燃气报警器单元的结构框图。

图9是本实用新型实施例6的结构框图。

图10是本实用新型机械手单元的安装结构示意图。

图中：1. 安装耳；2. 输出轴；3. 燃气球阀心轴；4. 转臂；5. 手柄；6. 离合器；7.燃气球阀；8. 支架；9. 驱动电机。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

实施例1

本实用新型提供一种燃气阀智能切断控制系统，如图1所示，该控制系统包括机械手单元、控制器单元、开关单元和燃气报警器单元；

所述机械手单元通过所述控制器单元与所述燃气报警器连接，所述燃气报警器用于检测燃气浓度并根据检测结果生成第一控制指令发送给所述机械手单元；所述开关单元与所述控制器单元连接，用于向所述控制器单元输入开关信号；所述控制器单元，根据所述开关信号断开所述机械手单元与所述燃气报警器的连接，并根据所述开关信号生成第二控制指令发送给所述机械手单元；

所述机械手单元根据所述第一控制指令或所述第二控制指令动作。如图10所示，所述机械手单元是关闭燃气阀门的执行器件，包括燃气球阀7和通过支架8安装在燃气球阀7上的驱动电机9。驱动电机9根据所述第一控制指令或所述第二控制指令动作，驱动安装在驱动电机9输出轴2的转臂4，所述转臂4卡着燃气球阀7的手柄5，从而旋转关闭燃气球阀。

正常情况下，即所述开关单元未向所述控制器单元输入开关信号时，所述燃气报警器检测燃气浓度并根据检测结果生成第一控制指令发送给所述机械手单元；所述机械手单元根据所述第一控制指令动作实现阀门的关闭；

当所述开关单元向所述控制器单元输入开关信号时，所述控制器单元根据开关信号断开所述机械手单元与所述燃气报警器的连接，并根据开关信号生成第二控制指令发送给所述机械手单元，所述机械手单元根据所述第二控制指令动作实现阀门的关闭。

本实用新型通过增加控制器单元和开关单元增加了另外一个关闭阀门的触发条件，从而在燃气泄漏之前就可以关闭阀门，大大提高了用气的安全等级。

特别的，若用户长时间没有按下所述开关单元，所述控制器通过自带的计时器计时用户未按开关时间，当用户未按开关时间计时达到预设阈值时，所述控制器自行生成第二控制指令发送给所述机械手单元，以控制燃气阀的关断。

实施例2

如图2-4所示，本实施例与实施例1的区别之处在于，本实施例提供了所述燃气报警器单元、所述开关单元和所述控制器单元的具体实现方式：

所述燃气报警器单元包括可燃气体检测传感器模块、控制模块、报警模块、有线通信接口模块和电源模块；所述可燃气体检测传感器模块与所述控制模块连接，用于检测空气中的可燃气体并将检测结果发送所述控制模块；所述控制模块与所述报警模块连接，用于根据检测结果控制所述报警模块报警，并根据检测结果生成第一控制指令；所述有线通信接口模块分别与所述控制模块和所述燃气阀控制输出接口连接，用于将所述控制指令发送至所述燃气阀控制输出接口；所述电源模块用于向所述燃气报警器单元的各功能模块提供电能。

所述开关单元包括主控芯片、电池供电模块、控制按键开关和无线通信模块Ⅱ，所述无线通信模块Ⅱ与所述无线通信模块I通信连接，所述控制按键开关与所述主控芯片连接，用于将用户的操作转换成开关信号传输给所述主控芯片；所述主控芯片与所述无线通信模块Ⅱ连接，用于对所述开关信号进行处理并通过所述无线通信模块Ⅱ、所述无线通信模块I发送至所述单片机；所述电池供电模块用于向所述开关单元的各功能模块提供电能。

所述控制器单元包括单片机、无线通信模块I、燃气报警器控制输入接口、控制源切换电路、燃气阀控制驱动模块、燃气阀控制输出接口和电源模块；所述燃气报警器控制输入接口与所述燃气报警器连接，用于接收所述燃气报警器输出的第一控制指令；所述无线通信模块I分别与所述开关单元和所述单片机通信连接，用于接收所述开关单元发送的开关信号并传输给所述单片机；所述单片机与所述燃气阀控制驱动模块连接，根据接收的开关信号生成第二控制指令发送给所述燃气阀控制驱动模块，并生成切换信号发送给所述控制源切换电路；所述控制源切换电路分别与所述燃气阀控制驱动模块、所述燃气报警器控制输入接口和所述燃气阀控制输出接口连接，根据所述切换信号控制所述燃气报警器控制输入接口或所述燃气阀控制驱动模块与所述燃气阀控制输出接口连通，以向所述燃气阀控制输出接口输出控制信号；所述燃气阀控制输出接口根据所述第一控制指令或所述第二控制指令驱动所述机械手单元动作实现燃气阀门的开关操作；所述电源模块用于向所述控制器单元的各功能模块提供电能。

所述无线通信模块I和所述无线通信模块Ⅱ可以采用315M/433M/ZIGBEE/蓝牙等成熟无线模块。

正常情况下，即所述控制按键开关未向所述单片机输入开关信号时，所述燃气报警器控制输入接口与所述燃气阀控制输出接口接通，所述燃气报警器检测燃气浓度并根据检测结果生成第一控制指令发送给所述机械手单元；所述机械手单元根据所述第一控制指令动作实现阀门的关闭；

当所述控制按键开关向所述单片机输入开关信号时，所述单片机根据接收的开关信号生成切换信号发送给所述控制源切换电路，所述燃气报警器控制输入接口与所述燃气阀控制驱动模块接通，从而断开所述机械手单元与所述燃气报警器的连接，所述单片机还根据开关信号生成第二控制指令发送给所述机械手单元，所述机械手单元根据所述第二控制指令动作实现阀门的关闭。

实施例3

如图5所示，本实施例与实施例1和实施例2的区别之处在于：

所述控制器单元和所述开关单元为一体集成结构；

所述控制器单元包括单片机、燃气报警器控制输入接口、控制源切换电路、燃气阀控制驱动模块、燃气阀控制输出接口和电源模块；所述开关单元包括控制按键开关；所述控制按键开关与所述单片机连接，用于将用户的操作转换成开关信号；所述单片机与所述燃气阀控制驱动模块连接，根据所述开关信号生成第二控制指令发送给所述燃气阀控制驱动模块，并生成切换信号发送给所述控制源切换电路；

所述燃气报警器控制输入接口与所述燃气报警器连接，用于接收所述燃气报警器输出的第一控制指令；所述控制源切换电路分别与所述燃气阀控制驱动模块、所述燃气报警器控制输入接口和所述燃气阀控制输出接口连接，根据所述切换信号控制所述燃气报警器控制输入接口或所述燃气阀控制驱动模块与所述燃气阀控制输出接口连通，以向所述燃气阀控制输出接口输出所述第一控制指令和所述第二控制指令；所述燃气阀控制输出接口根据所述第一控制指令和所述第二控制指令驱动所述机械手单元动作实现燃气阀门的关闭操作；

所述电源模块用于向所述控制器单元和所述开关单元的各功能模块提供电能。

实施例4

如图1所示，本实用新型还提供一种燃气阀智能切断控制系统，该控制系统包括机械手单元、控制器单元、开关单元和燃气报警器单元，所述燃气报警器与所述控制器单元连接，用于检测燃气浓度并根据检测结果向所述控制器单元发送报警信号；所述开关单元与所述控制器单元连接，用于向所述控制器单元输入开关信号；所述控制器单元控制连接所述机械手单元，根据开关信号或报警信号控制所述机械手单元动作。

一方面，通过所述燃气报警器检测燃气浓度并根据检测结果向所述控制器单元发送报警信号；所述控制器单元根据报警信号控制所述机械手单元动作实现燃气阀门的关闭操作；

另一方面，通过所述开关单元向所述控制器单元输入开关信号，所述控制器单元根据开关信号控制所述机械手单元动作实现燃气阀门的关闭操作。

本实用新型实施例通过增加控制器单元和开关单元增加了另外一个关闭阀门的触发条件，从而在燃气泄漏之前就可以关闭阀门，大大提高了用气的安全等级。

实施例5

如图6-8所示，本实施例与实施例4的区别之处在于：

所述燃气报警器单元包括控制模块、可燃气体检测传感器模块、报警模块、第三无线通信模块和电源模块，所述可燃气体检测传感器模块与所述控制模块连接，用于检测空气中的可燃气体并将检测结果发送所述控制模块；所述控制模块分别与所述报警模块和所述第三无线通信模块连接，用于根据检测结果生成报警信息控制所述报警模块报警，并通过所述第三无线通信模块向所述控制器单元发送所述报警信号；所述电源模块用于向所述燃气报警器的各功能模块提供电能。

所述开关单元包括主控芯片、电池供电模块、控制按键开关和无线通信模块Ⅱ，所述控制按键开关与所述主控芯片连接，用于将用户的操作转换成开关信号传输给所述主控芯片；所述主控芯片与所述无线通信模块Ⅱ连接，用于对所述开关信号进行处理并通过所述无线通信模块Ⅱ发送至所述控制器单元；所述电池供电模块用于向所述开关单元的各功能模块提供电能。

所述控制器单元包括单片机、第一无线通信模块、第二无线通信模块、燃气阀控制驱动模块、燃气阀控制输出接口和电源模块；所述第一无线通信模块分别与所述开关单元和所述单片机通信连接，用于接收所述开关单元发送的开关信号并传输给所述单片机；所述第二无线通信模块分别与所述燃气报警器和所述单片机通信连接，用于接收所述燃气报警器发送的报警信号；所述单片机与所述燃气阀控制驱动模块连接，根据接收的开关信号或报警信号生成控制信号发送给所述燃气阀控制驱动模块；所述燃气阀控制驱动模块与所述燃气阀控制输出接口连接，用于放大所述单片机发送的控制信号并输出给所述燃气阀控制输出接口；所述燃气阀控制输出接口与所述机械手单元连接，根据所述控制信号驱动所述机械手单元动作实现燃气阀门的开关操作；所述电源模块用于向所述控制器单元的各功能模块提供电能。

所述第一无线通信模块和所述第四无线通信模块可以采用315M/433M/ZIGBEE/蓝牙等成熟无线模块，所述第二无线通信模块和所述第三无线通信模块可以采用NB-IOT/WIFI/ZigBee/GPRS/蓝牙/lora等成熟无线模块。

实施例6

如图9所示，本实施例与实施例4和5的区别之处在于：所述控制器单元和所述燃气报警器为一体集成结构；

所述控制器单元包括单片机、第一无线通信模块、燃气阀控制驱动模块、燃气阀控制输出接口和电源模块；所述燃气报警器单元包括可燃气体检测传感器模块和报警模块；

所述可燃气体检测传感器模块与所述单片机连接，用于检测空气中的可燃气体浓度；所述单片机与所述报警模块连接，用于根据所述可燃气体检测传感器模块的检测结果控制所述报警模块报警；

所述第一无线通信模块分别与所述开关单元和所述单片机通信连接，用于接收所述开关单元发送的开关信号并传输给所述单片机；所述单片机与所述燃气阀控制驱动模块连接，根据开关信号或所述可燃气体检测传感器模块的检测结果生成控制信号发送给所述燃气阀控制驱动模块；所述燃气阀控制驱动模块与所述燃气阀控制输出接口连接，用于放大所述单片机发送的控制信号并输出给所述燃气阀控制输出接口；所述燃气阀控制输出接口与所述机械手单元连接，根据所述控制信号驱动所述机械手单元动作实现燃气阀门的开关操作；

所述电源模块用于向所述控制器单元和所述燃气报警器的各功能模块提供电能。

需要特别说明的是，为了防止市电突然断电导致本智能切断控制系统无法正常运行，本智能切断控制系统中的电源模块设置有锂电池备用电源。为了确保智能切断控制系统的使用安全，防止整个智能切断控制系统因失电而产生监控时间盲区，当锂电池备用电源电压过低时，所述单片机输出控制指令至所述机械手单元强制关闭燃气阀门。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种燃气阀智能切断控制系统，其特征在于：包括机械手单元、控制器单元、开关单元和燃气报警器单元；

所述机械手单元通过所述控制器单元与所述燃气报警器连接，所述燃气报警器用于检测燃气浓度并根据检测结果生成第一控制指令发送给所述机械手单元；

所述开关单元与所述控制器单元连接，用于向所述控制器单元输入开关信号；

所述控制器单元，根据所述开关信号断开所述机械手单元与所述燃气报警器的连接，并根据所述开关信号生成第二控制指令发送给所述机械手单元；

所述机械手单元根据所述第一控制指令或所述第二控制指令动作。

2.根据权利要求1所述的燃气阀智能切断控制系统，其特征在于：所述控制器单元包括单片机、无线通信模块I、燃气报警器控制输入接口、控制源切换电路、燃气阀控制驱动模块、燃气阀控制输出接口和电源模块；

所述燃气报警器控制输入接口与所述燃气报警器连接，用于接收所述燃气报警器输出的第一控制指令；

所述无线通信模块I分别与所述开关单元和所述单片机通信连接，用于接收所述开关单元发送的开关信号并传输给所述单片机；

所述单片机与所述燃气阀控制驱动模块连接，根据接收的开关信号生成第二控制指令发送给所述燃气阀控制驱动模块，并生成切换信号发送给所述控制源切换电路；

所述控制源切换电路分别与所述燃气阀控制驱动模块、所述燃气报警器控制输入接口和所述燃气阀控制输出接口连接，根据所述切换信号控制所述燃气报警器控制输入接口或所述燃气阀控制驱动模块与所述燃气阀控制输出接口连通，以向所述燃气阀控制输出接口输出所述第一控制指令或所述第二控制指令；

所述燃气阀控制输出接口根据所述第一控制指令或所述第二控制指令驱动所述机械手单元动作实现燃气阀门的开关操作；

所述电源模块用于向所述控制器单元的各功能模块提供电能。

3.根据权利要求2所述的燃气阀智能切断控制系统，其特征在于：所述开关单元包括主控芯片、电池供电模块、控制按键开关和无线通信模块Ⅱ，所述无线通信模块Ⅱ与所述无线通信模块I通信连接，

所述控制按键开关与所述主控芯片连接，用于将用户的操作转换成开关信号传输给所述主控芯片；

所述主控芯片与所述无线通信模块Ⅱ连接，用于对所述开关信号进行处理并通过所述无线通信模块Ⅱ、所述无线通信模块I发送至所述单片机；

所述电池供电模块用于向所述开关单元的各功能模块提供电能。

4.根据权利要求1所述的燃气阀智能切断控制系统，其特征在于：

所述控制器单元和所述开关单元为一体集成结构；

所述控制器单元包括单片机、燃气报警器控制输入接口、控制源切换电路、燃气阀控制驱动模块、燃气阀控制输出接口和电源模块；所述开关单元包括控制按键开关；所述控制按键开关与所述单片机连接，用于将用户的操作转换成开关信号；所述单片机与所述燃气阀控制驱动模块连接，根据所述开关信号生成第二控制指令发送给所述燃气阀控制驱动模块，并生成切换信号发送给所述控制源切换电路；

所述燃气报警器控制输入接口与所述燃气报警器连接，用于接收所述燃气报警器输出的第一控制指令；所述控制源切换电路分别与所述燃气阀控制驱动模块、所述燃气报警器控制输入接口和所述燃气阀控制输出接口连接，根据所述切换信号控制所述燃气报警器控制输入接口或所述燃气阀控制驱动模块与所述燃气阀控制输出接口连通，以向所述燃气阀控制输出接口输出所述第一控制指令或所述第二控制指令；所述燃气阀控制输出接口根据所述第一控制指令或所述第二控制指令驱动所述机械手单元动作实现燃气阀门的开关操作；

所述电源模块用于向所述控制器单元和所述开关单元的各功能模块提供电能。

5.根据权利要求1-4任一项所述的燃气阀智能切断控制系统，其特征在于：所述燃气报警器单元包括可燃气体检测传感器模块、控制模块、报警模块、有线通信接口模块和电源模块；

所述可燃气体检测传感器模块与所述控制模块连接，用于检测空气中的可燃气体并将检测结果发送所述控制模块；

所述控制模块与所述报警模块连接，用于根据检测结果控制所述报警模块报警，并根据检测结果生成第一控制指令；

所述有线通信接口模块分别与所述控制模块和所述燃气阀控制输出接口连接，用于将所述第一控制指令发送至所述燃气阀控制输出接口；

所述电源模块用于向所述燃气报警器单元的各功能模块提供电能。

6.一种燃气阀智能切断控制系统，其特征在于：包括机械手单元、控制器单元、开关单元和燃气报警器单元，所述燃气报警器与所述控制器单元连接，用于检测燃气浓度并根据检测结果向所述控制器单元发送报警信号；所述开关单元与所述控制器单元连接，用于向所述控制器单元输入开关信号；所述控制器单元控制连接所述机械手单元，根据开关信号或报警信号控制所述机械手单元动作。

7.根据权利要求6所述的燃气阀智能切断控制系统，其特征在于：所述控制器单元包括单片机、第一无线通信模块、第二无线通信模块、燃气阀控制驱动模块、燃气阀控制输出接口和电源模块；

所述第一无线通信模块分别与所述开关单元和所述单片机通信连接，用于接收所述开关单元发送的开关信号并传输给所述单片机；

所述第二无线通信模块分别与所述燃气报警器和所述单片机通信连接，用于接收所述燃气报警器发送的报警信号；

所述单片机与所述燃气阀控制驱动模块连接，根据接收的开关信号或报警信号生成控制信号发送给所述燃气阀控制驱动模块；

所述燃气阀控制驱动模块与所述燃气阀控制输出接口连接，用于放大所述单片机发送的控制信号并输出给所述燃气阀控制输出接口；

所述燃气阀控制输出接口与所述机械手单元连接，根据所述控制信号驱动所述机械手单元动作实现燃气阀门的开关操作；

所述电源模块用于向所述控制器单元的各功能模块提供电能。

8.根据权利要求6所述的燃气阀智能切断控制系统，其特征在于：所述燃气报警器单元包括控制模块、可燃气体检测传感器模块、报警模块、第三无线通信模块和电源模块，

所述可燃气体检测传感器模块与所述控制模块连接，用于检测空气中的可燃气体并将检测结果发送所述控制模块；

所述控制模块分别与所述报警模块和所述第三无线通信模块连接，用于根据检测结果生成报警信息控制所述报警模块报警，并通过所述第三无线通信模块向所述控制器单元发送所述报警信号；

所述电源模块用于向所述燃气报警器的各功能模块提供电能。

9.根据权利要求6所述的燃气阀智能切断控制系统，其特征在于：

所述控制器单元和所述燃气报警器为一体集成结构；

所述控制器单元包括单片机、第一无线通信模块、燃气阀控制驱动模块、燃气阀控制输出接口和电源模块；所述燃气报警器单元包括可燃气体检测传感器模块和报警模块；

所述可燃气体检测传感器模块与所述单片机连接，用于检测空气中的可燃气体浓度；所述单片机与所述报警模块连接，用于根据所述可燃气体检测传感器模块的检测结果控制所述报警模块报警；

所述第一无线通信模块分别与所述开关单元和所述单片机通信连接，用于接收所述开关单元发送的开关信号并传输给所述单片机；所述单片机与所述燃气阀控制驱动模块连接，根据开关信号或所述可燃气体检测传感器模块的检测结果生成控制信号发送给所述燃气阀控制驱动模块；所述燃气阀控制驱动模块与所述燃气阀控制输出接口连接，用于放大所述单片机发送的控制信号并输出给所述燃气阀控制输出接口；所述燃气阀控制输出接口与所述机械手单元连接，根据所述控制信号驱动所述机械手单元动作实现燃气阀门的开关操作；

所述电源模块用于向所述控制器单元和所述燃气报警器的各功能模块提供电能。

10.根据权利要求6-9任一项所述的燃气阀智能切断控制系统，其特征在于：所述开关单元包括主控芯片、电池供电模块、控制按键开关和第四无线通信模块，

所述控制按键开关与所述主控芯片连接，用于将用户的操作转换成开关信号传输给所述主控芯片；

所述主控芯片与所述第四无线通信模块连接，用于对所述开关信号进行处理并通过所述第四无线通信模块发送至所述控制器单元；

所述电池供电模块用于向所述开关单元的各功能模块提供电能。