CN209980431U - 一种具有阀门检测功能的家用燃气报警器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种具有阀门检测功能的家用燃气报警器，它包括控制器MCU、倾角传感器、报警电路和电源管理电路；所述倾角传感器，与所述控制器MCU连接，用于实时采集控制燃气管道阀门调控手柄的角度值，并传输至所述控制器MCU；所述控制器MCU，与所述报警电路连接，用于根据所述倾角传感器检测到的角度值驱动所述报警电路动作；所述电源管理电路分别连接所述控制器MCU、所述倾角传感器和所述报警电路，为所述控制器MCU、所述倾角传感器和所述报警电路供电。该具有阀门检测功能的家用燃气报警器具有设计科学、实用性强、操作简便和安全可靠性强的优点。

Description

一种具有阀门检测功能的家用燃气报警器

技术领域

本实用新型涉及燃气报警设备技术领域，具体的说，涉及了一种具有阀门检测功能的家用燃气报警器。

背景技术

目前，燃气已经成为城镇居民生活的主要能源；随着煤改气、农村改造等工程的实施，燃气也即将成为农村居民生活的主要能源。燃气给居民生活带来便利的同时也带来安全隐患：容易引发火灾等安全事故。燃气泄漏报警器是非常重要的燃气安全设备，它是安全使用城市燃气的最后一道保护。

检测燃气泄漏的家用报警器被广泛应用。现有燃气泄漏报警器通过气体传感器探测周围环境中的低浓度可燃气体，通过采样电路，将探测信号用模拟量或数字量传递给控制器MCU或控制电路，当可燃气体浓度超过控制器MCU或控制电路中设定的值时，控制器MCU通过执行器或执行电路发出报警信号或执行关闭燃气阀门等动作，用户及时采取安全措施，避免燃爆事故发生。

在日常使用燃气时，经常有用户只关闭燃气灶开关，而不关闭燃气管道阀门，此时，如果燃气没有泄漏，燃气泄漏报警器并不动作。

但是，只关闭燃气灶开关而不关闭燃气管道阀门，仍然有漏气的危险，存在燃气泄漏的安全隐患；并且在不使用时如果不关闭，连接管道和灶具的皮管一旦脱落或被老鼠咬破，就可能会造成燃气泄漏，一旦遭遇明火在密闭的空间里容易发生事故，尤其是在家里长期没人的时候和有抽烟习惯的人家庭中后果不堪设想；给人们的生命财产带来极大威胁。

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，从而提供一种具有阀门检测功能的家用燃气报警器。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种具有阀门检测功能的家用燃气报警器，包括控制器MCU、倾角传感器、报警电路和电源管理电路；

所述倾角传感器，与所述控制器MCU连接，用于实时采集控制燃气管道阀门调控手柄的角度值，并传输至所述控制器MCU；

所述控制器MCU，与所述报警电路连接，用于根据所述倾角传感器检测到的角度值驱动所述报警电路动作；

所述电源管理电路分别连接所述控制器MCU、所述倾角传感器和所述报警电路，为所述控制器MCU、所述倾角传感器和所述报警电路供电。

基于上述，该具有阀门检测功能的家用燃气报警器还包括燃气传感器，所述燃气传感器与所述控制器MCU连接。

基于上述，该具有阀门检测功能的家用燃气报警器还包括联动机械手，所述联动机械手卡设在所述燃气管道阀门调控手柄上；

所述联动机械手通过机械手驱动电路与所述控制器MCU连接。

基于上述，该具有阀门检测功能的家用燃气报警器还包括联动电磁阀，所述联动电磁阀设置在燃气输送管道上；

所述联动电磁阀连接通过电磁阀驱动电路与所述控制器MCU连接。

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：

1）本实用新型提供了一种具有阀门检测功能的家用燃气报警器，它包括控制器MCU、倾角传感器、报警电路和电源管理电路，所述控制器MCU根据所述倾角传感器检测到的角度值驱动所述报警电路动作，发出报警信息提示用户，避免发生只关闭燃气灶开关而不关闭燃气管道阀门的情况，消除了燃气泄漏的安全隐患，对人们的生命财产提供了保障；

2）本实用新型还包括燃气传感器，一旦，环境中的燃气浓度值达到预设的燃气报警值，所述控制器MCU能够发出驱动指令控制报警电路进行报警提示，及时有效地提醒人们，保障生命和财产的安全；

3）本实用新型还包括联动机械手和联动电磁阀，不但能够进行报警提示，还能够控制联动机械手或者联动电磁阀动作将燃气输送管道关闭；不但及时有效地提醒人们，且能够关闭了燃气阀门，即使在家里无人，依然避免发生燃气泄漏的情况，进一步保证了人们的生命和财产安全。

附图说明

图1是本实用新型的电路结构示意图。

图2是本实用新型的控制器MCU及附属电路的电路原理图。

图3是本实用新型的倾角传感器的电路原理图。

图4是本实用新型的燃气传感器的电路原理图。

图5是本实用新型的机械手驱动电路的电路原理图。

图6是本实用新型的电磁阀驱动电路的电路原理图。

图7和图8是本实用新型的电源管理电路的电路原理图。

图9是本实用新型的报警电路的电路原理图。

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

如附图1所示，一种具有阀门检测功能的家用燃气报警器，它包括控制器MCU、倾角传感器、报警电路和电源管理电路；所述倾角传感器，与所述控制器MCU连接，用于实时采集控制燃气管道阀门调控手柄的角度值，并传输至所述控制器MCU；所述控制器MCU，与所述报警电路连接，用于根据所述倾角传感器检测到的角度值驱动所述报警电路动作；所述电源管理电路分别连接所述控制器MCU、所述倾角传感器和所述报警电路，为所述控制器MCU、所述倾角传感器和所述报警电路供电。

工作时，当燃气管道阀门调控手柄发生移动，安装在燃气管道阀门调控手柄上的倾角传感器能够实时采集燃气管道阀门调控手柄的角度值，并将该角度值发送至所述控制器MCU。一旦，燃气管道阀门调控手柄的角度值达到预设值且持续一定时间，所述控制器MCU能够发出驱动指令，控制报警电路进行报警提示，及时有效地提醒人们关闭燃气阀门。本实用新型避免发生只关闭燃气灶开关而不关闭燃气管道阀门的情况，消除了燃气泄漏的安全隐患。

本实施例给出了一种控制器MCU及附属电路的具体实施方式，如附图2所示，所述控制器MCU的附属电路包括按键检测电路；所述控制器MCU能够接收所述倾角传感器的检测信号并进行处理，发出控制报警电路动作的驱动信号等；所述控制器MCU采用单片机或者其他可以实现上述功能的控制芯片。

本实施例还给出了一种倾角传感器的具体实施方式，如附图3所示，所述倾角传感器的IIC接口与所述控制器MCU的IIC_SCL引脚和IIC_SDA引脚连接。所述倾角传感器实时采集燃气管道阀门调控手柄的角度值并通过IIC接口将该角度值传输至所述控制器MCU的IIC接口，供所述控制器MCU判断燃气阀门是否关闭；若燃气管道阀门调控手柄的角度值达到预设值且持续一定时间，则判定燃气管道阀门未关闭。例如，燃气管道阀门持续打开1小时，默认为打开超时；超时后报警提示时间默认1分钟；此默认时间均可根据实际需求进行预设。

进一步地，所述倾角传感器的角度检测范围为0至180度，可以采用MPU6050模块或者三轴加速度传感器AN4070，或者其他可以实现上述功能的角度传感器均可使用。

本实施例还给出了一种电源管理电路的具体实施方式，如图7和图8所示，所述电源管理电路包括两部分电路，一部分电路将市电AC220V通过变压器变换为DC9V，给所述报警电路等电路供电；另一部分电路通过54231等电压转换电路将DC9V变换为DC5V或3.3V（根据单片机工作电压进行选择），给所述控制器MCU（DC5V或3.3V）、所述倾角传感器（DC5V或3.3V）等供电。本实施中采用5V供电系统的单片机。

本实施例还给出了一种报警电路的具体实施方式，所述报警电路可以采用声光报警器，声光报警器包括蜂鸣器驱动电路和指示灯电路；如附图9所示，所述蜂鸣器驱动电路包括蜂鸣器，以及与所述蜂鸣器控制连接的两路报警控制电路，其中一路所述报警控制电路与所述控制器MCU的BEEP1引脚连接；另一路所述报警控制电路与所述控制器MCU的BEEP2引脚连接；所述指示灯电路与所述控制器MCU的LED ALARM引脚、LED POWER引脚和LEDFAULT-J引脚连接。需要报警时，所述控制器MCU发出驱动信号，控制其中一路报警控制电路导通，驱动所述蜂鸣器动作，同时，驱动指示灯电路动作，发出声光报警信号。

在其他实施例中，所述报警电路也可以采用语音报警芯片，如WTN6系列语音芯片。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于：该具有阀门检测功能的家用燃气报警器还包括燃气传感器，所述燃气传感器与所述控制器MCU连接。

本实施例给出了一种燃气传感器的具体实施方式，如附图4所示，所述燃气传感器U1通过电阻与所述控制器MCU的VS引脚连接。所述燃气传感器实时监测环境中的燃气浓度值，并将其转换为相应的电压值，通过VS引脚传输至所述控制器MCU。

一旦，环境中的燃气浓度值达到预设的燃气报警值，所述控制器MCU能够发出驱动指令控制报警电路进行报警提示，及时有效地提醒人们，保障生命和财产的安全。

优选的，所述燃气传感器采用可燃气体甲烷传感器MP4，或者可燃气体传感器TGS2611，或者其他可以实现可燃气检测的半导体型传感器。

在其他实施例中，所述燃气传感器包含但不仅限于半导体、平面半导体、MEMS、催化燃烧式、红外式和电化学式传感器。采用不同传感器可检测不同气体，被检测气体包含但不仅限于CH4，C3H8，CO气体。燃气传感器实时监测被监测气体浓度，并将浓度信息传递给所述控制器MCU。当被监测气体浓度达到预设浓度，报警电路会发出气体泄漏的声光报警提示。

所述控制器MCU发出驱动信号通过BEEP1引脚或者BEEP2引脚传输，控制其中一路报警控制电路导通，使得所述蜂鸣器动作。如果要区别与燃气管道阀门未关闭的报警声音，可以控制所述蜂鸣器的报警频率，这部分为本领域的常规技术手段，在此不再详述。

实施例3

本实施例与实施例1的区别在于：该具有阀门检测功能的家用燃气报警器还包括联动电磁阀，所述联动电磁阀设置在燃气输送管道上；所述联动电磁阀连接通过电磁阀驱动电路与所述控制器MCU连接。

在燃气管道阀门调控手柄的角度值达到预设值且持续一定时间，所述控制器MCU能够发出驱动指令控制报警电路进行报警提示，还能够发出电磁阀动作指令，控制联动电磁阀动作将燃气输送管道关闭；不但及时有效地提醒人们，且关闭了燃气阀门，即使在家里无人，本实施例的具有阀门检测功能的家用燃气报警器能够避免发生燃气泄漏的情况，进一步保证了人们的生命和财产安全。

本实施例给出了一种电磁阀驱动电路的具体实施方式，如附图6所示，所述电磁阀驱动电路与所述控制器MCU的RELAY引脚连接，所述控制器MCU通过控制三极管Q3的导通或者截止，进而控制所述联动电磁阀动作。

实施例4

本实施例与实施例2的区别在于：该具有阀门检测功能的家用燃气报警器还包括联动电磁阀，所述联动电磁阀设置在燃气输送管道上；所述联动电磁阀连接通过电磁阀驱动电路与所述控制器MCU连接。

在环境中的燃气浓度值达到预设的燃气报警值，所述控制器MCU能够发出驱动指令控制报警电路进行报警提示时，还能够发出电磁阀动作指令，控制联动电磁阀动作将燃气输送管道关闭；不但及时有效地提醒人们，且关闭了燃气阀门，即使在家里无人，本实施例的具有阀门检测功能的家用燃气报警器能够避免发生燃气泄漏的情况，进一步保证了人们的生命和财产安全。

本实施例给出了一种电磁阀驱动电路的具体实施方式，如附图6所示，所述电磁阀驱动电路与所述控制器MCU的RELAY引脚连接，所述控制器MCU通过控制三极管Q3的导通或者截止，进而控制所述联动电磁阀动作。

实施例5

本实施例与实施例1的区别在于：该具有阀门检测功能的家用燃气报警器还包括联动机械手，所述联动机械手卡设在所述燃气管道阀门调控手柄上；所述联动机械手通过机械手驱动电路与所述控制器MCU连接。

在燃气管道阀门调控手柄的角度值达到预设值且持续一定时间，所述控制器MCU能够发出驱动指令控制报警电路进行报警提示，还能够发出机械手动作指令，控制联动机械手动作将燃气输送管道关闭；不但及时有效地提醒人们，且关闭了燃气阀门，即使在家里无人，本实施例的具有阀门检测功能的家用燃气报警器能够避免发生燃气泄漏的情况，进一步保证了人们的生命和财产安全。

本实施例给出了一种机械手驱动电路，如附图5所示，所述机械手驱动电路与所述控制器MCU的MP_P引脚连接。其中，联动机械手的机械结构与现有技术相同，在此不再详述。

在其他实施例中，该具有阀门检测功能的家用燃气报警器也可添加联动电磁阀和电磁阀驱动电路，以进一步提高本实用新型的安全可靠性。

实施例6

本实施例与实施例2的区别在于：该具有阀门检测功能的家用燃气报警器还包括联动机械手，所述联动机械手卡设在所述燃气管道阀门调控手柄上；所述联动机械手通过机械手驱动电路与所述控制器MCU连接。

在环境中的燃气浓度值达到预设的燃气报警值，所述控制器MCU能够发出驱动指令控制报警电路进行报警提示时，还能够发出机械手动作指令，控制联动机械手动作将燃气输送管道关闭；不但及时有效地提醒人们，且关闭了燃气阀门，即使在家里无人，本实施例的具有阀门检测功能的家用燃气报警器能够避免发生燃气泄漏的情况，进一步保证了人们的生命和财产安全。

本实施例给出了一种机械手驱动电路，如附图5所示，所述机械手驱动电路与所述控制器MCU的MP_P引脚连接。其中，联动机械手的机械结构与现有技术相同，在此不再详述。

在其他实施例中，该具有阀门检测功能的家用燃气报警器也可添加联动电磁阀和电磁阀驱动电路，以进一步提高本实用新型的安全可靠性。

实施例7

本实施例与其他实施例的区别在于：该具有阀门检测功能的家用燃气报警器还包括无线通信模块，所述控制器MCU通过所述无线通信模块与监控终端通讯互联，以增加本实用新型的联网报警功能。

其中，所述无线通信模块采用GPRS模块，所述监控终端为智能手机、平板电脑或者远程监控服务器等。所述控制器MCU与所述无线通信模块通讯互联，以及所述无线通信模块与所述监控终端通讯互联，属于本领域技术人员常规技术手段，在此不再详述。所述控制器MCU通过所述无线通信模块将报警提示信息发送至监控终端，以便实现远程监控功能，进一步保障了燃气使用的安全性。

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 (5)

1.一种具有阀门检测功能的家用燃气报警器，其特征在于：包括控制器MCU、倾角传感器、报警电路和电源管理电路；

所述倾角传感器，与所述控制器MCU连接，用于实时采集控制燃气管道阀门调控手柄的角度值，并传输至所述控制器MCU；

所述控制器MCU，与所述报警电路连接，用于根据所述倾角传感器检测到的角度值驱动所述报警电路动作；

所述电源管理电路分别连接所述控制器MCU、所述倾角传感器和所述报警电路，为所述控制器MCU、所述倾角传感器和所述报警电路供电。

2.根据权利要求1所述的具有阀门检测功能的家用燃气报警器，其特征在于：还包括燃气传感器，所述燃气传感器与所述控制器MCU连接。

3.根据权利要求1或2所述的具有阀门检测功能的家用燃气报警器，其特征在于：还包括联动机械手，所述联动机械手卡设在所述燃气管道阀门调控手柄上；

所述联动机械手通过机械手驱动电路与所述控制器MCU连接。

4.根据权利要求1或2所述的具有阀门检测功能的家用燃气报警器，其特征在于：还包括联动电磁阀，所述联动电磁阀设置在燃气输送管道上；

所述联动电磁阀连接通过电磁阀驱动电路与所述控制器MCU连接。

5.根据权利要求1所述的具有阀门检测功能的家用燃气报警器，其特征在于：还包括无线通信模块，所述控制器MCU通过所述无线通信模块与监控终端通讯互联。

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