CN210153876U - 一种燃气灶具自动监测断气保护系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种燃气灶具自动监测断气保护系统，包括主控制模块和雷达探测器；雷达探测器设置于燃气灶具上；主控制模块通过控制电路与雷达探测器通信连接；主控制模块还与燃气阀电连接；雷达探测器通过发射雷达探测波检测燃气灶具预设空间内的人体信息，并传输至所述主控制模块；主控制模块根据雷达探测器检测的人体信息控制燃气阀打开或关闭，从而切断煤气供应；本实用新型提供的方案，探测距离精准可靠，能够有效保证燃气灶具的使用安全，不受非活动体位于探测范围内的影响，能够兼容适用于现有的所有燃气灶具。

Description

一种燃气灶具自动监测断气保护系统

技术领域

本实用新型属于燃气灶具技术领域，具体涉及一种燃气灶具自动监测断气保护系统。

背景技术

现有技术中，为提高燃气灶的使用安全，采用的方案是在燃气灶具上采用熄火保护装置，即灶具的火种在熄灭状态或未点燃时，燃气主火无法开启通气。这种装置的主要功能是，确保煤气不会在没有燃烧的情况下持续输送气体，造成燃气泄漏的危险；其主要的感应方式包括热电偶感应和电离感应两种方式；这两种方式只要元器件工作正常，无论是否有操作人员在操作位置，燃气灶在点燃后始终保持通气状态，这就存在一定火灾风险，一旦有火苗或火花即可引起火灾。

目前所公开的防护方案包括：灶具熄火保护装置和自动泡沫灭火、自动泡沫与喷水结合灭火系统。第一种装置的工作方式是根据炉头附近的热电偶感应到温度降低从而立刻关闭燃气阀切断燃气供应；第二种方案是当火灾发生时或者燃气灶上方的温度过高时，通过易熔件或安装在炉具上方的易熔片熔断而启动控制系统从而自动喷射泡沫和水达到灭火的目的。

上述公开防护方案的依然存在缺点，即燃气灶具在使用过程中因操作人员离开灶具操作位置后燃气灶具在无人看管的情况下始终保持燃烧状态而可能发生火灾事故的缺陷。

基于上述燃气灶具在使用过程中存在的技术问题，尚未有相关的解决方案；因此迫切需要寻求有效方案以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述技术中存在的不足之处，提出一种燃气灶具自动监测断气保护系统，旨在解决现有燃气灶具使用安全的问题。

本实用新型提供一种燃气灶具自动监测断气保护系统，包括主控制模块和雷达探测器；雷达探测器设置于燃气灶具上；主控制模块通过控制电路与雷达探测器通信连接；主控制模块还与燃气阀电连接；雷达探测器通过发射雷达探测波检测燃气灶具预设空间内的人体信息，并传输至所述主控制模块；主控制模块根据雷达探测器检测的人体信息控制燃气阀打开或关闭，从而切断煤气供应。

进一步地，雷达探测器包括微波雷达和超声波雷达；微波雷达用于检测人体的移动信号，并向所述超声波雷达输出高电平信号；超声波雷达根据所述高电平信号检测人体的距离信号，当检测人体的距离信号超出预设距离时，主控制模块控制切断燃气阀导电，从而切断煤气供应。

进一步地，微波雷达的检测范围为半径五米的扇形；超声波雷达检测的设定距离为八米。

进一步地，主控制模块包括超声波雷达处理器；超声波雷达探测与超声波雷达处理器通信连接；超声波雷达到设定距离内有人体反馈，并输出开关量信号给超声波雷达处理器；超声波雷达处理器计算超声波雷达反馈的距离信号，并设定超声波雷达以每秒10次的探测速度不断进行反馈；超声波雷达处理器经过多次计算反馈的距离信号后取距离平均值，当距离平均值大于设定数值后，输出开关量信号控制燃气阀关闭。

进一步地，超声波雷达处理器包括单片逻辑运算及时控运算器，当距离平均值大于设定数值后，单片逻辑运算及时控运算器按设定时间值计算时间，在设定时间内人体返回，微波雷达和超声波雷达继续输出信号，燃气阀持续导通，煤气持续供应；如人体在设定时间内没有返回，则输出信号切断所述燃气阀的供电，从而切断燃气供应。

进一步地，主控制模块包括IC处理及执行输出和距离运算及设置值处理器；距离运算及设置值处理器设置于控制电路上；距离运算及设置值处理器的一端与超声波雷达通信连接；IC处理及执行输出与距离运算及设置值处理器的另一端连接。

进一步地，还包括蜂鸣报警器，蜂鸣报警器设置于IC处理及执行输出上，用于当距离平均值大于设定数值后发出警报。

进一步地，主控制模块上设有低压电源及稳压区，燃气阀与低压电源及稳压区电连接，主控制模块通过低压电源及稳压区控制燃气阀的打开或关闭。

相应地，本申请方案还提供一种燃气灶具自动监测断气保护方法，应用于上述所述的燃气灶具自动监测断气保护系统；还包括以下过程：

人体打开燃气灶后，燃气灶具自动监测断气保护系统上电，雷达探测器开始检测人体信息；

当雷达探测器检测到人体离开预设距离后，主控制模按设定时间值计算时间，如设定时间内人体返回，雷达探测器继续输出信号，燃气阀持续导通，煤气持续供应；如人体在设定时间内没有返回，雷达探测器输出信号切断所述燃气阀的供电，从而切断燃气供应。

进一步地，雷达探测器包括微波雷达和超声波雷达，雷达探测器检测检测人体信息具体包括：

微波雷达检测人体的移动信号，并向超声波雷达输出高电平信号，超声波雷达根据高电平信号检测人体的距离信号，当检测人体的距离信号超出预设距离时，主控制模块控制切断燃气阀导电，从而切断煤气供应；和/或，

主控制模包括单片逻辑运算及时控运算器，单片逻辑运算及时控运算器按设定时间值计算时间具体包括：

人体离开预设距离后，单片逻辑运算及时控运算器开始计时，设定时间范围为10秒至60秒；和/或，

主控制模块包括超声波雷达处理器；超声波雷达探测到设定距离内有人体反馈，并输出开关量信号给超声波雷达处理器；超声波雷达处理器计算超声波雷达反馈的距离信号，并设定超声波雷达以每秒10次的探测速度不断进行反馈；超声波雷达处理器经过多次计算反馈的距离信号后取距离平均值，当距离平均值大于设定数值后，输出开关量信号切断所述燃气阀断电。

本实用新型提供的方案还具有如下技术效果：

第一、探测距离精准可靠，能够有效保证燃气灶具的使用安全；

第二、不受非活动体位于探测范围内的影响，即当活动人体离开设定距离范围后，如有非活动体位于探测范围内时，系统仍判定灶具处于无人看管状态；

第三、能够兼容适用于现有的所有燃气灶具，即无论灶具是手动控制、或者熄火保护控制还是电子保护系统控制等都可以进行安装和使用，并达到同样的保护作用。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

以下将结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1 为本实用新型一种燃气灶具自动监测断气保护探测示意图；

图2 为本实用新型一种燃气灶具自动监测断气保护系统连接示意图；

图3 为本实用新型一种燃气灶具自动监测断气保护系统结构示意图；

图4 为本实用新型一种燃气灶具自动监测断气保护系统控制电路示意图；

图5 为本实用新型一种燃气灶具自动监测断气保护系统控制原理图；

图6 为本实用新型一种燃气灶具自动监测断气保护方法流程图。

图中：1、电源开关；2、熔断器；3、电源；4、低压电源及稳压区；5、IC处理及执行输出；6、超声波雷达处理器；7、无锁开关；8、雷达提示灯；9、运行指示灯；10、燃气阀；11、蜂鸣报警器；12、微波雷达；13、超声波雷达；14、距离运算及设定值处理器；15、主控制模块；100、燃气灶具；200、雷达探测波。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、 “厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时 针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或 位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必 须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三 个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等 术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连 接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以 是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的 普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图 1至图5所示，本实用新型提供一种燃气灶具自动监测断气保护系统，适用于各种商用或家用燃气灶具的自动监测断气保护要求；保护系统包括主控制模块15和雷达探测器；其中，主控制模块设置于主控电路板上且通过微电脑程序控制，主控制模块15通过控制电路与雷达探测器通信连接；主控制模块15还与燃气阀10电连接，以控制燃气阀10的开和关；主控制模块15可设置于燃气灶具100上，也可设置于厨房内的位于燃气灶具的侧边；雷达探测器设置于燃气灶具100上，并通过发射雷达探测波200检测燃气灶具100预设空间内的人体信息，并传输至主控制模块15；主控制模块15根据雷达探测器检测的人体信息控制燃气灶具的燃气阀10打开或关闭，该燃气阀为电磁阀，电磁阀可以通过打开实现燃气阀断电从而切断煤气供应，当也可以通过关闭实现燃气阀断电从而切断煤气供应；进一步地，燃气阀10设置于煤气管道上，用于控制煤气的打开或关闭；具体地，主控制模块15根据雷达探测器检测的人体信息控制燃气阀断电从而切断煤气供应；采用上述方案，通过微电脑程序主控制模块及雷达探测器等设计组合，解决燃气灶在无人操作的情况下切断燃气供应，主动熄灭炉火、防止火灾发生的问题；现有技术中燃气灶是在火种熄灭状态下达切断煤气阀的目的，这样切断煤气供应存在滞后性，并且需要煤气浓度达到一定程度方可检测到，容易造成火灾风险。

优选地，结合上述方案，如图 1至图5所示，本实施例中，雷达探测器包括微波雷达12和超声波雷达13；其中，微波雷达12用于检测人体的移动信号，并将人体的移动信号向超声波雷达13输出高电平信号，这样超声波雷达13可以根据高电平信号检测人体的距离信号，当检测人体的距离信号超出预设距离时，主控制模块15控制切断燃气阀10导电，从而切断煤气供应，避免无人操作下燃气灶具继续使用，存风险；具体地，微波雷达12探测到人体移动后输出高电平至超声波雷达13，超声波雷达13达探测到设定距离内有人体反馈输出开关量信号中继高电平信号给主控制模块，主控制模块得到信号后，通过运算得到数据，判定有人体在燃气灶具前设定范围内操作，输出雷达就绪信号及指示，操作人员看到指示灯后，启动按键开关，主控制模块得到信号，输出电压至燃气阀10，开启电磁阀，煤气管道导通，煤气通过燃气阀10到达燃烧器；与此同时，微波雷达12和超声波雷达13持续监测，当人员离岗，超出预设距离时，雷达探测器输出信号消失，主控制模块开始按设定时间值计算时间，当在设定时间内人员返回，微波雷达12和超声波雷达13继续输出信号，燃气阀10持续导通；如操作人员在设定时间内没有返回，则微波雷达12和超声波雷达13输出信号切断燃气阀10供电，切断燃气供应。

本实用新型提供的燃气灶具自动监测断气保护系统，可以自动监测到厨师在使用燃气灶具的过程中离开操作位置一定距离和一定时间后立刻切断燃气的装置，保护系统中的雷达探测器探测距离可以在0.5米到5米范围内进行调整，时间可在10秒到60秒范围内可调；其方法是通过微波雷达和超声波雷达及距离、时间控制模块输出燃气阀切断信号而实现。

优选地，结合上述方案，如图 1至图5所示，本实施例中，微波雷达12的检测范围为半径五米的扇形；超声波雷达13检测的设定距离为八米；控制电路包括电源开关1、熔断器2、电源3，电源开关1通过熔断器2与电源3电连接，电源3由AC220V电源接入转化为DC24V安全电压供电，微波雷达12探测到活动体移动后向超声波雷达13输出高电平；微波雷达12的电路板为沉线式设计，采用高频输出，电压输入5V，功率0.2毫瓦，其具体感应范围为扇形半径5米。当超声波雷达13探测到设定距离内有人体反馈输出开关量信号中继高电平信号给主控制模块的电路板输出电压，超声波雷达13电压24V，探测距离8米，能够精确探测活动体距离，超声波雷达的探测信号反馈至主控制模块的超声波雷达处理器，该超声波雷达处理器负责处理雷达反馈信号的计算及距离的设定，并以每秒10次的探测速度不断进行反馈，经过计算后取平均值，当平均值小于设定数值后，输出开关量信号，反之则切断信号。

优选地，结合上述方案，如图 1至图5所示，本实施例中，主控制模块包括超声波雷达处理器6，超声波雷达处理器6集成于主控制模块上；超声波雷达13与超声波雷达处理器6通信连接；超声波雷达13探测到设定距离内有人体反馈，并输出开关量信号给超声波雷达处理器；超声波雷达处理器6计算超声波雷达13反馈的距离信号，并设定超声波雷达以每秒10次的探测速度不断进行反馈；超声波雷达处理器6经过多次计算反馈的距离信号后取距离平均值，当距离平均值大于设定数值后，超声波雷达处理器6输出开关量信号控制燃气阀10断电关闭；本实施例中，采用超声波雷达探测、时间逻辑控制器和集成电路控制等组合系统使厨师或操作人员点燃灶具后离开操作位置一定距离和时间后自动切断灶具的燃气供应，从而彻底杜绝因操作人员的离开而使灶具长时间燃烧造成火灾事故的发生。

优选地，结合上述方案，如图 1至图5所示，本实施例中，超声波雷达处理器6包括单片逻辑运算及时控运算器，单片逻辑运算及时控运算器集成于超声波雷达处理器上；当距离平均值大于设定数值后，单片逻辑运算及时控运算器按设定时间值计算时间，在设定时间内人体返回，微波雷达和超声波雷达继续输出信号，燃气阀持续导通，煤气持续供应；如人体在设定时间内没有返回，则输出信号切断燃气阀的供电，从而切断燃气供应。

优选地，结合上述方案，如图 1至图5所示，本实施例中，主控制模块包括IC处理及执行输出5和距离运算及设置值处理器14；距离运算及设置值处理器14设置于控制电路上；距离运算及设置值处理器14的一端与超声波雷达13通信连接；IC处理及执行输出5与距离运算及设置值处理器14的另一端连接，从而控制雷达探测器输出工作。

优选地，结合上述方案，如图 1至图5所示，本实施例中，本实用新型提供一种燃气灶具自动监测断气保护系统还包括蜂鸣报警器11，蜂鸣报警器11设置于IC处理及执行输出5上，用于当距离平均值大于设定数值后发出警报，或者当打开燃气灶后，雷达探测器探测到预设距离内没有反馈信号时发出警报。

优选地，结合上述方案，如图 1至图2所示，本实施例中，主控制模块上集成设有低压电源及稳压区4，燃气阀10与低压电源及稳压区电连接，主控制模块通过低压电源及稳压区4控制燃气阀的打开或关闭；具体地，燃气阀10为低压煤气切断阀，低压煤气切断阀在通电状态下可导通煤气通道进行煤气供应。

优选地，结合上述方案，如图 1至图5所示，本实施例中，主控制模块上还包括有电源3，电源3通过熔断器2与电源开关1电连接，并且在电源3上还连接有无锁开关7；进一步地，在超声波雷达处理器6上还连接有雷达提示灯8和运行指示灯9，雷达提示灯8用于显示雷达探测器工作状态，运行指示灯9用于显示系统工作状态；进一步地，本实用新型提供的保护系统除燃气阀以外的全部组件整合为单一盒体，盒体产品根据现有技术不同的燃气灶具分为若干不同型号，根据不同的灶具在进行安装时，只需接入电源，或者同时再将配备的燃气阀接驳到燃烧器或燃气管路即可完成。

本实用新型提供的方案，在燃气灶具点燃主火后自动监测，在无人看管或无人操作的情况发生时主动切断燃气供应；本实用新型的优点在于能够有效防止厨师点燃灶具后离开操作区域而不返回时使被加热的食物、油等由于持续加热而引发火灾的发生。本实用新型提供的方案应用于燃气灶具上，能够达到设计要求和客户的要求，有效保证了燃气灶具的使用安全。

相应地，结合上述方案，如图1至图5所示，本实用新型还提供一种燃气灶具自动监测断气保护方法，应用于上述所述的燃气灶具自动监测断气保护系统，还包括以下过程：

人体打开燃气灶后，燃气灶具自动监测断气保护系统上电并处于监控状态，雷达探测器开始检测燃气灶具设定距离内的人体信息；

当雷达探测器检测到人体离开预设距离后，主控制模按设定时间值计算时间，如设定时间内人体返回，雷达探测器继续输出信号，使得燃气阀持续导通，煤气持续供应；如人体在设定时间内没有返回，雷达探测器输出信号切断燃气阀的供电，从而切断燃气供应。

优选地，结合上述方案，本实施例中，雷达探测器包括微波雷达和超声波雷达，雷达探测器检测检测人体信息具体包括：微波雷达检测人体的移动信号，并向超声波雷达输出高电平信号，超声波雷达根据高电平信号检测人体的距离信号，当检测人体的距离信号超出预设距离时，主控制模块控制切断燃气阀导电，从而切断煤气供应。

优选地，结合上述方案，本实施例中，主控制模包括单片逻辑运算及时控运算器，单片逻辑运算及时控运算器按设定时间值计算时间具体包括：人体离开预设距离后，单片逻辑运算及时控运算器开始计时，设定时间范围为10秒至60秒；即设定时间为20秒，当雷达探测器检测到人体离开预设距离后，主控制模开始计时，当计时到达20秒时，主控制模块控制切断燃气阀导电，从而切断煤气供应。

优选地，结合上述方案，本实施例中，本实用新型还提供一种燃气灶具自动监测断气保护方法包括超声波雷达处理器；超声波雷达探测到设定距离内有人体反馈，并输出开关量信号给超声波雷达处理器；超声波雷达处理器计算超声波雷达反馈的距离信号，并设定超声波雷达以每秒10次的探测速度不断进行反馈；超声波雷达处理器经过多次计算反馈的距离信号后取距离平均值，当距离平均值大于设定数值后，输出开关量信号切断燃气阀断电。

本实用新型提供的方案，不受环境湿热或油污、异物遮挡以及任何附近其他厨房设备的影响，只要探测到炉前设定距离范围内没有人，则系统自动启动燃气阀切断输出信号倒计时程序，在倒计时程序结束前如果厨师回到炉前或者探测到有人在炉前位置，则倒计时结束，系统不切断燃气，炉具正常使用；如果在倒计时结束时仍然探测设定距离内没有人，则控制模块输出燃气阀切断命令，从而切断燃气供应。

本实用新型提供的方案还具有如下技术效果：

第一、探测距离精准可靠，能够有效保证燃气灶具的使用安全；

第二、不受非活动体位于探测范围内的影响，即当活动人体离开设定距离范围后，如有非活动体位于探测范围内时，系统仍判定灶具处于无人看管状态；

第三、能够兼容适用于现有的所有燃气灶具，即无论灶具是手动控制、或者熄火保护控制还是电子保护系统控制等都可以进行安装和使用，并达到同样的保护作用。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述所述技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术对以上实施例所做的任何改动修改、等同变化及修饰，均属于本技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种燃气灶具自动监测断气保护系统，其特征在于，包括主控制模块和雷达探测器；所述雷达探测器设置于燃气灶具上；所述主控制模块通过控制电路与所述雷达探测器通信连接；所述主控制模块还与燃气阀电连接；

所述雷达探测器通过发射雷达探测波检测燃气灶具预设空间内的人体信息，并传输至所述主控制模块；

所述主控制模块根据所述雷达探测器检测的人体信息控制所述燃气阀打开或关闭，从而切断煤气供应。

2.根据权利要求1所述的燃气灶具自动监测断气保护系统，其特征在于，所述雷达探测器包括微波雷达和超声波雷达；

所述微波雷达用于检测人体的移动信号，并向所述超声波雷达输出高电平信号；

所述超声波雷达根据所述高电平信号检测人体的距离信号，当检测人体的距离信号超出预设距离时，所述主控制模块控制切断所述燃气阀导电，从而切断煤气供应。

3.根据权利要求2所述的燃气灶具自动监测断气保护系统，其特征在于，所述微波雷达的检测范围为半径五米的扇形；所述超声波雷达检测的设定距离为八米。

4.根据权利要求2所述的燃气灶具自动监测断气保护系统，其特征在于，所述主控制模块包括超声波雷达处理器；所述超声波雷达与所述超声波雷达处理器通信连接；所述超声波雷达探测到设定距离内有人体反馈，并输出开关量信号给所述超声波雷达处理器；所述超声波雷达处理器计算所述超声波雷达反馈的距离信号，并设定所述超声波雷达以每秒10次的探测速度不断进行反馈；所述超声波雷达处理器经过多次计算反馈的距离信号后取距离平均值，当距离平均值大于设定数值后，输出开关量信号控制所述燃气阀关闭。

5.根据权利要求4所述的燃气灶具自动监测断气保护系统，其特征在于，所述超声波雷达处理器包括单片逻辑运算及时控运算器，当距离平均值大于设定数值后，所述单片逻辑运算及时控运算器按设定时间值计算时间，在设定时间内人体返回，所述微波雷达和超声波雷达继续输出信号，所述燃气阀持续导通，煤气持续供应；如人体在设定时间内没有返回，则输出信号切断所述燃气阀的供电，从而切断燃气供应。

6.根据权利要求4所述的燃气灶具自动监测断气保护系统，其特征在于，所述主控制模块包括IC处理及执行输出和距离运算及设置值处理器；所述距离运算及设置值处理器设置于所述控制电路上；所述距离运算及设置值处理器的一端与所述超声波雷达通信连接；所述IC处理及执行输出与所述距离运算及设置值处理器的另一端连接。

7.根据权利要求6所述的燃气灶具自动监测断气保护系统，其特征在于，还包括蜂鸣报警器，所述蜂鸣报警器设置于所述IC处理及执行输出上，用于当距离平均值大于设定数值后发出警报。

8.根据权利要求6所述的燃气灶具自动监测断气保护系统，其特征在于，所述主控制模块上设有低压电源及稳压区，所述燃气阀与所述低压电源及稳压区电连接，所述主控制模块通过所述低压电源及稳压区控制所述燃气阀的打开或关闭。

Images