CN210777111U - 应用于燃气灶炉的安全监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了应用于燃气灶炉的安全监控系统，包括：检测模块、控制模块和防护模块，所述检测模块包括检测金属灶具的底部温度的测温装置和检测燃气灶炉的整体压力的测压装置；所述控制模块实时接收检测模块发出的检测信息并发出安全控制信息；所述防护模块接收控制模块发出的安全控制信息作出具体的安全操作，所述防护模块包括声光警报装置和燃气断供装置。本实用新型结合实际生活，对烹饪过程进行监控，通过检测炊具的温度信息及燃气灶炉的压力信息形成控制指令，从而实现对厨房安全监控及安全防护，防止因发生干烧等问题导致的厨房火宅或者燃气泄漏，有利于提高居民的厨房安全性。

Description

应用于燃气灶炉的安全监控系统

技术领域

本实用新型属于厨房安全技术领域，特别涉及应用于燃气灶炉的安全监控系统。

背景技术

燃气灶炉作为现代生活不可或缺的厨房用品，主要以天然气作为燃料进行烹饪。虽然随着科技的发展，智能厨灶也越来越普遍，但是智能厨灶更多的侧重点是个性化、便捷化操作，对于燃气安全性能的防护很少关注。也别是现在还有很多居民习惯于使用厨灶来烧开水，其中老人占很大部分，他们一旦忘记厨灶还在烧水，人离开以后，随着干烧、溢水导致煤气熄灭就会发生严重的安全事故，这样的事例每年都在发生，所以相关的厨房安全问题需要得到关注，且亟待解决。

实用新型内容

本实用新型针对上述现有技术的存在的问题，提供应用于燃气灶炉的安全监控系统。

本实用新型通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

应用于燃气灶炉的安全监控系统，包括：

检测模块，所述检测模块包括测温装置和测压装置，所述测温装置设置在燃气灶炉的炉头上方并检测金属灶具的底部温度，所述测压装置设置在橱柜台面与燃气灶炉之间并检测燃气灶炉的整体压力；

控制模块，所述控制模块实时接收检测模块发出的检测信息，包括测温装置检测的金属灶具底部温度和测压装置检测的燃气灶炉整体压力，所述控制模块根据接收的检测信息的变化值发出安全控制信息；

防护模块，所述防护模块接收控制模块发出的安全控制信息作出具体的安全操作，所述防护模块包括声光警报装置和燃气断供装置，所述声光警报装置根据安全控制信息发出蜂鸣并同时亮起警示灯，所述燃气断供装置根据安全控制信息控制与燃气灶炉相连的燃气管道关闭。

进一步的，所述检测模块还包括有毒气体检测装置，所述有毒气体检测装置检测燃气灶炉周围的一氧化碳及甲烷的浓度并实时传送到控制模块形成相应的安全控制信息。

进一步的，还包括网络模块及与网络模块互联的用户终端平台，所述网络模块包括WIFI收发装置和4G收发装置，所述控制模块与网络模块互联，所述用户终端平台与控制模块通过控制模块实现检测信息的实时反馈。

进一步的，还包括显示模块，所述显示模块集成有显示和触控功能。

进一步的，还包括集成在控制模块中的定时模块，所述定时模块通过网络模块与用户终端平台互联，且所述定时模块还与显示模块互联，通过用户终端平台及显示模块对定时模块进行设定从而控制燃气断供装置的工作。

进一步的，还包括为安全监控系统供能的电源模块，所述电源模块包括可充电的蓄电池和家用交流电。

进一步的，所述燃气断供装置为安装在燃气灶炉供气管道上的电磁阀。

进一步的，所述控制模块中还集成有定量熬煮模块，所述定量熬煮模块应用测压装置检测并记录在控制模块中目标汤水量来控制当测压装置再次检测到与目标汤水量相同压力值时控制燃气断供装置关闭燃气管道以实现定量熬煮功能。

本实用新型的有益效果为：本实用新型结合实际生活，对烹饪过程进行监控，通过检测炊具的温度信息及燃气灶炉的压力信息形成控制指令，从而实现对厨房安全监控及安全防护，防止因发生干烧等问题导致的厨房火宅或者燃气泄漏，有利于提高居民的厨房安全性。

附图说明

图1是本实用新型安全监控系统的原理框图；

图2是本实用新型控制模块的电路图；

图3是本实用新型电源模块的电路图；

图4是本实用新型显示模块与声光报警装置的电路图；

图5是本实用新型检测模块的电路图；

图6是本实用新型燃气断供装置的电路图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

如图1所示，为安全监控系统的原理框图，应用于燃气灶炉的安全监控系统，整个安全监控系统基于STM32单片机和传感器成立，包括：检测模块、控制模块和防护模块，其中控制模块为STM32F103RCT系列单片机，用于接收和处理传感器检测的信息；检测模块包括测温装置和测压装置，测温装置为电阻温度探测器，外部附着隔热罩以消除火焰的干扰，电阻温度探测器的探头直接与金属炊具的底部接触来检测炊具的温度；测压装置也是电阻应变片结构，设置在橱柜台面与燃气灶炉之间并检测燃气灶炉的整体压力；防护模块接收控制模块发出的安全控制信息作出具体的安全操作，所述防护模块包括声光警报装置和燃气断供装置，所述声光警报装置根据安全控制信息发出蜂鸣并同时亮起警示灯，所述燃气断供装置根据安全控制信息控制与燃气灶炉相连的燃气管道关闭，本系统中燃气断供装置为安装在燃气灶炉供气管道上的电磁阀。

这样，检测模块、控制模块和防护模块就构成了应用于燃气灶炉的安全监控系统的功能基础模块。其具体实现安全监控的方式是：测压装置实时检测燃气灶炉的整体压力，测温装置实时检测金属炊具的底部温度，一旦人长期离开厨房，特别是用燃气烧水的时候，水会被少干，这时测压装置与测温装置就会产生检测信号，因为水被烧干了，测压装置能够检测到的压力信号会逐渐降低直到趋近一个稳定值，一旦测压装置检测的压力信号符合这样的压力波动，说明发生了干烧，另一方面，当发生干烧的时候，火焰会直接对炊具进行加热，失去了内部水的吸热，炊具的温度会急剧升高，这个特点在金属炊具上表现更加明显，一旦测温装置检测的温度信息突然升高且超过了控制模块预设的安全值，说明发生了干烧，这时候控制模块就会向防护模块发出安全控制信息进行干预。

针对具体的干预方式，本实施例中给出了以下的方案：

第一种方式

当测压装置检测的压力信号符合压力波动，控制模块向声光警报装置发出安全控制信息，使蜂鸣器发出蜂鸣，同时亮起警示灯；

当测温装置检测的温度信息突然升高且超过了控制模块预设的安全值，控制模块向燃气断供装置发出安全控制信息，电磁阀工作阻断燃气灶炉供气。

第二种方式

当测压装置检测的压力信号符合压力波动或者测温装置检测的温度信息突然升高且超过了控制模块预设的安全值，控制模块同时向声光警报装置和燃气断供装置发出安全控制信息，使蜂鸣器发出蜂鸣、亮起警示灯，同时电磁阀工作阻断燃气灶炉供气。

由于炊具在加热的过程中，测压装置检测的压力信号符合压力波动总是会先于测温装置检测的温度信息突然升高且超过控制模块预设的安全值发生；第一种方式的侧重点在于分情况控制，即当测压装置检测的压力信号符合压力波动时说明才刚开始发生干烧，情况不严重，仅仅通过声光警报提醒居民处理就能达到安全监控；而当测温装置检测的温度信息突然升高且超过控制模块预设的安全值时，说明干烧已经发生一定时间了，可能会发生安全隐患，情况严重，所以需要控制电磁阀工作阻断燃气灶炉供气来实现安全监控。第一种方式的侧重点在于即时控制，即不区分情况的严重程度，只要出现安全隐患就直接控制并消除，从而最大程度的保证用户安全性。

综合上述的说明，本实用新型的特点是：区别于其他的仅通过检测有毒其他浓度来实现安全监控，本实用新型结合实际生活，对烹饪过程进行监控，通过检测炊具的温度信息及燃气灶炉的压力信息形成控制指令，从而实现对厨房安全监控及安全防护，防止因发生干烧等问题导致的厨房火宅或者燃气泄漏，有利于提高居民的厨房安全性。

进一步的，所述检测模块还包括有毒气体检测装置，所述有毒气体检测装置检测燃气灶炉周围的一氧化碳及甲烷的浓度并实时传送到控制模块形成相应的安全控制信息。

考虑到在用燃气烧水的时候，会发生容器装水过多在沸腾时溢出将灶具的或熄灭，这样便会引发燃气泄漏导致一氧化碳及甲烷浓度升高，产生安全问题，所以在检测模块增加有毒气体检测装置，包括一氧化碳检测仪和甲烷检测仪，分别检测一氧化碳和甲烷的浓度，一旦一氧化碳和甲烷的浓度中任一个达到控制模块的安全值，控制模块直接发出安全控制信息，使蜂鸣器发出蜂鸣、亮起警示灯，同时电磁阀工作阻断燃气灶炉供气，防止居民燃气中毒，进一步提高安全性能。

进一步的，还包括网络模块及与网络模块互联的用户终端平台，所述网络模块包括WIFI收发装置和4G收发装置，所述控制模块与网络模块互联，所述用户终端平台与控制模块通过控制模块实现检测信息的实时反馈。

用户终端平台是科技发展的必然产物，特别是现在人们的生活基本离不开电子产品，通过设置网络模块与用户终端实现互联，即可随时实现检测数据状态的共享，让用户不在厨房也能实时监控厨房的安全状态。另外，由于电子产品的娱乐性比较强，很有可能会发生烧水的时候在客厅玩手机或者平板而忘记厨房在烧水，这时候很容易发生安全隐患。通过设置用户终端平台，该用户终端平台可以依照用户的授权获取用户终端的部分功能控制，包括后台运行、振动和响铃，这样在厨房发生安全问题时，网络模块不仅通过数据传输将检测信息发送给手机上的用户终端平台，用户终端平台还能根据传输的数据信息来控制手机振动或者响铃或者同时发生，这样当检测模块的检测信息达到安全监控的安全值时，即使用户手机处于其它界面，用户终端平台在后台运行的同时也能起到安全提示的作用，最大程度的提高厨房安全性。

进一步的，还包括显示模块，所述显示模块集成有显示和触控功能。显示模块用于直观表示安全监控的各项指标，使用户能清除地获悉安全状态，同时为了提高操作便捷性，显示模块集成有显示和触控功能。

进一步的，还包括集成在控制模块中的定时模块，所述定时模块通过网络模块与用户终端平台互联，且所述定时模块还与显示模块互联，通过用户终端平台及显示模块对定时模块进行设定从而控制燃气断供装置的工作。

对于需要进行定时烹饪的过程，可以使用定时模块来实现定时，从而当定时完成后，电磁阀工作阻断燃气灶炉供气；定时模块的定时控制可以通过显示模块的触控功能及用户终端平台来实现。

进一步的，还包括为安全监控系统供能的电源模块，所述电源模块包括可充电的蓄电池和家用交流电。整个安全监控系统需要外在能量才能维持运行，蓄电池和家用交流电可以为安全监控系统提供能量。

实施例2

本实施例与实施例1中记载的安全监控系统区别在于，安全监控系统的控制模块中还集成有熬煮功能，定量熬煮功能反应在显示模块上为定量熬煮键，通过检测模块的测压装置实现定量熬煮功能，定量熬煮功能的目的在于熬去容器中一定量的水分，其具体的实现方法为：启动熬煮功能后，在炊具中加入食材后，加入目标水量通过显示模块上的功能键确认并通过测压装置记录反应到控制模块的压力值，再次添加水后启动熬煮监控功能，一旦炊具中的水分减少到压力值与目标水量的压力值一致时，控制模块直接控制电磁阀工作阻断燃气灶炉供气。相较于传统的定时熬煮功能，本实施例提供的基于安全监控系统的定量熬煮功能能更直接地实现熬煮量的控制。

实施例3

本实施例记载了用于实现实施例1中安全监控系统的相关电路模块。如图2所示，为控制模块的电路图，采用STM32F103RCT6单片机作为主控芯片，通过电源模块对单片机进行供电，通过配置各引脚来驱动与之相连的模块，实现相应的功能。

如图3所示，为电源模块的电路图，电源模块通过外接12V的电池，通过LM2576进行12V-5V的电源转换，再通过LM1117进行5V-3.3V的电源转换，向单片机输出3.3V的稳定电压。

如图4所示，为显示模块与声光报警装置的电路图，报警通过单片机的一个IO口向蜂鸣器驱动电路输出电平，从而实现报警的控制；显示模块通过单片机的3个IO口进行显示的控制，其中LCD_CS是显示屏的片选，其余两个负责向显示屏写入和读取数据；各个按键与单片机的IO口直接相连，通过检测按键来执行一系列的操作。

如图5所示，为检测模块的电路图，各个传感器模块主要负责测量并将测量结果送入单片机：测量CH4的模拟传感器与单片机的ADC1的通道4相连，将模块测量后的模拟量输入单片机的通道中进行相应的AD转换，输出相应的数字量；测量CO的模块直接与单片机的串口1相连，将测量的结果通过串口输入单片机中；测量压力的模块采用了电桥的方式，将电桥的模拟输出通过相应的HX711AD转换模块输出一个数字量，模块的输出通过两根线与单片机相连，一根为时钟线，另一根为数据线；测量温度的方式采用了热电偶的方式，通过MAX6675芯片将测量的模拟量转换为数字量，此芯片是基于spi通信的，芯片输出直接与单片机的SPI引脚相连。

如图6所示，为燃气断供装置的电路图，当定时时间到了或者发生干烧事件的时候，通过单片机的IO口驱动继电器将电磁阀关闭。

需要说明的是，在本文中，如若存在第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

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；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.应用于燃气灶炉的安全监控系统，其特征在于，包括：

检测模块，所述检测模块包括测温装置和测压装置，所述测温装置设置在燃气灶炉的炉头上方并检测金属灶具的底部温度，所述测压装置设置在橱柜台面与燃气灶炉之间并检测燃气灶炉的整体压力；

控制模块，所述控制模块实时接收检测模块发出的检测信息，包括测温装置检测的金属灶具底部温度和测压装置检测的燃气灶炉整体压力，所述控制模块根据接收的检测信息的变化值发出安全控制信息；

防护模块，所述防护模块接收控制模块发出的安全控制信息作出具体的安全操作，所述防护模块包括声光警报装置和燃气断供装置，所述声光警报装置根据安全控制信息发出蜂鸣并同时亮起警示灯，所述燃气断供装置根据安全控制信息控制与燃气灶炉相连的燃气管道关闭。

2.根据权利要求1所述的应用于燃气灶炉的安全监控系统，其特征在于，所述检测模块还包括有毒气体检测装置，所述有毒气体检测装置检测燃气灶炉周围的一氧化碳及甲烷的浓度并实时传送到控制模块形成相应的安全控制信息。

3.根据权利要求2所述的应用于燃气灶炉的安全监控系统，其特征在于，还包括网络模块及与网络模块互联的用户终端平台，所述网络模块包括WIFI收发装置和4G收发装置，所述控制模块与网络模块互联，所述用户终端平台与控制模块通过控制模块实现检测信息的实时反馈。

4.根据权利要求3所述的应用于燃气灶炉的安全监控系统，其特征在于，还包括显示模块，所述显示模块集成有显示和触控功能。

5.根据权利要求4所述的应用于燃气灶炉的安全监控系统，其特征在于，还包括集成在控制模块中的定时模块，所述定时模块通过网络模块与用户终端平台互联，且所述定时模块还与显示模块互联，通过用户终端平台及显示模块对定时模块进行设定从而控制燃气断供装置的工作。

6.根据权利要求1～5中任一所述的应用于燃气灶炉的安全监控系统，其特征在于，还包括为安全监控系统供能的电源模块，所述电源模块包括可充电的蓄电池和家用交流电。

7.根据权利要求6所述的应用于燃气灶炉的安全监控系统，其特征在于，所述燃气断供装置为安装在燃气灶炉供气管道上的电磁阀。

8.根据权利要求7所述的应用于燃气灶炉的安全监控系统，其特征在于，所述控制模块中还集成有定量熬煮模块，所述定量熬煮模块应用测压装置检测并记录在控制模块中目标汤水量来控制当测压装置再次检测到与目标汤水量相同压力值时控制燃气断供装置关闭燃气管道以实现定量熬煮功能。

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