本實(shí)用新型涉及自動檢測和控制領(lǐng)域，具體的說，是一種廚房漏氣檢測報(bào)警系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)實(shí)生活中，廚房做飯大多使用燃?xì)庠?，可燃?xì)怏w選用天然氣或煤氣，天然氣中甲烷本身無毒，但硫化氫對人體有毒害作用，當(dāng)空氣中硫化氫濃度達(dá)到 0.02 克/立方米時(shí)，就可引起暫時(shí)的輕度中毒，出現(xiàn)惡心、頭昏、頭痛、疲倦等癥狀?？諝庵屑淄楹窟_(dá)到 10％以上時(shí)，氧的含量就相對減少，使人出現(xiàn)虛弱、眩暈等缺氧癥狀。天然氣是易燃?xì)怏w，稍不留心，就會有著火爆炸的危險(xiǎn)。煤氣的主要成分是一氧化碳，一氧化碳沒有顏色，也沒有氣味，被人吸入后，透過肺泡進(jìn)入血液，搶先和負(fù)責(zé)輸送氧氣的紅血球里的血紅蛋白結(jié)合。一氧化碳和血紅蛋白結(jié)合的能力比氧氣強(qiáng)二三百倍，它抓住了血紅蛋白就緊緊抱住不放，使血紅蛋白喪失了和氧結(jié)合的能力。人斷絕了氧氣的供應(yīng)，就會頭暈心慌，昏迷不醒, 甚至死亡。燃燒天然氣時(shí)，通風(fēng)不良也可發(fā)生中毒，天然氣在燃燒的過程中產(chǎn)生大量的二氧化碳和水蒸氣，氧的含量相對減少。在氧氣不足的條件下，天然氣中的甲烷燃燒不完全，便可產(chǎn)生一定量的一氧化碳。一氧化碳可使人體嚴(yán)重缺氧，窒息中毒?，F(xiàn)實(shí)生活中，發(fā)生泄漏時(shí)，通過達(dá)到一定的濃度才能被感知，而這時(shí)已經(jīng)給人造成不適，當(dāng)家里沒人時(shí)，由于不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)氣體濃度達(dá)到爆炸限度時(shí)，在開燈瞬間產(chǎn)生電火花或者有明火出現(xiàn)，將會引發(fā)爆炸，給人們的生命和財(cái)產(chǎn)帶來了損害?，F(xiàn)有技術(shù)中也有一些自動檢測和報(bào)警裝置，通常采用傳感器檢測電路和控制器控制繼電器開啟換氣扇，同時(shí)啟動報(bào)警器，當(dāng)可燃?xì)怏w的濃度達(dá)到爆炸限度時(shí)，在繼電器閉合瞬間產(chǎn)生的電火花容易引發(fā)爆炸。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種廚房漏氣檢測報(bào)警系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中可燃?xì)怏w濃度到達(dá)爆炸限度時(shí)，在繼電器閉合瞬間產(chǎn)生電火花容易引發(fā)爆炸的問題。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種廚房漏氣檢測報(bào)警系統(tǒng)，包括控制器，與控制器連接的數(shù)據(jù)存儲器、GSM通信模塊、執(zhí)行模塊、報(bào)警器和用于火災(zāi)檢測、可燃?xì)怏w濃度檢測和CO₂濃度檢測的探測器，所述執(zhí)行模塊包括燃?xì)忾y門控制電路、排氣扇控制電路、噴水裝置控制電路和抽油煙機(jī)控制電路，所述燃?xì)忾y門控制電路包括電動球閥、交流電源和第一固態(tài)繼電器SSR1，所述電動球閥串聯(lián)交流電源后，與第一固態(tài)繼電器SSR1的負(fù)載端連接。

為了在氣體泄漏時(shí)，能夠自動的開啟排氣扇，將泄漏的氣體稀釋，所述排氣扇控制電路包括排氣扇、交流電源、開關(guān)K1和第二固態(tài)繼電器SSR2，所述第二固態(tài)繼電器SSR2的1腳串聯(lián)電阻R2后與直流電源連接，2腳連接控制器，第二固態(tài)繼電器SSR2的3腳依次連接排氣扇、交流電源和第二固態(tài)繼電器SSR2的4腳，所述排氣扇還與交流電源、開關(guān)K1串聯(lián)。

為了區(qū)分火災(zāi)和正常使用燃?xì)庠顣r(shí)產(chǎn)生的火焰，所述探測器包括與控制器的輸入輸出端口連接的用于火災(zāi)檢測的火焰?zhèn)鞲衅骱陀糜诳扇細(xì)怏w濃度檢測的天然氣傳感器、CO氣體傳感器和用于檢測CO₂濃度的紅外CO₂ 傳感器。

為了增大檢測CO₂的濃度范圍，所述紅外CO₂ 傳感器的輸出信號連接信息處理電路，所述信息處理電路包括濾波電路和放大電路，所述濾波電路由電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電容C1、電容C1和運(yùn)算放大器OP1組成，所述電阻R3的第一端與紅外CO₂ 傳感器的信號輸入端連接，電阻R3的第二端與電阻R5的第一端、電容C1的第一端連接，電阻R5的第二端連接運(yùn)算放大器OP2的正向輸入端和電容C2的第一端，電容C2的第二端接地，電容C1的第二端與電阻R6的第一端和運(yùn)算放大器OP1的輸出端連接，電阻R6的第二端與運(yùn)算放大器OP1的反向輸入端和電阻R4的第一端連接，電阻R4的第二端接地。

為了將檢測的CO₂的濃度信號放大，所述放大電路由運(yùn)算放大器OP2、電阻R7、電阻R8和電容C4組成，所述運(yùn)算放大器OP2的正向輸入端連接運(yùn)算放大器OP1的輸出端，運(yùn)算放大器OP2的正向輸入端串聯(lián)電阻R7后與地連接，運(yùn)算放大器OP2的輸出端連接電容C3的第一端，電容C3的第二端連接電路R8的第一端，電路R8的第二端接地。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：

執(zhí)行模塊中采用的第一固態(tài)繼電器SSR1具有功耗低，不產(chǎn)生電火花，控制電路與被控制電路的隔離度高以及便于與電子電路直接連接的優(yōu)點(diǎn)，因此控制器根據(jù)探測器檢測情況需要驅(qū)動執(zhí)行模塊工作時(shí)，第一固態(tài)繼電器SSR1不會產(chǎn)生電火花，因此避免了引發(fā)可燃?xì)怏w的爆炸。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)原理框圖；

圖2為電動閥門控制電路的原理圖；

圖3為排氣扇控制電路的原理圖；

圖4為本實(shí)用新型的安裝位置示意圖；

圖5為信息處理電路的原理圖；

其中1-控制器；2-探測器；3-數(shù)據(jù)存儲器；4-GSM通信模塊；5-執(zhí)行模塊；6-報(bào)警器；21-火焰?zhèn)鞲衅鳎?2-天然氣傳感器；23-CO氣體傳感器；24-紅外CO₂ 傳感器；51-電動球閥；52-排氣扇；53-噴水裝置；54-抽油煙機(jī)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。

實(shí)施例1：

結(jié)合附圖1和圖2所示，一種廚房漏氣檢測報(bào)警系統(tǒng)，包括控制器1，與控制器1連接的數(shù)據(jù)存儲器3、GSM通信模塊4、執(zhí)行模塊5、報(bào)警器6和用于火災(zāi)檢測、可燃?xì)怏w濃度檢測和CO₂濃度檢測的探測器2，所述執(zhí)行模塊5包括燃?xì)忾y門控制電路、排氣扇控制電路、噴水裝置控制電路和抽油煙機(jī)控制電路，所述燃?xì)忾y門控制電路包括電動球閥51、交流電源和第一固態(tài)繼電器SSR1，所述電動球閥51串聯(lián)交流電源后，與第一固態(tài)繼電器SSR1的負(fù)載端連接。

工作原理：

所述電動球閥51安裝在靠近燃?xì)夤艿廊胧医涌诘奈恢?，探測器2將采集的可燃?xì)怏w濃度和/或CO₂濃度信息輸入控制器1，當(dāng)探測器2 檢測到廚房有氣體泄漏時(shí)，氣體濃度的變化引起探測器2電阻值的變化，探測器2電阻值的變化轉(zhuǎn)換成電壓的變化輸出至控制器1，控制器1根據(jù)輸入的信息通過內(nèi)部查表程序獲知相應(yīng)氣體的濃度，并記錄此時(shí)的濃度存儲于數(shù)據(jù)存儲器3中，控制器1記錄此時(shí)的氣體濃度，并存儲于數(shù)據(jù)存儲器3，并啟動內(nèi)部的計(jì)時(shí)器，在20秒時(shí)間內(nèi)，根據(jù)探測器2再次輸入的數(shù)據(jù)計(jì)算出的濃度值。若前一次計(jì)算的氣體濃度在預(yù)設(shè)的閾值范圍內(nèi)，且再次計(jì)算的氣體濃度與前一次的濃度沒有明顯的變化，則控制器1判斷為偶發(fā)性的氣體干擾，控制器1的輸入輸出端口輸出低電平，經(jīng)非門后將高電平輸入第一固態(tài)繼電器SSR1的2腳，此時(shí)第一固態(tài)繼電器SSR1的輸入信號有效，第一固態(tài)繼電器SSR1處于正常工作狀態(tài)，電動球閥51與交流電源連接成閉合回路，電動球閥51處于開閥狀態(tài)，燃?xì)夤艿赖拈_閉由手動開關(guān)控制?？刂破?驅(qū)動報(bào)警器6、GSM通信模塊4、噴水裝置控制電路、排氣扇控制電路和抽油煙機(jī)控制電路的輸入輸出端口輸出低電平，此時(shí)報(bào)警器6、GSM通信模塊4、噴水裝置控制電路、排氣扇控制電路和抽油煙機(jī)控制電路處于不工作狀態(tài)。

若前一次計(jì)算的氣體濃度超出了預(yù)設(shè)的閾值范圍，再次計(jì)算的氣體濃度沒有明顯變化時(shí)，則控制器1發(fā)送控制信號至執(zhí)行模塊中的排氣扇控制電路和排氣扇控制電路，驅(qū)動排氣扇52和抽油煙機(jī)54工作，將空氣中的氣體濃度稀釋至設(shè)定的閾值范圍內(nèi)，控制器1根據(jù)此時(shí)探測器2輸入的信息，輸出控制信號至排氣扇控制電路和排氣扇控制電路，排氣扇52和抽油煙機(jī)54停止工作。

當(dāng)控制器1第一次接收到探測器2輸入的氣體濃度，并記錄此時(shí)的氣體濃度，經(jīng)過20秒的計(jì)時(shí)時(shí)間，探測器2再次檢測的氣體濃度持續(xù)上升時(shí)，則判定為氣體泄漏，控制器1的輸入輸出端口P1.0輸出高電平，經(jīng)非門后將低電平輸入第一固態(tài)繼電器SSR1的2腳，此時(shí)第一固態(tài)繼電器SSR1無有效輸入控制信號，第一固態(tài)繼電器SSR1處于不工作狀態(tài)，此時(shí)電動球閥51與交流電源處于開路狀態(tài)，流經(jīng)電動球閥51的電流為0，因此電動球閥51的狀態(tài)由開閥變?yōu)殚]閥，實(shí)現(xiàn)了燃?xì)忾y門的自動切斷?？刂破?控制第一固態(tài)繼電器SSR1的輸入輸出端口保持輸出高電平，直到有人通過復(fù)位電路復(fù)位。控制器1通過輸入輸出端口輸出高電平，驅(qū)動執(zhí)行模塊的排氣扇控制電路和抽油煙機(jī)控制電路工作，排氣扇52和抽油煙機(jī)54開啟，用于將泄漏的氣體濃度稀釋，同時(shí)驅(qū)動報(bào)警器6發(fā)出警報(bào)，同時(shí)通過GSM通信模塊4發(fā)送短信至用戶的手機(jī)上，彌補(bǔ)了家里沒人時(shí)發(fā)生氣體泄漏時(shí)單純聲光報(bào)警器的不足，當(dāng)人員采取措施后，通過控制器1的復(fù)位電路，報(bào)警器6停止、排氣扇52和抽油煙機(jī)54停止工作。

當(dāng)探測器2檢測到火焰等火災(zāi)信號，同時(shí)檢測到CO₂濃度持續(xù)上升時(shí)，判定為發(fā)生火災(zāi)，控制器1驅(qū)動噴水裝置控制電路的輸入輸出端口輸出高電平，噴水裝置控制電路工作，噴水裝置驅(qū)動電路中的電動球閥51處于開閥狀態(tài)，驅(qū)動噴水裝置53開啟，當(dāng)火焰被澆滅時(shí)，探測器2將檢測的信息輸入控制器1，控制器1驅(qū)動噴水裝置控制電路的輸入輸出端口輸出低電平， 噴水裝置控制電路處于不工作狀態(tài)，噴水裝置驅(qū)動電路中的電動球閥51處于閉閥狀態(tài)，噴水裝置53處于關(guān)閉狀態(tài)。所述噴水裝置控制電路與燃?xì)忾y門控制電路的電路連接方式相同，分別由控制器1不同的輸入輸出端口驅(qū)動。所述抽油煙機(jī)控制電路與排氣扇控制電路的電路連接方式相同，分別由控制器1不同的輸入輸出端口驅(qū)動。上述的氣體濃度指天然氣中含有的甲烷，乙烷、丁烷、戊烷、一氧化碳、硫化氫等氣體的濃度。所述GSM通信模塊4、報(bào)警器6和數(shù)據(jù)存儲器3與控制器1的連接方式，采用現(xiàn)有技術(shù)中常用的連接方式，在此不再詳述。

實(shí)施例2：

在實(shí)施例1的基礎(chǔ)之上，結(jié)合圖1-4所示，所述排氣扇控制電路包括排氣扇52、交流電源、開關(guān)K1和第二固態(tài)繼電器SSR2，所述第二固態(tài)繼電器SSR2的1腳串聯(lián)電阻R2后與直流電源連接，2腳連接控制器1，第二固態(tài)繼電器SSR2的3腳依次連接排氣扇52、交流電源和第二固態(tài)繼電器SSR2的4腳，所述排氣扇52還與交流電源、開關(guān)K1串聯(lián)。所述第控制器1根據(jù)探測器2檢測的信號，輸出控制信號至第二固態(tài)繼電器SSR2的2腳，第二固態(tài)繼電器SSR2根據(jù)輸入控制信號的高電平或低電平，形成閉合或斷開，實(shí)現(xiàn)了對排氣扇52的開啟和關(guān)閉狀態(tài)的控制，并且第二固態(tài)繼電器SSR2在閉合的瞬間，不會產(chǎn)生電火花， 因此避免了在氣體濃度達(dá)到爆炸限度時(shí)，普通繼電器閉合產(chǎn)生的電火花引發(fā)爆炸的情況發(fā)生。排氣扇52與交流電源、開關(guān)K1組成的串聯(lián)回路，實(shí)現(xiàn)了手動開啟排氣扇52，使用上更加方便。

實(shí)施例3：

在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，結(jié)合圖1-4所示，所述探測器2包括與控制器1的輸入輸出端口連接的用于火災(zāi)檢測的火焰?zhèn)鞲衅?1和用于可燃?xì)怏w濃度檢測的天然氣傳感器22、CO氣體傳感器23和用于檢測CO₂濃度的紅外CO₂ 傳感器24?；鹧?zhèn)鞲衅?1與紅外CO₂ 傳感器24檢測的信息輸入控制器1，控制器1將兩者的輸入信息結(jié)合，只有火焰?zhèn)鞲衅?1檢測到火焰，并且紅外CO₂ 傳感器24檢測到CO₂濃度持續(xù)上升時(shí)，判斷為發(fā)生火災(zāi)，避免了檢測到正常使用燃?xì)庠顣r(shí)的火焰時(shí)，單一的火焰?zhèn)鞲衅?1檢測帶來的錯(cuò)誤判斷。

實(shí)施例4：

在以上實(shí)施例的基礎(chǔ)之上，結(jié)合圖1-5所示，所述紅外CO₂ 傳感器24的輸出信號連接信息處理電路，所述信息處理電路包括濾波電路和放大電路，所述濾波電路由電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電容C1、電容C1和運(yùn)算放大器OP1組成，所述電阻R3的第一端與紅外CO₂ 傳感器24的信號輸入端連接，電阻R3的第二端與電阻R5的第一端、電容C1的第一端連接，電阻R5的第二端連接運(yùn)算放大器OP2的正向輸入端和電容C2的第一端，電容C2的第二端接地，電容C1的第二端與電阻R6的第一端和運(yùn)算放大器OP1的輸出端連接，電阻R6的第二端與運(yùn)算放大器OP1的反向輸入端和電阻R4的第一端連接，電阻R4的第二端接地。所述放大電路由運(yùn)算放大器OP2、電阻R7、電阻R8和電容C4組成，所述運(yùn)算放大器OP2的正向輸入端連接運(yùn)算放大器OP1的輸出端，運(yùn)算放大器OP2的正向輸入端串聯(lián)電阻R7后接地，運(yùn)算放大器OP2的輸出端連接電容C3的第一端，電容C3的第二端連接電路R8的第一端，電路R8的第二端接地。

電路中由電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電容C1、電容C2和運(yùn)放OP1組成濾波電路，在電路中既引入了負(fù)反饋，又引入了正反饋。濾波電路之后的放大電路，其作用是將濾波電路輸出的信號放大，以便驅(qū)動負(fù)載。電阻R8和電容C3串聯(lián)構(gòu)成校正網(wǎng)絡(luò)用來對電路進(jìn)行相位補(bǔ)償。

以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對本實(shí)用新型做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。