CN108958096A - 厨房燃气安全***及安全控制方法 - Google Patents

厨房燃气安全***及安全控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108958096A
CN108958096A CN201711268976.7A CN201711268976A CN108958096A CN 108958096 A CN108958096 A CN 108958096A CN 201711268976 A CN201711268976 A CN 201711268976A CN 108958096 A CN108958096 A CN 108958096A
Authority
CN
China
Prior art keywords
electric control
wireless communication
gas
control assembly
control valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201711268976.7A
Other languages
English (en)
Inventor
高顺利
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Gas Group Co Ltd
Original Assignee
Beijing Gas Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Gas Group Co Ltd filed Critical Beijing Gas Group Co Ltd
Priority to CN201711268976.7A priority Critical patent/CN108958096A/zh
Publication of CN108958096A publication Critical patent/CN108958096A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
    • G05B19/0428—Safety, monitoring
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/24—Pc safety
    • G05B2219/24024—Safety, surveillance

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Selective Calling Equipment (AREA)

Abstract

本发明涉及一种厨房燃气安全***，其包括：燃气传感器、电控阀门、第一无线通信组件和控制组件；其中所述燃气传感器用于检测燃气浓度；所述电控阀门用于按照指令开关燃气管线，所述控制组件用于根据所述燃气传感器检测的燃气浓度，向所述电控阀门发送指令；所述第一无线通信组件用于所述燃气传感器、电控阀门、和控制组件之间的数据传输。

Description

厨房燃气安全***及安全控制方法
技术领域
本发明属于城镇化建设领域，具体涉及一种厨房燃气安全***及安全控制方法。
背景技术
近年来我国燃气事业发展迅速，燃气的用途也从单一的炊事之用，向沐浴、取暖等多元化发展。
燃气给人们的生活带来了方便，但燃气具有的易燃、易爆、易中毒等特性，使安全用气的问题，也越来越突出。燃气中毒、死亡事故屡有发生，给家庭造成了不幸，给社会带来了压力。
尤其是有一部分居民在装潢新居或其他原因需安装或改装燃气设备时，擅自安装或改装燃气管道和器具。由于缺乏专业知识，在管道的材料和走向上随心所欲，完工后又不进行气密性测试等必要的安全检查，造成燃气事故隐患。每年都有因上述原因而造成的燃气事故。
究其原因，主要是使用者缺乏必要的燃气安全使用常识、使用不当造成的。
目前解决这一问题的办法是对使用者进行安全教育。然而，受到客观条件的制约和人类主观上对潜在风险的忽视，安全教育收效甚微。
发明内容
有鉴于此，发明人希望利用科学技术，实现自动报警、自动解决，初步实现燃气***本质安全的要求。
根据本发明的第一个方面，本发明提供一种厨房燃气安全***，其包括：燃气传感器、电控阀门、第一无线通信组件和控制组件；其中所述燃气传感器用于检测燃气浓度；所述电控阀门用于按照指令开关燃气管线，所述控制组件用于根据所述燃气传感器检测的燃气浓度，向所述电控阀门发送指令；所述第一无线通信组件用于所述燃气传感器、电控阀门、和控制组件之间的数据传输。
优选地，所述***还包括电控排气装置，所述控制组件用于根据所述燃气传感器检测的燃气浓度，向所述电控阀门和/或所述电控排气装置发送指令，所述电控排气装置用于按照指令执行排气任务；所述第一无线通信组件用于所述燃气传感器、电控阀门、电控排气装置和控制组件之间的数据传输。
其中，所述控制组件对燃气传感器采集的数据进行处理，并向电控阀门和/或电控排气装置发送控制指令。
优选地，所述第一无线通信组件为基于低功耗的无线通信组件。在本发明的一些实施方式中，所述低功耗的无线通信组件为基于ZigBee、UWB、或蓝牙的无线通信组件。
优选地，所述***还包括网络服务器，用于接收各个控制组件上传的数据，并控制各个控制组件。
优选地，所述***还包括第二通信组件，其用于与网络服务器进行数据传输。
优选地，所述第二通信组件为WiFi或GPRS通信组件。
优选地，所述网络服务器可以向与控制组件绑定的移动设备发送信息。所述信息包括但不限于：报警信息、状态信息、监测信息等。
优选地，所述移动设备包括但不限于：智能手机、平板电脑、便携式电脑。
优选地，所述控制组件与移动设备的绑定可以通过燃气账号或手机号实现。
根据本发明的第二个方面，本发明提供一种厨房燃气安全控制方法，其包括：
监测环境中的燃气浓度；
当监测到的燃气浓度超过限度值时，通过电控阀门关闭燃气管线；
当监测到的燃气浓度超过限度值时，通过电控排气装置排风。
优选地，对监测到的燃气浓度进行数据转换，通过第一无线通信组件传输到控制组件。
当控制组件接收到的数值大于预设的限度值时，控制组件通过第一无线通信组件向电控阀门发送关闸指令，电控阀门接到指令后关闭燃气管线。
当控制组件接收到的数值大于预设的限度值时，控制组件通过第一无线通信组件向电控排气装置发送排风指令，电控排气装置接到指令后启动排风。
当控制组件接收到的数值降低到预设的安全值以下时，控制组件通过第一无线通信组件向电控排气装置发送停止指令，电控排气装置接到指令后停止排风。
当监测到的燃气浓度超过限度值时，通过网络服务器向绑定的移动设备发送信息。所述信息包括但不限于：报警信息、状态信息、监测信息等。
附图说明
通过阅读参考一下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其他特征、目的和优点将会变得更明显：
图1是本发明的厨房燃气安全***使用状态的示意图。
图2是示意地表示本发明的厨房燃气安全***的结构图。
图3是示意地表示本发明的一些具体实施方式的厨房燃气安全***的结构图。
图4是示意性地表示本发明的另一些具体实施方式的厨房燃气安全***的结构图。
具体实施方式
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
在本发明中，术语“本质安全”是指通过设计等手段使生产设备或生产***本身具有安全性，即使在误操作或发生故障的情况下也不会造成事故的功能。具体包括失误—安全(误操作不会导致事故发生或自动阻止误操作)、故障—安全功能(设备、工艺发生故障时还能暂时正常工作或自动转变安全状态)。
本质安全的理论基础是确保***中的电能及热能均低到不会使***性气体燃烧，因此在危险区域下只允许流过低电压及小电流，而且对于能量储存有严格的限制。
本质安全，就是通过追求企业生产流程中人、物、***、制度等诸要素的安全可靠和谐统一，使各种危害因素始终处于受控制状态，进而逐步趋近本质型、恒久型安全目标。
本质安全是珍爱生命的实现形式，本质安全致力于***追问，本质改进。强调以***为平台，透过繁复的现象，去把握影响安全目标实现的本质因素，找准可牵动全身的那“一发”所在，纲举目张，通过思想无懈怠、管理无空档、设备无隐患、***无阻塞，实现质量零缺陷、安全零事故。
人的本质安全相对于物、***、制度等三方面的本质安全而言，具有先决性、引导性、基础性地位。
本发明中的术语“ZigBee”是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议。根据国际标准规定，ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。这一名称(又称紫蜂协议)来源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息，也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率。主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。简而言之，ZigBee就是一种便宜的，低功耗的近距离无线组网通讯技术。ZigBee是一种低速短距离传输的无线网络协议。ZigBee协议从下到上分别为物理层(PHY)、媒体访问控制层(MAC)、传输层(TL)、网络层(NWK)、应用层(APL)等。其中物理层和媒体访问控制层遵循IEEE 802.15.4标准的规定。与蓝牙技术相比，ZigBee在家庭自动化控制和工业遥测遥控领域有显著优势，其简单，功耗低、距离长，可较大规模组网。
图1是本发明的厨房燃气安全***使用状态下的示意图。其中燃气传感器可以安装在灶台附近，所述燃气包括甲烷或一氧化碳。
优选地可以配置PC端数据管理平台，用于管理多户数据。PC端数据管理平台为网络服务器，可以位于物业，或是云端服务器。
燃气传感器的数据通过无线网络传输到控制组件，所述控制组件可以位于室内，也可以集成PC端数据管理平台上。
控制组件根据燃气传感器监测的数据，通过无线网络控制电控阀门和/或电控排风装置。
图2是本发明的厨房燃气安全***的结构图，其中燃气传感器、电控阀门、电控排风装置和控制组件通过第一无线通信组件进行数据传输。控制组件与网络服务器和移动设备通过第二无线通信组件进行数据传输。
为实现本质安全最根本的需要，首先要实现燃气传感器、电控阀门、电控排风装置和控制组件之间的数据传输和指令执行。由于监测设备需要长期供电，因此优选使用低功耗的无线通信组件。在本发明的一些实施方式中，所述低功耗的无线通信组件为基于ZigBee、UWB、或蓝牙的无线通信组件。
图3和图4分别示出了厨房燃气安全***在实际应用时可能的硬件结构。图3示出了利用WiFi作为无线通信模块的实施例，其中控制组件为含WiFi功能的单片机***150，WiFi无线通信模块集成在该单片机上。在该实施例中，WiFi无线通信模块需要额外供电。图4是利用ZigBee作为无线通信模块的实施例，ZigBee功耗低，可通过电池供电，非常适合长期监测使用。
本发明的厨房燃气安全***运行时，燃气传感器监测环境中的燃气浓度，对监测到的燃气浓度进行数据转换，通过第一无线通信组件实时传输到控制组件。当控制组件接收到的数值大于预设的限度值时，控制组件通过第一无线通信组件向电控阀门发送关闸指令，电控阀门接到指令后关闭燃气管线。控制组件通过第一无线通信组件向电控排风装置发送排风指令，电控排风装置接到指令后开启排风。
当控制组件接收到的数值降低到预设的安全值以下时，控制组件通过第一无线通信组件向电控排气装置发送停止指令，电控排气装置接到指令后停止排风。
为了实现多户监测以及宏观管理，本发明的厨房燃气安全***还可设置网络服务器，用于收集各个控制组件上传的数据，并控制各个控制组件。为了实现与用户的互动，所述网络服务器可以通过第二通信组件与移动设备进行数据传输。所述第二通信组件为WiFi或GPRS通信组件。
网络服务器可以向与控制组件绑定的移动设备发送信息。所述信息包括但不限于：报警信息、状态信息、监测信息等。也可以通过移动App作为端口与移动设备传输数据。
所述移动设备包括但不限于：智能手机、平板电脑、便携式电脑。
所述控制组件与移动设备的绑定可以通过燃气账号或手机号实现。在使用GPRS网络时，需要安装sim卡，通过移动网络发送信息。在使用WIFI网络时，需要连接燃气集团的运营中心，然后由特服号码给用户发信息。控制组件与用户移动设备的绑定是在为用户安装设备时，要求用户提供手机号码，将其写入到控制程序，例如Ardunio程序中实现的。
实施例1
整套***优选低功耗网络，但WIFI组网仍是可用的方案，本案并不限制具体使用的组网方案，但如果使用WIFI组网，则燃气浓度传感器需要市政供电，而无法使用直流电源(电池)供电。
以下连接为所属低功耗组网的一种设备，控制中心以及浓度传感器使用ZigBee模块构建，例如市售的RS485转ZigBee无线模块。
所有ZigBee传感器在组网模型中被设置成两种模式：Coordination模式或Router模式，相当于主/从模式，Coordination模式负责构建网络，Router模式负责加入网络，所有设备的数据可双向发送和接收。
厨房燃气浓度传感器将被置于厨房房顶的中心，采用5V直流电池供电，ZigBee通信模块通过串口与TGS6812传感器相连接，TGS6812传感器不断测量气体浓度并将数据通过串口传输给ZigBee无线通信模块儿，ZigBee模块儿将数据推送给主控端。
主控端由一套嵌入式***组成，除中控板之外，还通过串口与网络通信模块、无线通信模块连接。主控端通过不断轮询ZigBee无线通信模块Coordination端的数据，获取厨房燃气浓度的数据，当该值达到某一LEL值时，Arduino UNO发送指令给ZigBeeCoordination端，而该端将向ZigBee Router端发送指令，预计接收命令的Router端在收到命令后，转而进行内部控制。
在实施例中，无线电控阀门的ZigBee电源被设置为一个Router，可接受开关指令。
在实施例中，无线电控排风扇的ZigBee电源被设置成一个Router，可接受开关指令。
当Arduino嵌入式程序接收到LEL过限的数据时，可通过无线网络发送报警信息。
例如使用GRPS网络通信，可向房主直接发送短信；或使用WIFI网络通信，则可以向燃气集团调度中心发送报警信息，由燃气集团通过特服号码向房主发送警报。
本发明不同于一般需要智能网关控制的智能家居***。其充分考虑了市政网线智能改造的实用性，选取能够长期稳定低耗工作的方案，并且对现有的市政设施和服务端留有接口，使得整个方案的设计效率高，有效避免了重复建设。
本发明不限于上述实施方式，在本发明思想的范围内可以进行各种变更。本发明已通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (10)

1.一种厨房燃气安全***，其包括：燃气传感器、电控阀门、第一无线通信组件和控制组件；其中所述燃气传感器用于检测燃气浓度；所述电控阀门用于按照指令开关燃气管线，所述控制组件用于根据所述燃气传感器检测的燃气浓度，向所述电控阀门发送指令；所述第一无线通信组件用于所述燃气传感器、电控阀门、和控制组件之间的数据传输。
2.根据权利要求1所述的***，其中所述***还包括电控排气装置，所述控制组件用于根据所述燃气传感器检测的燃气浓度，向所述电控阀门和/或所述电控排气装置发送指令，所述电控排气装置用于按照指令执行排气任务；所述第一无线通信组件用于所述燃气传感器、电控阀门、电控排气装置和控制组件之间的数据传输。
3.根据权利要求1所述的***，其中所述第一无线通信组件为基于低功耗的无线通信组件。
4.根据权利要求3所述的***，其中所述低功耗的无线通信组件为基于ZigBee、UWB、或蓝牙的无线通信组件。
5.根据权利要求1所述的***，其中所述***还包括网络服务器，用于接收各个控制组件上传的数据，并控制各个控制组件。
6.根据权利要求5所述的***，其中所述***还包括第二通信组件，其用于与网络服务器进行数据传输。
7.根据权利要求6所述的***，其中所述第二通信组件为WiFi或GPRS通信组件。
8.根据权利要求5所述的***，其中所述网络服务器可以向与控制组件绑定的移动设备发送信息。
9.根据权利要求8所述的***，其中信息包括报警信息、状态信息、监测信息中的一种或多种。
10.根据权利要求8所述的***，其中所述控制组件与移动设备的绑定可以通过燃气账号或手机号实现。
CN201711268976.7A 2017-12-05 2017-12-05 厨房燃气安全***及安全控制方法 Pending CN108958096A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711268976.7A CN108958096A (zh) 2017-12-05 2017-12-05 厨房燃气安全***及安全控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711268976.7A CN108958096A (zh) 2017-12-05 2017-12-05 厨房燃气安全***及安全控制方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108958096A true CN108958096A (zh) 2018-12-07

Family

ID=64495652

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711268976.7A Pending CN108958096A (zh) 2017-12-05 2017-12-05 厨房燃气安全***及安全控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108958096A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110488719A (zh) * 2019-09-05 2019-11-22 北京市燃气集团有限责任公司 燃气关阀控制管理***和方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101349900A (zh) * 2008-08-12 2009-01-21 潘洪源 基于无线传感器网络的燃气大用户终端测控***及测控方法
CN202093376U (zh) * 2011-04-26 2011-12-28 耕者有田科技（北京）有限公司 城市燃气监控报警***
CN202093375U (zh) * 2011-04-26 2011-12-28 耕者有田科技（北京）有限公司 城市燃气安全监控***
KR101313138B1 (ko) * 2013-03-19 2013-10-02 (주)한울테크 종합 재난 정보 경보 및 자동 방재 시스템
CN204990037U (zh) * 2015-07-18 2016-01-20 上海鸿维物联网技术工程有限公司 多参数厨房报警排风***

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101349900A (zh) * 2008-08-12 2009-01-21 潘洪源 基于无线传感器网络的燃气大用户终端测控***及测控方法
CN202093376U (zh) * 2011-04-26 2011-12-28 耕者有田科技（北京）有限公司 城市燃气监控报警***
CN202093375U (zh) * 2011-04-26 2011-12-28 耕者有田科技（北京）有限公司 城市燃气安全监控***
KR101313138B1 (ko) * 2013-03-19 2013-10-02 (주)한울테크 종합 재난 정보 경보 및 자동 방재 시스템
CN204990037U (zh) * 2015-07-18 2016-01-20 上海鸿维物联网技术工程有限公司 多参数厨房报警排风***

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110488719A (zh) * 2019-09-05 2019-11-22 北京市燃气集团有限责任公司 燃气关阀控制管理***和方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN202454059U (zh) 一种基于ZigBee技术的智能家居装置
CN202306275U (zh) 物联网智能家居实验***
CN205670369U (zh) 一种基于ZigBee无线传感网络技术的智能家居报警***
CN105187510A (zh) 一种基于无线传感器网络的病房监控***及方法
WO2015081614A2 (zh) Wi-Fi 智能插座***
CN205103641U (zh) 基于msp430单片机的智能家居***
CN206961287U (zh) 一种基于wsn的空巢老人智能家居监控装置
CN204990037U (zh) 多参数厨房报警排风***
CN104577548B (zh) 智能插座
CN204089846U (zh) 一种智能家居***
CN206725985U (zh) 一种基于wsn的智能家居安防***
CN108958096A (zh) 厨房燃气安全***及安全控制方法
CN204759681U (zh) 多参数厨房安全感知与关断报警***
CN204904519U (zh) 一种基于物联网的燃气泄露智能处理***
CN202126050U (zh) 空调控制***
CN104007707A (zh) 一种无线传感器网络智能家居
CN206131147U (zh) 一种智能楼宇供暖控制***
CN202929445U (zh) 一种家居环境监测***
CN203084512U (zh) 利用3g技术的家庭室内气体综合监控***
CN205103973U (zh) 一种基于Zigbee技术的学生宿舍智能管理***
CN202031579U (zh) 气体钻井现场检测***
CN211927763U (zh) 一种室内环境远程监测装置
CN203224776U (zh) 基于手机终端的智能家居监测与管理***
CN205508056U (zh) 一种厨房安全监控***
CN204188998U (zh) 一种智能家居***

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20181207