CN109191795A - 一种燃气网关、燃气安全检测***以及燃气灶 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种燃气网关，包括外壳以及设在外壳内的电路板，电路板包括微控制器模块以及分别与微控制器模块连接的燃气检测模块、移动通信模块、无线射频收发模块；微控制器模块通过无线射频收发模块与燃气相关设备进行通信，通过移动通信模块与数据平台进行通信；当燃气检测模块检测到燃气的浓度超过阈值或无线通信模块收到关阀信号时，微控制器模块控制无线射频收发模块对外发送包括关阀命令在内的无线射频信号。本发明有益效果在于可监测燃气的泄漏情况，配合燃气切断阀可在发生燃气泄漏以及其他危险情况下切断燃气源，保护用户的生命财产安全，同时还可以接收并上传燃气相关设备的设备状态信息，使用户可以通过燃气网关下发关阀信号。
Description
技术领域
本发明涉及家用燃气领域，具体涉及一种燃气网关、燃气安全检测***和燃气灶。
背景技术
近十年以来信息技术发展不断深化，人们越来越习惯于在快节奏的压力下生活，经过了一天的忙碌，拖着疲惫的身躯回到家中，人们往往会对燃气泄漏等突发事件疏于防范。因此近年***、火灾案件频发，多数与缺乏行之有效的预警机制有很大关联，目前传统的燃气监测主要依赖于人的警惕性，而不能够自动监测，不能够满足人们对于燃气泄漏时快速响应和控制的要求。
在申请号：2017109883475、专利名称：一种阀转轮以及煤气罐中公开了一种可检测自身开关状态的阀转轮，并上传开关状态信息，该阀转轮可以用在煤气罐上作为煤气罐的阀门，也可以用在天然气管道上作为燃气管道在厨房的阀门。在申请号：2018111876402、专利名称：一种燃气自动切断装置中公开了一种可远程接收外界燃气切断信号的燃气切断阀，根据信号自动切断燃气。这两种设备在中各自具备特殊的功能，但是目前还未有设备与两者结合起来，综合形成一种功能更加完善的燃气安全检测***，可极大降低家居燃气使用的安全隐患。
发明内容
为避免背景技术的不足之处，本发明提供一种燃气网关，可配合燃气切断阀，当出现燃气泄漏时，可远程发送关阀信号给燃气切断阀切断燃气源。同时还提供一种燃气安全检测***，当忘记关闭燃气源阀门时，用户可远程发送关阀信号给燃气切断阀切断燃气源。
本发明提出的一种燃气网关，包括外壳以及设在外壳内的电路板，电路板包括微控制器模块以及分别与微控制器模块连接的燃气检测模块、移动通信模块、无线射频收发模块；微控制器模块通过无线射频收发模块与燃气相关设备进行通信，通过移动通信模块与数据平台进行通信；当燃气检测模块检测到燃气的浓度超过阈值或无线通信模块收到关阀信号时，微控制器模块控制无线射频收发模块对外发送包括关阀命令在内的无线射频信号。
进一步的，电路板还包括与微控制器模块连接的用于检测灶台温度的温度检测模块以及人体红外传感模块；当人体红外传感模块未检测到人体红外的情况下，温度检测模块检测到预设时间内的温升超过温升阈值或检测到当前温度超过温度阈值时，微控制器模块控制无线射频收发模块对外发送包括关阀命令在内的无线射频信号。
进一步的，电路板还包括与微控制器模块连接的显示屏模块，显示屏模块用于显示灶台温度以及开火时间。
进一步的，电路板还包括与微控制器模块连接的蜂鸣器模块，蜂鸣器模块用于当出现异常情况时启动啸叫进行声音报警。
进一步的，电路板还包括与微控制器模块连接的LED灯模块，LED灯模块用于当出现异常情况时启动闪烁进行灯光报警。
本发明中，移动通信模块为NB-IoT模块、GPRS模块、2G、3G、4G、5G中的任意一种，优选NB-IoT模块。
本发明还提出的一种燃气安全检测***，包括可与移动终端通信的数据平台、燃气切断阀以及具有移动通信模块、无线射频收发模块和燃气检测模块的燃气网关；燃气网关通过移动通信模块与数据平台进行通信，通过无线射频收发模块与燃气切断阀进行通信；数据平台通过燃气网关接收燃气网关自身和燃气切断阀发送的设备状态信息；数据平台可根据移动终端的关阀命令发送关阀信号至燃气网关；当燃气网关检测到燃气的浓度超过阈值时或接收到数据平台发送的关阀信号时，燃气网关发送关阀信号至燃气切断阀，燃气切断阀关阀切断燃气。
进一步的，还包括阀转轮；燃气网关通过无线射频收发模块与阀转轮进行通信，数据平台通过燃气网关接收阀转轮发送的设备状态信息；燃气切断阀设在阀转轮所在阀体的下游。
本发明还提出的一种燃气灶，包括燃气灶本体和电路板，电路板包括微控制器模块以及分别与微控制器模块连接的燃气检测模块、移动通信模块、无线射频收发模块；微控制器模块通过无线射频收发模块与燃气相关设备进行通信，通过移动通信模块与数据平台进行通信；当燃气检测模块检测到燃气的浓度超过阈值或无线通信模块收到关阀信号时，微控制器模块控制无线射频收发模块对外发送包括关阀命令在内的无线射频信号。
进一步的，电路板还包括与微控制器模块连接的用于检测灶台温度的温度检测模块和人体红外传感模块；当人体红外传感模块未检测到人体红外的情况下，温度检测模块检测到预设时间内的温升超过温升阈值或检测到当前温度超过温度阈值时，微控制器模块控制无线射频收发模块对外发送包括关阀命令在内的无线射频信号。
本发明燃气网关有益效果在于可作为家中燃气相关设备与数据平台之间数据交互的桥梁，可接收燃气相关设备发送的设备状态信息，并将设备状态信息上传至数据平台，使用户可以通过移动终端连接数据平台了解家中燃气相关设备的当前设备状态；燃气网关也可根据用户下发的关阀命令，发送关阀信号至燃气切断阀使其切断燃气源。同时燃气网关还可以监测燃气的泄漏情况，配合燃气切断阀可在发生燃气泄漏、烧干锅等危险情况下切断燃气源，保护用户的生命财产安全。本发明的燃气安全检测***和燃气灶有益效果可参照燃气网关。
附图说明
图1是实施例1燃气网关的模块组成示意图。
图2是实施例2燃气安全检测***的***组成示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明：
实施例1，参照附图1，一种燃气网关，包括外壳以及设在外壳内的电路板，电路板包括微控制器模块11以及分别与微控制器模块11连接的燃气检测模块12、移动通信模块14、无线射频收发模块13；微控制器模块11通过无线射频收发模块13与燃气相关设备进行通信，通过移动通信模块14与数据平台进行通信；当燃气检测模块12检测到燃气的浓度超过阈值或无线通信模块收到关阀信号时，微控制器模块11控制无线射频收发模块13对外发送包括关阀命令在内的无线射频信号。移动通信模块14可以为GPRS模块、NB-IoT模块、2G、3G、4G、5G中的任意一种，本实施例中优选NB-IoT模块。
本实施例燃气网关主要功能有两种，一是作为燃气相关设备与数据平台之间数据交互的桥梁，燃气相关设备可以是背景技术中提到的燃气切断阀、阀转轮，接收并上传燃气相关设备的设备状态信息；二是监测燃气使用的安全情况，比如燃气泄漏的检测。针对第一点，燃气网关可通过无线射频收发模块13接收燃气相关设备各自对外发送的心跳数据、设备状态数据等，燃气网关再通过NB-IoT模块将燃气相关设备以及燃气网关自身的数据上传给数据平台，同时也可将数据平台下发的命令转发给燃气相关设备。针对第二点，燃气网关本身自带燃气检测模块12，当检测到燃气的浓度超过阈值时，发送关阀命令给燃气切断阀使其切断燃气气源。
除了上述两种功能外，本实施例燃气网关还具有监测烧干锅的功能，具体的，电路板还包括与微控制器模块11连接的温度检测模块15和人体红外传感模块16；温度检测模块15主要用于检测当前灶台温度；当人体红外传感模块16未检测到人体红外的情况下，温度检测模块15检测到预设时间内的温升超过温升阈值或检测到当前温度超过温度阈值时，微控制器模块11控制无线射频收发模块13对外发送包括关阀命令在内的无线射频信号。烧干锅的特点有两个特点，第一，往往用户不在厨房且忘记有食物在烹饪；第二，在烧干锅前，因为锅内水分的存在且不停蒸发，燃气灶附近的温度会在一个较高的范围内不停波动，而当水分蒸发完毕，由于没有蒸发的水分带走热量，燃气灶附近的温度会快速升高。针对第二点，如果用户将中小火转大火或点燃另一个炉盘，也会出现温度的再次快速升高，可以看出正常的灶台升温与烧干锅之间的主要区别就是是否有人存在。本实施例中如果燃气网关在未检测到人体红外的情况下，检测到预设时间内的温升超过温升阈值时，则判断当前燃气灶发生烧干锅的情况，燃气网关发送关阀命令给燃气切断阀使其切断燃气气源。
本实施例燃气网关还具有一些次要功能，具体的，电路板还包括与微控制器模块11连接的蜂鸣器模块18、LED灯模块17、显示屏模块19，蜂鸣器模块18用于当出现异常情况需要关阀时启动啸叫进行声音报警提醒用户，LED灯模块17用于当出现异常情况需要关阀时启动闪烁进行灯光报警提醒用户，显示屏模块19用于显示灶台温度以及开火时间。
在功能模块完整的情况下，燃气网关可以监测各项数据并进行场景分析，并在判定出结果后上传数据平台：一、在燃气燃气切断阀处于打开状态下，当检测到有人体红外、温度持续上升且无燃气泄漏时，判定当前为用户安全用气场景；二、在燃气燃气切断阀处于打开状态下，当检测到有人体红外、温度没有上升且有燃气泄漏时，判定当前为用户未安全用气场景；三、当检测燃气的浓度超过阈值时，判定当前为燃气泄漏场景；四、当未检测到有人体红外、预设时间内的温升超过温升阈值时，判定当前为烧干锅场景；五、当检测到预设时间内温度持续下降、有燃气泄漏且持续增多浓度超过阈值时，判定当前为火焰被浇灭场景；六、当检测温度持续下降至常温，判定当前为用气完毕场景。
本实施例燃气网关作为家中燃气相关设备与数据平台之间数据交互的桥梁，可接收燃气相关设备发送的设备状态信息，并将设备状态信息上传至数据平台，使用户可以通过移动终端连接数据平台了解家中燃气相关设备的当前设备状态；燃气网关也可根据用户下发的关阀命令，发送关阀信号至燃气切断阀使其切断燃气源。同时燃气网关还可以监测燃气的泄漏情况，配合燃气切断阀可在发生燃气泄漏、烧干锅等危险情况下切断燃气源，保护用户的生命财产安全。
实施例2，参照附图2，一种燃气安全检测***，包括可与移动终端通信的数据平台200、燃气切断阀300、阀转轮400以及具有移动通信模块、无线射频收发模块和燃气检测模块的燃气网关100；燃气切断阀300设在阀转轮400所在阀体的下游；燃气网关100通过移动通信模块与数据平台200进行通信，通过无线射频收发模块与燃气切断阀300和阀转轮400进行通信；数据平台200通过燃气网关100接收燃气网关100自身的、阀转轮400以及燃气切断阀300发送的设备状态信息；数据平台200可根据移动终端的关阀命令发送关阀信号至燃气网关100；当燃气网关100检测到燃气的浓度超过阈值时或接收到数据平台200发送的关阀信号时，燃气网关100发送关阀信号至燃气切断阀300，燃气切断阀300关阀切断燃气。
通常为了避免无人情况下燃气泄漏，***台200，用户可通过移动终端连接数据平台200了解家中燃气相关设备的设备状态，比如阀转轮400是否关闭、燃气切断阀300是否关闭等。如果用户在燃气使用完毕后忘记关闭阀转轮400，并且在外出短时间内无法回家的情况下，可以远程通过数据平台200下发关阀命令，使燃气切断阀300关闭，确保家中的燃气安全，防止燃气泄漏。
实施例3，一种燃气灶，包括燃气灶本体和电路板，电路板包括微控制器模块以及分别与微控制器模块连接的燃气检测模块、移动通信模块、无线射频收发模块；微控制器模块通过无线射频收发模块与燃气相关设备进行通信，通过移动通信模块与数据平台进行通信；当燃气检测模块检测到燃气的浓度超过阈值或无线通信模块收到关阀信号时，微控制器模块控制无线射频收发模块对外发送包括关阀命令在内的无线射频信号。
电路板还包括与微控制器模块连接的用于检测灶台温度的温度检测模块和人体红外传感模块；当人体红外传感模块未检测到人体红外的情况下，温度检测模块检测到预设时间内的温升超过温升阈值或检测到当前温度超过温度阈值时，微控制器模块控制无线射频收发模块对外发送包括关阀命令在内的无线射频信号。
本实施例产品其实就是将实施例1的燃气网关的功能整合进入了燃气灶，故详细介绍与工作原理可参照实施例1。
虽然本发明已通过参考优选的实施例进行了描述，但是，本领域普通技术人员应当了解，可以不限于上述实施例的描述，在权利要求书的范围内，可作出形式和细节上的各种变化。
Claims (10)
1.一种燃气网关，其特征在于：包括外壳以及设在外壳内的电路板，电路板包括微控制器模块以及分别与微控制器模块连接的燃气检测模块、移动通信模块、无线射频收发模块；微控制器模块通过无线射频收发模块与燃气相关设备进行通信，通过移动通信模块与数据平台进行通信；当燃气检测模块检测到燃气的浓度超过阈值或无线通信模块收到关阀信号时，微控制器模块控制无线射频收发模块对外发送包括关阀命令在内的无线射频信号。
2.根据权利要求1的一种燃气网关，其特征在于：电路板还包括与微控制器模块连接的用于检测灶台温度的温度检测模块以及人体红外传感模块；当人体红外传感模块未检测到人体红外的情况下，温度检测模块检测到预设时间内的温升超过温升阈值或检测到当前温度超过温度阈值时，微控制器模块控制无线射频收发模块对外发送包括关阀命令在内的无线射频信号。
3.根据权利要求2的一种燃气网关，其特征在于：电路板还包括与微控制器模块连接的显示屏模块，显示屏模块用于显示灶台温度以及开火时间。
4.根据权利要求1的一种燃气网关，其特征在于：电路板还包括与微控制器模块连接的蜂鸣器模块，蜂鸣器模块用于当出现异常情况时启动啸叫进行声音报警。
5.根据权利要求1的一种燃气网关，其特征在于：电路板还包括与微控制器模块连接的LED灯模块，LED灯模块用于当出现异常情况时启动闪烁进行灯光报警。
6.根据权利要求1的一种燃气网关，其特征在于：移动通信模块为NB-IoT模块、GPRS模块、2G、3G、4G、5G中的任意一种。
7.一种燃气安全检测***，其特征在于：包括可与移动终端通信的数据平台、燃气切断阀以及具有移动通信模块、无线射频收发模块和燃气检测模块的燃气网关；所述燃气网关通过移动通信模块与所述数据平台进行通信，通过无线射频收发模块与所述燃气切断阀进行通信；所述数据平台通过燃气网关接收燃气网关自身和燃气切断阀发送的设备状态信息；所述数据平台可根据移动终端的关阀命令发送关阀信号至燃气网关；当燃气网关检测到燃气的浓度超过阈值时或接收到数据平台发送的关阀信号时，燃气网关发送关阀信号至燃气切断阀，燃气切断阀关阀切断燃气。
8.根据权利要求7的一种燃气安全检测***，其特征在于：还包括阀转轮；所述燃气网关通过无线射频收发模块与所述阀转轮进行通信，所述数据平台通过燃气网关接收阀转轮发送的设备状态信息；所述燃气切断阀设在阀转轮所在阀体的下游。
9.一种燃气灶，包括燃气灶本体和电路板，其特征在于：所述电路板包括微控制器模块以及分别与微控制器模块连接的燃气检测模块、移动通信模块、无线射频收发模块；微控制器模块通过无线射频收发模块与燃气相关设备进行通信，通过移动通信模块与数据平台进行通信；当燃气检测模块检测到燃气的浓度超过阈值或无线通信模块收到关阀信号时，微控制器模块控制无线射频收发模块对外发送包括关阀命令在内的无线射频信号。
10.根据权利要求9的一种燃气灶，其特征在于：所述电路板还包括与微控制器模块连接的用于检测灶台温度的温度检测模块和人体红外传感模块；当人体红外传感模块未检测到人体红外的情况下，温度检测模块检测到预设时间内的温升超过温升阈值或检测到当前温度超过温度阈值时，微控制器模块控制无线射频收发模块对外发送包括关阀命令在内的无线射频信号。
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