一种智能家居的炉具安全系统的制作方法

本发明涉及智能家居设备领域，特别是一种智能家居的炉具安全系统。

技术背景

燃气炉具是一种人们生活中使用普遍的炊事加热工具。人们在使用炉具煮制食物或烧开水等时，在实际使用中，有时需要在煮制食物或烧开水的时间内出门办事，也就是说在此阶段炉具处于无人查看状态。

现有的技术中，普通炉具均不具有在被加热食物受热量过大时，自动关闭炉具气源的功能，因此在炉具使用期间，如果人们出门时间过久，或者忘记了家中炉具处于燃烧状态，容易因为炉具燃烧时间过长导致被煮制的食物等水分被烧干，进而导致被加热食物变坏无法再食用，更为关键的一点就是，如果长时间加热，还容易造成炊具损坏，进而引起更大的事故(包括火灾)。随着科技的发展，互联网技术越来越多的应用在了人们的生活方方面面，给人们的生活带来了极大便利。

基于上述，结合互联网技术，能在人们使用炉具加热食物过程中出门时，对加热的食物进行有效监控，在食物水分将要被烧干时，能第一时间自动关闭气源，防止被加热的食物变坏、炊具损坏以及后续引起更大事故的炉具控制装置显得尤为必要。

技术实现要素：

为了克服现有的普通炉具不具有在被加热食物受热量过大时，自动关闭炉具气源功能由此导致的弊端，本发明提供了整体设备和炉具处于分离状态，使用者可以根据需要随时方便的将整体设备和炉具结合，使用中炉具加热食物期间，使用者出门时，信号发送电路能实时将被加热食物的温度数据发送给使用者身边的手机，在手机内安装的现有数字信号高低转波形图显示app作用下，使用者能实时查看家中被炉具加热食物的温度变化，在温度过高时，能第一时间经身边手机远程控制关闭炉具的气源，还具有温度探测电路，当食物被加热过多水分将要变干时，能第一时间自动关闭炉具的气源，有效防止了使用者在户外没有观看手机显示的温度数据而导致食物加热过多而变坏、炉具损坏以及后续造成更大事故的一种智能家居的炉具安全系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种智能家居的炉具安全系统，包括电机减速机构、支撑架、橡胶真空吸盘，其特征在于还具有连接磁铁、筒型壳体、电源、充电插座、温度探测电路、温度探头、远程控制电路、时间电路、信号发送电路，多只型支撑架上部分别安装在电机减速机构的壳体上端四周，多只橡胶真空吸盘的上端中部和多只支撑架的下端分别安装在一起，其中一只连接磁铁的上部安装在电机减速机构的动力输出轴下端，筒型壳体上中部有一只连接管，另一只连接磁铁安装在筒型壳体的连接管上端，两只连接磁铁吸合在一起，电源、充电插座、温度探测电路、远程控制电路、时间电路、信号发送电路安装在元件盒内，元件盒安装在电机减速机构上端的壳体内，温度探头包括一只热敏电阻和一只温控开关，热敏电阻和温控开关安装耐热绝缘壳体内，热敏电阻和温控开关的感温面位于壳体的下端和壳体下端处于同一平面，电源正负两极和充电插座两个接线端分别经导线连接，电源正极经一只电源开关和热敏电阻一端、温控开关一端及远程控制电路、时间电路、信号发送电路的正极电源输入端经导线连接，电源负极和温度探测电路、远程控制电路、时间电路、信号发送电路的负极电源输入端经导线连接，温控开关另一端和温度探测电路正极电源输入端经导线连接，热敏电阻另一端和信号发送电路的信号输入端经导线连接，远程控制电路、温度探测电路信号输出端和时间电路信号输入端经导线连接，时间电路的两个电源输出端和电机减速机构的电机正负两极电源输入端分别经导线连接。

所述电机减速机构是电机齿轮减速器。

所述其中一只连接磁铁的下端和另一只连接磁铁的上端极性相反。

所述筒型壳体的侧端中部有多个具有内螺纹的开孔，每个开孔内旋入有一只手动螺杆，筒型壳体的形状和炉具阀门的调节手柄外形一致，筒型壳体的内径大于炉具阀门的调节手柄外径。

所述温度探测电路是一只继电器，继电器控制电源输入端和负极电源输入端经电路板布线连接。

所述温度探头的温控开关是突跳式温度开关。

所述远程控制电路是远程无线控制器，远程无线控制器配套有一只继电器，其间经电路板布线连接，继电器正极电源输入端和远程无线控制器的第一路控制电源输出端连接，继电器控制电源输入端及负极电源输入端和远程无线控制器负极电源输入端连接。

所述时间电路包括时基集成电路、极性电容、电阻、继电器、npn三极管、无极性电容，其间通过电路板布线连接，时基集成电路型号是ne555，时基集成电路的复位端4脚与正极电源输入端8脚和电阻一端、继电器正极电源输入端及正极控制电源输入端连接，时基集成电路的阈值端6脚及放电端7脚和极性电容正极、电阻另一端连接，时基集成电路的控制端5脚和第一只无极性电容一端连接，时基集成电路的触发端2脚和第二只无极性电容一端连接，时基集成电路的输出端3脚和npn三极管基极连接，npn三极管集电极和继电器负极电源输入端连接，时基集成电路的负极电源输入端1脚和极性电容负极、第一只无极性电容另一端、npn三极管发射极、继电器负极控制电源输入端连接。

所述信号发送电路包括单片机模块和gprs模块，其间经电路板布线连接，gprs型号是zlan8100，gprs模块上有rs485数据输入端口，单片机模块主控芯片型号为stc12c5a60s2，单片机模块上有一个模拟信号接入端，以及rs485数据输出端口，单片机模块的rs485数据输出端口和gprs模块的rs485数据输入端口经rs485数据线连接，单片机模块和gprs模块的正负两极电源输入端分别连接。

本发明有益效果是：本发明不使用时，平时整体设备和炉具处于分离状态，当用炉具加热食物，使用者需要出门时，使用者通过四只真空吸盘将本发明吸合在炉具上，筒型壳体位于炉具阀门的调节手柄上端，并将阀门的调节手柄套在其内部下端，然后使用者把筒型壳体的外侧手动螺杆旋紧、把安装热敏电阻和温控开关的壳体放在炊具的盖上端(比如炖菜的锅盖上端)，热敏电阻和温控开关的感温面和锅盖紧密贴近。使用者出门后，在热敏电阻和信号发送电路共同作用下，信号发送电路能实时将炊具的温度变化经无线移动网络传递给使用者身边的手机，在手机内安装的现有数字信号高低转波形图显示app作用下，使用者能实时查看家中被炉具加热食物的温度变化，在温度过高时，使用者能第一时间经身边手机安装的app发出无线关闭指令，远程控制电路接收到无线控制指令后能第一时间关闭炉具的气源。当炊具内食物被加热过多水分将要变干时，在温度开关和温度控制电路共同作用下，能第一时间关闭炉具的气源，有效防止了使用者在户外没有观看手机显示的温度数据而导致食物加热过多而变坏、炉具损坏以及后续造成更大的事故。本发明能给使用者带来方便，并能有效防止食物加热量过多变坏、炉具损坏以及后续更大事故的发生。基于上述，所以本发明具有好的应用前景。

附图说明

以下结合附图和实施例将本发明做进一步说明。

图1是本发明结构示意图。

图2是本发明的两只连接磁铁结构示意图。

图3是本发明电路图。

具体实施方式

图1、2中所示，一种智能家居的炉具安全系统，包括电机减速机构1、支撑架2、橡胶真空吸盘3，还具有连接磁铁4-1及4-2、筒型壳体5、电源6、充电插座7、温度探测电路8、温度探头9、远程控制电路10、时间电路11、信号发送电路12，四只型支撑架2上部分别通过螺杆螺母安装在电机减速机构1的壳体上端四周，四只橡胶真空吸盘3的上端中部和四只支撑架2的下端分别用胶粘接在一起，其中一只连接磁铁4-1的上部用胶粘接在电机减速机构的动力输出轴1-1下端，筒型壳体5上中部有一只连接管5-1，另一只连接磁铁4-2用胶粘接在筒型壳体的连接管5-1上端，两只连接磁铁4-1及4-2吸合在一起，电源6、充电插座7、温度探测电路8、远程控制电路10、时间电路11、信号发送电路12安装在元件盒13内，元件盒13安装在电机减速机构1上端的壳体内，温度探头包括一只热敏电阻9-1和一只温控开关9-2，热敏电阻9-1和温控开关9-2安装耐热绝缘壳体14(工程塑料制作)内，热敏电阻9-1和温控开关9-2的感温面位于壳体14的下端和壳体14下端处于同一平面(连接热敏电阻9-1和温控开关9-2的导线外侧可套入一根隔热黄腊管，防止锅盖温度过高对导线造成烫坏)。电源开关15的操作手柄、充电插座7的插孔位于元件盒13上端外侧。电机减速机构1是品牌正科的电机齿轮减速器成品，其壳体下端内部具有多级齿轮减速机构，工作时，其电机得电工作转轴输出的动力会经多级齿轮减速机构减速增加扭矩后，然后从电机减速机构的动力输出轴1-1输出。橡胶真空吸盘3和普通家用橡胶真空吸盘构造一致。其中一只连接磁铁4-1的下端和另一只连接磁铁4-2的上端极性刚好相反。筒型壳体5的侧端中部有三个具有内螺纹的开孔，每个开孔内旋入有一只手动螺杆5-2，筒型壳体5-2的形状和炉具阀门的调节手柄16外形一致，筒型壳体5-2的内径略大于炉具阀门的调节手柄16外径1mm。

图3中所示，电源开关sk的操作手柄位于元件盒上端外侧。电源g是12v/5ah锂蓄电池。电机减速机构m是品牌正科的电机齿轮减速器成品，工作电压12v，型号是zk12。温度探测电路是一只继电器k2，继电器k2控制电源输入端和负极电源输入端经电路板布线连接。温度探头的温控开关wk是型号ksd301的突跳式温度开关，内部两个触点是常开式，探测温度是105℃，105℃时，其内部两个常开触点接通。rt是温度探头的热敏电阻。远程控制电路是厂家品牌东浩森、型号cl4-gprs的远程无线控制器成品u1，其具有两个电源输入端1及2脚、四路控制电源输出接线端，工作电压是直流12v，使用中，通过现有成熟的手机app技术，使用者可在远端经手机app通过无线移动网络分别发送出控制指令，远程无线控制器成品u1接收到控制指令后，会分别控制四路控制电源输出端输出或不输出电源，远程无线控制器成品u1配套有一只继电器k1，其间经电路板布线连接，继电器k1正极电源输入端和远程无线控制器成品u1的其中一路控制电源输出端3脚连接，继电器k1控制电源输入端及负极电源输入端和远程无线控制器成品u1负极电源输入端2脚连接。时间电路包括时基集成电路u3、极性电容c1、电阻r、继电器k3、npn三极管q、无极性电容c2及c3，其间通过电路板布线连接，时基集成电路u3型号是ne555，时基集成电路u3的复位端4脚与正极电源输入端8脚和电阻r一端、继电器k3正极电源输入端及正极控制电源输入端连接，时基集成电路u3的阈值端6脚及放电端7脚和极性电容c1正极、电阻r另一端连接，时基集成电路u3的控制端5脚和第一只无极性电容c2一端连接，时基集成电路u3的触发端2脚和第二只无极性电容c3一端连接，时基集成电路u3的输出端3脚和npn三极管q基极连接，npn三极管q集电极和继电器k3负极电源输入端连接，时基集成电路u3的负极电源输入端1脚和极性电容c1负极、第一只无极性电容c2另一端、npn三极管q发射极、继电器k3负极控制电源输入端连接。信号发送电路包括单片机模块u4和gprs模块u2，其间经电路板布线连接，gprs模块u2是型号zlan8100的gprs模块成品，gprs模块成品u2工作电压是直流12v，gprs模块成品u2上有rs485数据输入端口，单片机模块u4是主控芯片型号为stc12c5a60s2的单片机模块成品，单片机模块成品u4上有一个模拟信号接入端3脚，以及rs485数据输出端口，单片机模块u4的rs485数据输出端口和gprs模块u2的rs485数据输入端口经rs485数据线连接，单片机模块u4的正负两极电源输入端1及2脚和gprs模块u2的正负两极电源输入端1及2脚分别连接。

图3中所示，电源g正负两极和充电插座cz两个接线端分别经导线连接，电源g正极经一只电源开关sk和热敏电阻rt一端、温控开关wk一端及远程控制电路u1正极电源输入端1脚、时间电路正极电源输入端时基集成电路u3的8脚、信号发送电路正极电源输入端gprs模块u2的1脚经导线连接，电源g负极和温度探测电路的继电器k2负极电源输入端、远程控制电路u1负极电源输入端2脚、时间电路负极电源输入端电解电容c1负极、信号发送电路负极电源输入端gprs模块u2的2脚经导线连接，温控开关wk另一端和温度探测电路继电器k2正极电源输入端经导线连接，热敏电阻rt另一端和信号发送电路的信号输入端单片机模块u4的3脚经导线连接，远程控制电路u1信号输出端继电器k1常开触点端、温度探测电路信号输出端继电器k2常开触点端和时间电路信号输入端无极性电容c3另一端经导线连接，时间电路的两个电源输出端继电器k3两个常开触点端和电机减速机构的电机m正负两极电源输入端分别经导线连接。

图1、2、3中所示，平时锂蓄电池g无电时，把外部12v电源充电器的充电插头插入充电插座cz内就可为锂蓄电池g充电。本发明不使用时，平时整体设备和炉具处于分离状态，不占有炉具的空间，使用更加方便；当用炉具加热食物使用者需要出门时，使用者通过四只真空吸盘3将本发明吸合在炉具的上端，筒型壳体5位于炉具阀门的调节手柄16上端，并将阀门的调节手柄16套在其内部下端，然后使用者把筒型壳体5的外侧三只手动螺杆5-2旋紧和调节手柄16外侧接触、保证筒型壳体5转动时，阀门的调节手柄16会随动，接着把安装热敏电阻rt和温控开关wk的壳体14放在炊具的盖上端(比如炖菜的锅盖上端)，热敏电阻rt和温控开关wk的感温面和锅盖紧密贴近。电源开关sk打开后，电源g输出的12v电源会进入热敏电阻rt一端、温控开关wk一端及远程控制电路u1电源输入端、时间电路电源输入端、信号发送电路电源输入端，于是，热敏电阻rt一端、温控开关wk一端及远程控制电路u1、时间电路、信号发送电路处于得电待机状态。热敏电阻rt、信号发送电路、远程控制电路u1、时间电路中：由于，热敏电阻rt的感温面和锅盖紧密贴近，炉具加热炊具内食物后，炊具的锅盖因为吸收热量会发生动态温度变化，由于，热敏电阻rt的感温面紧贴锅盖，锅盖动态变化的温度会作用于热敏电阻rt，热敏电阻rt的温度也会发生动态变化，进而，热敏电阻rt的阻值会发生动态变化，那么电源g经热敏电阻rt进入单片机模块u4的3脚模拟电压信号也会发生动态的变化，锅盖温度越高、热敏电阻rt阻值越低，进入单片机模块u4的3脚模拟电压信号越高，锅盖温度越低、热敏电阻rt阻值越高，进入单片机模块u4的3脚模拟电压信号越低，单片机模块u4在其内部电路作用下，将动态变化的模拟信号转换为数字信号从rs485数据端口经rs485数据线输入至gprs模块u2的rs485数据输入端口，在gprs模块u2内部电路作用下，gprs模块u2将数字信号经无线移动网络发送出去，此刻，和gprs模块u2建立连接的使用者手机接收到信号后(gprs模块u2内部有sim手机卡，sim手机卡内存有使用者的电话号码)，使用者通过身边手机，采用的现有成熟技术、手机数字信号高低转波形图显示app，就能实时观察到食物被加热时锅盖的温度变化，也就是被加热食物的温度变化，食物受热温度高时、波形图波峰值高，食物受热温度低时、波形图波峰值低，这样，使用者通过手机显示的波峰值，当波峰值达到高点时，锅盖温度超过105℃，此刻食物水分将要被烧干，(使用前测试时可以加热炊具，当炊具锅盖温度超过105℃，手机app峰值所处位置就为高点)，使用者就能第一时间经身边手机安装的app发出无线关闭指令，远程控制电路u1接收到无线控制指令后能第一时间关闭炉具的气源；使用者经身边手机安装的app发出无线关闭指令，远程控制电路u1接收到无线控制指令后其3脚会输出电源进入继电器k1正极电源输入端，于是，继电器k1得电吸合其控制电源输入端和常开触点端闭合，由于，时间电路的触发信号输入端无极性电容c3一端和继电器k1常开触点端经导线连接，继电器k1的控制电源输入端和电源g负极此刻相通，所以此时，时间电路的触发信号输入端会被输入触发信号。时间电路、温度探测电路中：炉具加热炊具内食物后，炊具的锅盖因为吸收热量会发生动态温度变化，由于，温控开关wk的感温面紧贴锅盖，锅盖变化的温度会作用于温控开关wk，温控开关wk的温度会发生变化，当锅盖的温度超过105℃时(此刻食物水分将要被烧干)，温控开关wk的内部两个触点会连通，进而继电器k2的正极得电，继电器k2吸合其控制电源输入端和常开触点端闭合，由于，时间电路的触发信号输入端无极性电容c3另一端和继电器k2常开触点端经导线连接，继电器k2的控制电源输入端和电源g负极此刻相通，所以此时，时间电路的触发信号输入端无极性电容c3另一端会被输入触发信号。时间电路和电机减速机构中：时间电路的时基集成电路u3及其外围元件电阻r、极性电容c1、无极性电容c2组成的单稳态触发器得电后处于稳态，时基集成电路u3的3脚无输出，当继电器k2、k1得电吸合控制电源输入端和常开触点端闭合，瓷片电容c3另一端被输入低电平触发信号后，低电平信号会经无极性电容c3耦合进入时基集成电路u3的触发端2脚，此刻，时基集成电路u3的2脚由于被输入低电平信号，单稳态触发器会转换为暂稳态，于是，时基集成电路u3的3脚会输出10秒钟高电平，高电平经npn三极管q功率放大、倒相进入继电器k3负极电源输入端，于是，继电器k3得电吸合其两个控制电源输入端和两个常开触点端分别闭合，10秒钟后，暂稳态电路又转为稳态，时基集成电路u3的3脚停止输出高电平，继电器k3失电停止吸合其控制电源输入端和常开触点端断开；由于，继电器k3控制电源输入两端分别和电源g正负两极连接，继电器k3两个常开触点端和电机减速机构的电机m正负两极电源输入端分别连接，所以此刻电机减速机构的电机m会得电工作10秒钟，在电机减速机构内部的齿轮减速机构作用下，电机减速机构的动力输出轴1-1会带动连接磁铁4-1及4-2、筒型壳体5-逆时针转动，筒型壳体5带动炉具阀门的调节手柄16逆时针转动，于是，炉具阀门的调节手柄16逆时针运动到止点，进而炉具的阀门全部关闭，炉具由于输入燃气关闭、没有了气源不再加热食物，达到自动关闭燃气的目的；连接磁铁4-1及4-2的作用是，当电机减速机构的动力输出轴1-1带动炉具阀门的调节手柄16逆时针转动，由于时间电路的输出电源时间留有余量，实际上此刻电机减速机构的动力输出轴1-1带动调节手柄16逆时针转动到止点时，电机减速机构的动力输出轴1-1还会继续带动调节手柄16逆时针转动，为了防止电机减速机构的动力输出轴1-1带动调节手柄继续逆时针转动损坏调节手柄16，此刻，连接磁铁4-1会随电机减速机构的动力输出轴1-1继续转动，连接磁铁4-2受到调节手柄的作用限制不再运动，连接磁铁4-1在连接磁铁4-2上就会处于打滑状态，这样有效防止了调节手柄16的损坏；实际使用中，两只连接磁铁4-1及4-2外径不可过大(1cm左右)，磁性作用力相对小可利于连接磁铁4-1在连接磁铁4-2上处于打滑状态。本发明能给使用者带来方便，并能有效防止食物加热量过多变坏、炉具损坏以及后续更大事故的发生。基于上述，所以本发明具有好的应用前景。

图3中所示，温度探头的热敏电阻rt是型号ntc103d的负温度系数热敏电阻。继电器k1是松乐品牌的dc12v继电器。时间电路中：极性电容c1型号是4.7μf/25v、电阻r阻值是1.9m；继电器k3是松乐品牌的dc12v继电器，其具有两个控制电源触点、两个常开电源触点、两个常闭电源触点；npn三极管q型号是9013；无极性电容c2及c3规格是0.01μf。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。