一种煤气泄漏自动应对装置的制作方法

本实用新型涉及居家生活安全装置技术领域,具体地说是一种煤气泄漏自动应对装置。

背景技术：

水、电、煤气等的安全使用关系到家家户户的日常生活，现在越来越多的家庭白天因夫妻双方均外出工作、孩子上学等原因，很多时候，白天家中呈现无人看守的状况。然而早上在人们匆忙离开家的时候，往往会留下些许的安全隐患，比如忘记关水、电、煤气等的开关。

煤气的使用给居家生活带来了很大的便利，然而煤气泄漏存在的安全隐患同样给人们的生活带来巨大的痛苦，因而针对煤气泄漏的问题值得引起高度的重视。因此，大量的煤气泄漏监测设备应用而生，但现行的加测系统大多只是单纯的报警，或者需要安装其他复杂装置来实现对漏气管道的相应处理。

在家中无人的情况下，单纯的报警很难达到阻止煤气泄漏保证安全的目的，相反长时间的报警声可能会引起邻里的不满，甚至引起恐慌；在现有煤气管道上安装其他复杂装置对泄漏管道进行处理只是事后的一种补救措施，不能到达及时应对现场情况的目的。

技术实现要素：

为克服上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种煤气泄漏自动应对装置，能够对煤气泄漏现场做出及时有效的应对措施，防患于未然，保证安全。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种煤气泄漏自动应对装置，其特征是：包括依次连接的传感器、数模转换模块、微处理器模块和通信模块，所述通信模块还分别通过串口接头连接自动开窗装置和自动关阀装置；

所述传感器为煤气传感器，煤气传感器将采集的气体浓度信号输出至所述数模转换模块，所述数模转换模块将煤气传感器输入的模拟量转化为数字量，并将数字量输出至所述微处理器模块，微处理器模块根据所述数字量的大小输出信号至通信模块，通信模块接通自动开窗装置和自动关阀装置。

进一步地，所述自动开窗装置包括电磁线圈和金属块，自动开窗装置安装在铝合金推拉窗上，所述铝合金推拉窗包括上边框、左边框、右边框、带轨边框、带轨中梃、普通中梃和推拉窗框；所述金属块通过工业胶水固定在推拉窗框右边框上，所述电磁线圈通过工业用胶固定在所述右边框上。

进一步地，所述金属块有多个，以推拉窗框水平中心线为对称轴对称分布在推拉窗框右边框上；所述电磁线圈与金属块在同一水平线上，对应分布在右边框上。

进一步地，所述通信模块还连接报警模块，所述报警模块包括电磁继电器和声光报警器，通信模块连接所述电磁继电器的输入端，电磁继电器的输出端连接声光报警器。

进一步地，所述自动关阀装置包括进气口接口、出气口接口、电机接口、法兰盘和电机，所述进气口接口为两端开口的L型管体且拐角处有一个与一端管口平行且大小相等的开口，电机接口穿过所述开口伸入进气口接口的内筒，电机接口的外壁贴紧进气口接口的内壁且电机接口在进气口接口的内筒中自由转动；所述电机接口位于进气口接口内筒的部分为空心筒体，空心筒体的壁体上设置一个小孔，所述小孔与空心筒体的中空部分连通，小孔轴向两侧的电机接口与进气口接口之间密封；

所述出气口接口为一端开口的空心筒体，筒体的一侧设置一个孔口，进气管接口与电机接口垂直的一端通过所述孔口与出气口接口连接；电机与电机接口连接并通过固定在进气口接口上的法兰盘固定。

进一步地，所述传感器为煤气传感器，型号为MQ-5。

进一步地，所述数模转换模块包括数模转换芯片，型号为ADC0809，所述微处理器模块包括单片机，所述单片机的型号为STC89C53。

进一步地，所述通信模块包括串口通信电路，所述串口通信电路包括由RS-232标准串口专用的单电源电平转换芯片和两个串口接头J1、J2，所述单电源电平转换芯片的型号为MAX232，所述串口接头J1、J2分别连接电磁线圈和电机。

本实用新型的有益效果是：与现有技术相比，本实用新型在监测到煤气泄漏时，能同时启动自动开窗装置和自动关阀装置，打开窗户并阻止煤气管道继续输送气体，到达双保险的目的，将煤气泄漏带来的危害降到最小程度；

本实用新型的自动开窗装置中在电磁线圈中加入铁芯，大大增强了电磁线圈的磁性，增强电磁线圈对金属块的吸引力；

在推拉窗框右边框上设置多个金属块，增大电磁线圈对推拉窗框的吸引力，金属块以推拉窗框水平中心线为对称轴对称分布，有利于推拉窗框受力均匀，开窗过程更平稳、移动更顺畅；

将电磁线圈置于方形铝合金容器中，铝合金容器与铝合金推拉窗材料相同，在使用工业用胶连接时，粘结更加牢固，并且铝合金容器不会造成电磁干扰；

在室内煤气浓度低于阈值时，声光报警器自动关闭，停止发出报警信号，避免影响他人，造成不必要的恐慌；

所述自动关阀装置直接安装在煤气的进气管道上，电机转动时，带动电机接口转动，使小孔与进气口接口的内壁贴合或分离，从而实现煤气管道的关闭或打开，可长期重复使用；

自动关阀装置启动后直接从总管道接口上对本住户的煤气输入进行阻断，因此不管是住户家中煤气管道何处故障，漏气问题都可以解决。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2本实用新型数模转换芯片的管脚示意图；

图3是本实用新型单片机的管脚示意图；

图4是本实用新型所述通信模块的电路连接示意图；

图5是现有铝合金推拉窗的结构示意图；

图6是本实用新型所述自动开窗装置结构示意图；

图7是本实用新型所述自动关阀装置结构示意图；

图8是本实用新型所述报警模块的接线示意图。

图中，11上边框、12左边框、13右边框、14带轨边框、15带轨中梃、16普通中梃、17推拉窗框、18金属块、19电磁线圈、21进气口接口、22出气口接口、23电机接口、24法兰盘、25小孔、26孔口、31电磁铁、32衔铁、33上端触点、34下端触点、35弹簧、36声光报警器。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本实用新型省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本实用新型。

如图1所示，本实用新型的一种煤气泄漏自动应对装置，包括依次连接的传感器、数模转换模块、微处理器模块和通信模块，所述通信模块还分别通过串口接头连接自动开窗装置和自动关阀装置。

所述传感器为煤气传感器，将煤气传感器安装于室内，不断获取室内的可燃气体浓度，并将获取的可燃气体浓度信号发送给数模转换模块，数模转换模块将煤气传感器输入的模拟信号转化为数字信号，并将数字信号输出至微处理器模块，所述微处理器模块接收到所述数字信号，如果煤气浓度值小于设定的阈值则继续进行数据采集，若煤气浓度大于设定的阈值，则同时输出信号至自动开窗装置和自动关阀装置，启动自动开窗装置和自动关阀装置，实现对煤气泄漏的自动应对。

优选地，所述传感器选用型号为MQ-5的煤气传感器，MQ-5传感器对丁烷、丙烷、和甲烷的灵敏度高，可同时检测多种可燃性气体，特别是现在应用最为普遍的天然气，是一款价廉质优的传感器。

如图2、3所示，所述数模转换模块包括数模转换芯片，型号为ADC0809，所述微处理器模块包括单片机，型号为STC89C53，所述数模转换芯片ADC0809的INO-IN7输入管脚与煤气传感器相连接，将煤气传感器MQ-5采集到的数据进行模数转化，数模转换芯片ADC0809的D0-D7输出管脚分别连接单片机STC89C53的P1.0-P1.7管脚，ADC0809的ADDA、ADDB、ADDC、ALE、START、OE和EOC管脚分别连接单片机STC89C53的P2.0-P2.6管脚。所述单片机上电后自动复位运行，单片机接收到数模转化芯片发送的数据，如果煤气浓度值小于设定的阈值则继续进行数据采集，若煤气浓度大于设定的阈值，则判定为煤气泄漏。

如图4所示，所述通信模块包括串口通信电路，所述串口通信电路包括由RS-232标准串口专用的单电源电平转换芯片MAX232和两个串口接头J1、J2。单电源电平转换芯片MAX232的R1OUT和R2OUT管脚均连接单片机的P3.0管脚，T1IN和T2IN管脚均连接单片机的P3.1管脚，T1OUT、R1IN管脚分别连接串口接头J1的2、3接头，T2OUT、R2IN管脚分别连接串口接头J2的2、3接头。

现代建筑装修中，铝合金推拉窗的应用十分广泛，如图5所示，现有推拉窗包括上边框11、左边框12、右边框13、带轨边框14、带轨中梃15、普通中梃16和推拉窗框17。本实用新型的自动开窗装置安装在推拉窗上，如图6所示，所述自动开窗装置包括电磁线圈19和金属块16。所述电磁线圈19连接串口接头J1的10、11管脚。当判定煤气发生泄漏后，单电源电平转换芯片MAX232接收到单片机的信号并输出至串口接头J1，使得电磁线圈19通电，电磁线圈19得电后产生磁性，从而对金属块产生吸引力，使推拉窗框17向右移动，打开窗户。

优选地，在电磁线圈19中加入铁芯，大大增强了电磁线圈19的磁性，增强电磁线圈19对金属块18的吸引力。

优选地，所述金属块19为多个，分别以推拉窗框17水平中心线为对称轴对称分布在推拉窗框右边框上，所述金属块通过工业胶水与推拉窗框17连接，对应的，所述电磁线圈19为多个，与金属块18在同一水平上，对应分布在右边框13上。在电磁线圈19对金属块18吸引时，推拉窗框17受力均匀，不会造成晃动，且移动更顺畅。

为了更好地将电磁线圈19固定在右边框13上，将电磁线圈19置于方形容器中，所述方形容器的材料优选为铝合金，铝合金容器与铝合金推拉窗材料相同，在使用工业用胶连接时，粘结更加牢固，并且铝合金容器不会造成电磁干扰。

所述自动关阀装置包括进气口接口21、出气口接口22、电机接口23、法兰盘24和电机，所述进气口接口21为两端开口的L型管体且拐角处有一个与一端管口平行且大小相等的开口，电机接口23穿过所述开口伸入进气口接口21的内筒中，电机接口23的外壁贴紧进气口接口21的内壁且电机接口在进气口接口21的内筒中自由转动，电机接口23的外径与进气口接口21的内径基本相等，以便形成贴合密封；所述电机接口23位于进气口接口21内筒的部分为空心筒体，且空心筒体的壁体上设置一个小孔25，所述小孔25与空心筒体的中空部分连通，小孔25轴向两侧的电机接口23与进气口接口21之间设置密封；所述出气口接口22为一端开口的空心筒体，筒体的一侧设置一个孔口26，进气口接口21与电机接口23垂直的一端通过所述孔口26与出气口接口22通过螺纹连接；电机与电机接口23连接并通过固定在进气口接口21上的法兰盘24固定，法兰盘24焊接在进气口接口21的内壁上。电机转动时，带动电机接口23转动，使小孔25与进气口接口21的内壁贴合或分离，从而实现煤气管道的关闭或打开。所述的进气口接口21为煤气的总管道接口，所述出气口接口为进入住户的分管道接口，本实用新型所述自动关阀装置启动后直接从总管道接口上对本住户的煤气输入进行阻断，因此不管是住户家中煤气管道何处出现故障，煤气斜口问题都可以解决。

当判定煤气发生泄漏后，单电源电平转换芯片MAX232接收到单片机的信号并输出至串口接头J2，电机得电转动，电机转动带动电机接口23转动，使小孔25与进气口接口21管体的内壁贴合，实现煤气管道的关闭。

进一步地，如图8所示，在采取上述措施的基础上，本实用新型还包括报警模块，所述报警模块包括电磁继电器和声光报警器36，使所述通信模块的输出端连接电磁继电器的输入端，即电磁继电器的A、B端连接串口接头J1或J2的10、11管脚，所述电磁继电器的输出端连接声光报警器36，当判定煤气泄漏时，通信模块输出信号至电磁继电器，电磁铁31得电，周围产生磁场，吸引上方的衔铁32，衔铁32向下移动，使上端触点33与下端触点34接触，声光报警器36得电发出报警信号。当启动自动开窗装置和自动关阀装置，室内煤气浓度降到阈值以下时，通信模块不再向电磁继电器输出信号，衔铁32在左侧弹簧35的作用下恢复原状，上端触点33和下端触点34分离，声光报警器断电，报警停止。这样设计的好处在于，发生煤气泄漏时，如果有人在家，家人听到报警声就会自主处理，如果无人在家，便通过本装置自动解决，且在处理完之后，声光报警器关闭，不会对邻里等其他人造成打扰，同时避免引起恐慌。

以上所述只是本实用新型的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也被视为本实用新型的保护范围。