一種天然氣泄漏報警及排險裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種天然氣泄漏報警及排險裝置，包括單片機和液晶觸摸屏，所述單片機的輸入端接有紅外檢測模塊、天然氣檢測模塊和溫度傳感器，所述單片機的輸出端接有報警裝置和排險裝置，所述紅外檢測模塊包括紅外傳感器和信號調(diào)理電路，所述天然氣檢測模塊包括氣體傳感器、濾波電路和信號放大電路，所述報警裝置包括聲光報警電路和手機報警裝置，所述手機報警裝置包括串口通信模塊、無線通信模塊和手機，所述排險裝置包括排氣扇模塊、電機模塊、第一電磁閥模塊和第二電磁閥模塊。本實用新型實現(xiàn)方便，實時監(jiān)控室內(nèi)天然氣的濃度，及時關閉天然氣總閥和天然氣灶閥，通過報警裝置及時提醒用戶，實現(xiàn)泄漏天然氣的疏散使用效果好。
【專利說明】
一種天然氣泄漏報警及排險裝置
技術領域
[0001]本實用新型屬于電子技術與天然氣使用安全領域，具體涉及一種天然氣泄漏報警及排險裝置。
【背景技術】
[0002]天然氣是一種多組分的混合氣體，主要成分是烷烴，其中甲烷占絕大多數(shù)，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷。當今，天然氣泄漏問題是每一個家庭所關注的問題，近年來，家庭天然氣使用范圍越來越廣，用戶在使用天然氣過程中，泄漏所引起的火災或爆炸問題日益嚴峻，因此市場上出現(xiàn)了各種各樣的天然氣泄漏報警裝置，但現(xiàn)有的燃氣泄漏報警裝置不能很好地滿足住戶需求。首先，天然氣泄漏報警裝置僅提供報警功能，不能有效地疏散泄漏的天然氣，降低室內(nèi)天然氣的濃度;再者，天然氣報警裝置功能單一，住戶出遠門時無法得知天然氣泄漏情況，若是天然氣未排到安全濃度以下，用戶在不知情的情況下開燈或打電話會引起爆炸，給用戶造成了極大地的安全隱患；另外，一般用戶家中的天然氣總閥門都是手動關閉，在忙碌之中很容易忘記關閉天然氣總閥門而造成天然氣泄漏，天然氣泄漏至一定濃度時遇到明火或者靜電，極易發(fā)生爆炸，造成安全事故;最后，即便用戶關閉天然氣總閥而天然氣灶閥門未關閉，也可能引起天然氣的泄漏，而現(xiàn)有裝置有控制關閉天然氣總閥的裝置，但不能同時保證關閉天然氣灶閥門更有效地阻止天然氣的泄漏。因此，現(xiàn)如今缺少一種結構簡單、成本低、設計合理的天然氣泄漏報警及排險裝置，通過溫度傳感器和氣體檢測模塊實時檢測室內(nèi)天然氣的濃度，通過排險裝置降低泄漏天然氣的濃度，通過報警裝置進行提示，提高天然氣使用安全性。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型所要解決的技術問題在于針對上述現(xiàn)有技術中的不足，提供一種天然氣泄漏報警及排險裝置，本實用新型電路簡單，設計合理，實現(xiàn)方便且成本低，實時監(jiān)控室內(nèi)天然氣的濃度，及時關閉天然氣總閥和天然氣灶閥，通過報警裝置及時提醒用戶，通過排氣扇模塊和電機模塊實現(xiàn)泄漏天然氣的疏散，提高天然氣使用安全性，使用效果好，便于推廣使用。
[0004]為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是:一種天然氣泄漏報警及排險裝置，其特征在于:包括單片機和與單片機相接的液晶觸摸屏，所述單片機的輸入端接有紅外檢測模塊、天然氣檢測模塊和溫度傳感器，所述單片機的輸出端接有報警裝置和排險裝置，所述紅外檢測模塊包括紅外傳感器和與紅外傳感器輸出端相接的信號調(diào)理電路，所述天然氣檢測模塊包括依次相接的氣體傳感器、濾波電路和信號放大電路，所述報警裝置包括聲光報警電路和手機報警裝置，所述手機報警裝置包括依次相接的串口通信模塊、無線通信模塊和手機，所述排險裝置包括用于控制排氣扇疏散泄漏天然氣的排氣扇模塊、用于控制窗戶疏散泄漏天然氣的電機模塊、用于控制天然氣總閥的第一電磁閥模塊和用于控制天然氣灶閥門的第二電磁閥模塊;所述排氣扇模塊包括依次相接的第一光電隔離電路、第一繼電器和排氣扇，所述電機模塊包括依次相接的第二光電隔離電路、第二繼電器和電機，所述第一電磁閥模塊包括依次相接的第三光電隔離電路、第三繼電器和第一電磁閥，所述第二電磁閥模塊包括依次相接的第四光電隔離電路、第四繼電器和第二電磁閥，所述信號調(diào)理電路的輸出端和信號放大電路的輸出端均與單片機的輸入端相接，所述串口通信模塊、第一光電隔離電路、第二光電隔離電路、第三光電隔離電路和第四光電隔離電路的輸入端均與單片機的輸出端相接；
[0005]所述單片機包括AT89C52單片機;所述氣體傳感器為MQ-4半導體氣體傳感器;所述濾波電路包括型號為LM324的芯片LM1、電容C11、電容C12、電阻R22和電阻R20，所述芯片LMl的同相輸入端分兩路，一路與電容C12的一端相接，另一路經(jīng)電阻R20接地;所述電容C12的另一端分兩路，一路經(jīng)電容Cll與氣體傳感器的信號輸出端相接，另一路與電阻R22接地;所述芯片LMl的反相輸入端經(jīng)電阻R18接地，所述芯片LMl的輸出端分三路，一路經(jīng)電阻R15與芯片LMl的反相輸入端相接，另一路與電阻R22的另一端相接，第三路為濾波電路的信號輸出端;所述信號放大電路包括型號為LM324的芯片LM2和可變電阻R25，所述芯片LM2的同相輸入端與濾波電路的信號輸出端相接，所述芯片LM2的反相輸入端分兩路，一路經(jīng)電阻R16接地，另一路與可變電阻R25的一端相接;所述芯片LM2的輸出端分兩路，一路與可變電阻R25的另一端相接，另一路經(jīng)電阻R19與AT89C52單片機相接。
[0006]上述的一種天然氣泄漏報警及排險裝置，其特征在于:所述紅外傳感器為RE200B傳感器。
[0007]上述的一種天然氣泄漏報警及排險裝置，其特征在于:所述信號調(diào)理電路包括芯片BISS0001和型號為74LS04的芯片LS2，所述芯片BISS0001的Vc引腳分兩路，一路經(jīng)電阻R2接地，另一路經(jīng)并聯(lián)的電阻Rl和電容Cl與5V電源輸出端相接;所述芯片BISS0001的IB引腳經(jīng)電阻R5接地，所述芯片BISS0001的20UT引腳分兩路，一路與電阻R9的一端相接，另一路與電容C7的一端相接;所述芯片BISS0001的2IN-引腳分三路，一路與電容C7的另一端相接，另一路與電阻R9的另一端相接，第三路經(jīng)電阻R8與電容C3的一端相接;所述芯片BISS0001的IIN+引腳與RE200B傳感器的S引腳相接，所述芯片BISS0001的IIN-引腳分兩路，一路經(jīng)并聯(lián)的電容C9和電阻Rl I與電容C3的另一端相接，另一路經(jīng)串聯(lián)的電阻Rl2和電容C4接地;所述芯片BISS0001的1UT引腳還與電容C3的另一端相接，所述芯片BISS0001的RR2引腳與電阻R4的一端相接，所述芯片BISS0001的RC2引腳分兩路，一路與電阻R4的另一端相接，另一路經(jīng)電容C5接地;所述芯片BISS0001的RRl引腳與電阻RlO的一端相接，所述芯片BISS0001的RCl引腳分兩路，一路與電阻RlO的另一端相接，另一路經(jīng)電容C6接地;所述芯片BISS0001的VO引腳與芯片LS2的第I引腳相接，所述芯片LS2的第2引腳與AT89C52單片機相接。
[0008]上述的一種天然氣泄漏報警及排險裝置，其特征在于:所述第一光電隔離電路包括型號為TPL521的芯片Ul和型號為74LS04的芯片LS1，所述芯片Ul的第2引腳經(jīng)電阻R26與芯片LSl的第2引腳相接，所述芯片Ul的第I引腳經(jīng)電阻R7與5V電源輸出端相接，所述芯片LSl的第I引腳與AT89C52單片機相接;所述第一繼電器包括繼電器K1、電阻R3和三極管Ql，所述電阻R3的一端與芯片Ul的第3引腳相接，所述三極管Ql的基極與芯片Ul的第4引腳相接，所述三極管Ql的集電極分兩路，一路與整流二極管Dl的陽極相接，另一路與繼電器Kl的線圈的一端相接;所述三極管Ql的發(fā)射極接地，所述電阻R3的另一端、整流二極管Dl的陰極和繼電器Kl的線圈的另一端均與12V電源輸出端相接，所述繼電器Kl的公共觸點與220V電源輸出端相接，所述繼電器Kl的常閉觸點懸空;所述排氣扇包括電機BI，所述電機BI的電源正極與繼電器Kl的常開觸點相接。
[0009]上述的一種天然氣泄漏報警及排險裝置，其特征在于:所述第二光電隔離電路包括型號為TPL521的芯片U2和型號為74LS04的芯片LS3，所述芯片U2的第2引腳經(jīng)電阻R27與芯片LS3的第2引腳相接，所述芯片U2的第I引腳經(jīng)電阻R14與5V電源輸出端相接，所述芯片LS3的第I引腳與AT89C52單片機相接;所述第二繼電器包括繼電器K2、電阻R13和三極管Q2，所述電阻R13的一端與芯片U2的第3引腳相接，所述三極管Q2的基極與芯片U2的第4引腳相接，所述三極管Q2的集電極分兩路，一路與整流二極管D2的陽極相接，另一路與繼電器K2的線圈的一端相接;所述三極管Q2的發(fā)射極接地，所述電阻R13的另一端、整流二極管D2的陰極和繼電器K2的線圈的另一端均與12V電源輸出端相接，所述繼電器K2的公共觸點與24V電源輸出端相接，所述繼電器K2的常閉觸點懸空;所述電機包括電機B2，所述電機B2的電源正極與繼電器K2的常開觸點相接。
[0010]上述的一種天然氣泄漏報警及排險裝置，其特征在于:所述第三光電隔離電路包括型號為TPL521的芯片U3和型號為74LS04的芯片LS4，所述芯片U3的第2引腳經(jīng)電阻R28與芯片LS4的第2引腳相接，所述芯片U3的第I引腳經(jīng)電阻R21與5V電源輸出端相接，所述芯片LS4的第I引腳與AT89C52單片機相接;所述第三繼電器包括繼電器K3、電阻R17和三極管Q3，所述電阻R17的一端與芯片U3的第3引腳相接，所述三極管Q3的基極與芯片U3的第4引腳相接，所述三極管Q3的集電極分兩路，一路與整流二極管D3的陽極相接，另一路與繼電器K3的線圈的一端相接;所述三極管Q3的發(fā)射極接地，所述電阻R17的另一端、整流二極管D3的陰極和繼電器K3的線圈的另一端均與12V電源輸出端相接，所述繼電器K3的公共觸點與24V電源輸出端相接，所述繼電器K3的常閉觸點懸空，所述繼電器K3的常開觸點與第一電磁閥的電源正極相接。
[0011]上述的一種天然氣泄漏報警及排險裝置，其特征在于:所述第四光電隔離電路包括型號為TPL521的芯片U4和型號為74LS04的芯片LS5，所述芯片U4的第2引腳經(jīng)電阻R29與芯片LS5的第2引腳相接，所述芯片U4的第I引腳經(jīng)電阻R24與5V電源輸出端相接，所述芯片LS5的第I引腳與AT89C52單片機相接;所述第四繼電器包括繼電器K4、電阻R23和三極管Q4，所述電阻R23的一端與芯片U4的第3引腳相接，所述三極管Q4的基極與芯片U4的第4引腳相接，所述三極管Q4的集電極分兩路，一路與整流二極管D4的陽極相接，另一路與繼電器K4的線圈的一端相接;所述三極管Q4的發(fā)射極接地，所述電阻R23的另一端、整流二極管D4的陰極和繼電器K4的線圈的另一端均與12V電源輸出端相接，所述繼電器K4的公共觸點與24V電源輸出端相接，所述繼電器K4的常閉觸點懸空，所述繼電器K4的常開觸點與第二電磁閥的電源正極相接。
[0012]上述的一種天然氣泄漏報警及排險裝置，其特征在于:所述溫度傳感器包括DS18B20傳感器。
[0013]上述的一種天然氣泄漏報警及排險裝置，其特征在于:所述串口通信模塊包括芯片MAX232。
[0014]上述的一種天然氣泄漏報警及排險裝置，其特征在于:所述無線通信模塊包括TC35模塊。
[0015]本實用新型與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點:
[0016]1、本實用新型通過設置氣體檢測模塊實時檢測天然氣的濃度，通過溫度傳感器實時檢測溫度起到溫度補償作用，能準確檢測天然氣的濃度，達到實時監(jiān)控的作用。
[0017]2、通過設置報警裝置包括聲光報警電路和手機報警裝置，當檢測到天然氣泄漏時，通過聲光報警電路進行聲光報警，同時，能將所檢測的天然氣泄漏的信息通過GSM網(wǎng)絡以短信形式向手機終端發(fā)報警信息，以便住戶及時解決天然氣泄漏的安全隱患。
[0018]3、本實用新型通過設置排險裝置，包括排氣扇模塊、電機模塊、第一電磁閥模塊和第二電磁閥模塊，一方面通過關閉天然氣總閥和關閉天然氣灶閥門阻止天然氣的泄漏，另一方面能在檢測到天然氣泄漏時通過打開排氣扇和窗戶，疏散泄露的天然氣以此來降低室內(nèi)天然氣的濃度，使用效果好。
[0019]4、本實用新型電路簡單，設計合理，實現(xiàn)方便且成本低，便于推廣使用。
[0020]綜上所述，本實用新型電路簡單，設計合理，實現(xiàn)方便且成本低，實時監(jiān)控室內(nèi)天然氣的濃度，及時關閉天然氣總閥和天然氣灶閥，通過報警裝置及時提醒用戶，通過排氣扇模塊和電機模塊實現(xiàn)泄漏天然氣的疏散，提高天然氣使用安全性，使用效果好，便于推廣使用。
[0021]下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。
【附圖說明】
[0022]圖1為本實用新型的電路原理框圖。
[0023]圖2為本實用新型紅外傳感器和信號調(diào)理電路的電路連接關系示意圖。
[0024]圖3為本實用新型濾波電路和信號放大電路的電路連接關系示意圖。
[0025]圖4為本實用新型第一光電隔離電路、第一繼電器和排氣扇的電路連接關系示意圖。
[0026]圖5為本實用新型第二光電隔離電路、第二繼電器和電機的電路連接關系示意圖。
[0027]圖6為本實用新型第三光電隔離電路、第三繼電器和第一電磁閥的電路連接關系示意圖。
[0028]圖7為本實用新型第四光電隔離電路、第四繼電器和第二電磁閥的電路連接關系示意圖。
[0029]附圖標記說明:
[0030]I—單片機；2-1—紅外傳感器；2-2—信號調(diào)理電路；
[0031]3—氣體傳感器；4-1 一濾波電路； 4-2—信號放大電路；
[0032]5 一液晶觸摸屏；6 —串口通彳目模塊；7—無線通彳目模塊；
[0033]8—手機；9 一溫度傳感器； 10—聲光報警電路；
[0034]11-1 一第一光電隔離電路；11-2—第一繼電器；11-3—排氣扇；
[0035]12-1—第二光電隔離電路；12-2—第二繼電器；12-3—電機；
[0036]13-1—第三光電隔離電路；13-2—第三繼電器；13_3—第一電磁閥；
[0037]14-1 一第四光電隔離電路；14-2—第四繼電器；14_3—第二電磁閥。
【具體實施方式】
[0038]如圖1所示，本實用新型包括單片機I和與單片機I相接的液晶觸摸屏5，所述單片機I的輸入端接有紅外檢測模塊、天然氣檢測模塊和溫度傳感器9，所述單片機I的輸出端接有報警裝置和排險裝置，所述紅外檢測模塊包括紅外傳感器2-1和與紅外傳感器2-1輸出端相接的信號調(diào)理電路2-2，所述天然氣檢測模塊包括依次相接的氣體傳感器3、濾波電路4-1和信號放大電路4-2，所述報警裝置包括聲光報警電路10和手機報警裝置，所述手機報警裝置包括依次相接的串口通信模塊6、無線通信模塊7和手機8，所述排險裝置包括用于控制排氣扇疏散泄漏天然氣的排氣扇模塊、用于控制窗戶疏散泄漏天然氣的電機模塊、用于控制天然氣總閥的第一電磁閥模塊和用于控制天然氣灶閥門的第二電磁閥模塊;所述排氣扇模塊包括依次相接的第一光電隔離電路11-1、第一繼電器11-2和排氣扇11-3，所述電機模塊包括依次相接的第二光電隔離電路12-1、第二繼電器12-2和電機12-3，所述第一電磁閥模塊包括依次相接的第三光電隔離電路13-1、第三繼電器13-2和第一電磁閥13-3，所述第二電磁閥模塊包括依次相接的第四光電隔離電路14-1、第四繼電器14-2和第二電磁閥14-3，所述信號調(diào)理電路2-2的輸出端和信號放大電路4-2的輸出端均與單片機I的輸入端相接，所述串口通信模塊6、第一光電隔離電路11-1、第二光電隔離電路12-1、第三光電隔離電路13-1和第四光電隔離電路14-1的輸入端均與單片機I的輸出端相接。
[0039]本實施例中，所述單片機I包括AT89C52單片機。
[0040]本實施例中，所述氣體傳感器3為MQ-4半導體氣體傳感器，所述MQ-4半導體氣體傳感器是一款低成本傳感器，且對天然氣的靈敏度較高，使用壽命長，簡單的驅(qū)動電路即可。
[0041]如圖3所示，本實施例中，所述濾波電路4-1包括型號為LM324的芯片LM1、電容C11、電容C12、電阻R22和電阻R20，所述芯片LMl的同相輸入端分兩路，一路與電容C12的一端相接，另一路經(jīng)電阻R20接地;所述電容C12的另一端分兩路，一路經(jīng)電容Cl I與氣體傳感器3的信號輸出端相接，另一路與電阻R22接地;所述芯片LMl的反相輸入端經(jīng)電阻R18接地，所述芯片LMl的輸出端分三路，一路經(jīng)電阻R15與芯片LMl的反相輸入端相接，另一路與電阻R22的另一端相接，第三路為濾波電路4-1的信號輸出端；所述信號放大電路4-2包括型號為LM324的芯片LM2和可變電阻R25，所述芯片LM2的同相輸入端與濾波電路4-1的信號輸出端相接，所述芯片LM2的反相輸入端分兩路，一路經(jīng)電阻R16接地，另一路與可變電阻R25的一端相接;所述芯片LM2的輸出端分兩路，一路與可變電阻R25的另一端相接，另一路經(jīng)電阻R19與AT89C52單片機相接。
[0042]本實施例中，所述紅外傳感器2-1為RE200B傳感器。
[0043]如圖2所示，本實施例中，所述信號調(diào)理電路2-2包括芯片BISS0001和型號為74LS04的芯片LS2，所述芯片BISS0001的Vc引腳分兩路，一路經(jīng)電阻R2接地，另一路經(jīng)并聯(lián)的電阻Rl和電容Cl與5V電源輸出端相接;所述芯片BISS0001的IB引腳經(jīng)電阻R5接地，所述芯片BISS0001的20UT引腳分兩路，一路與電阻R9的一端相接，另一路與電容C7的一端相接；所述芯片BISS0001的2IN-引腳分三路，一路與電容C7的另一端相接，另一路與電阻R9的另一端相接，第三路經(jīng)電阻R8與電容C3的一端相接;所述芯片BISS0001的IIN+引腳與RE200B傳感器的S引腳相接，所述芯片BISS0001的IIN-引腳分兩路，一路經(jīng)并聯(lián)的電容C9和電阻Rll與電容C3的另一端相接，另一路經(jīng)串聯(lián)的電阻R12和電容C4接地;所述芯片BISS0001的1UT引腳還與電容C3的另一端相接，所述芯片BISS0001的RR2引腳與電阻R4的一端相接，所述芯片BI SS0001的RC2引腳分兩路，一路與電阻R4的另一端相接，另一路經(jīng)電容C5接地;所述芯片BISS0001的RRl引腳與電阻RlO的一端相接，所述芯片BISS0001的RCl引腳分兩路，一路與電阻RlO的另一端相接，另一路經(jīng)電容C6接地;所述芯片BISS0001的VO引腳與芯片LS2的第I引腳相接，所述芯片LS2的第2引腳與AT89C52單片機相接。
[0044]如圖4所示，本實施例中，所述第一光電隔離電路11-1包括型號為TPL521的芯片Ul和型號為74LS04的芯片LSl，所述芯片Ul的第2引腳經(jīng)電阻R26與芯片LSl的第2引腳相接，所述芯片Ul的第I引腳經(jīng)電阻R7與5V電源輸出端相接，所述芯片LSl的第I引腳與AT89C52單片機相接;所述第一繼電器11-2包括繼電器K1、電阻R3和三極管Ql，所述電阻R3的一端與芯片Ul的第3引腳相接，所述三極管Ql的基極與芯片Ul的第4引腳相接，所述三極管Ql的集電極分兩路，一路與整流二極管Dl的陽極相接，另一路與繼電器Kl的線圈的一端相接;所述三極管Ql的發(fā)射極接地，所述電阻R3的另一端、整流二極管Dl的陰極和繼電器Kl的線圈的另一端均與12V電源輸出端相接，所述繼電器Kl的公共觸點與220V電源輸出端相接，所述繼電器KI的常閉觸點懸空;所述排氣扇11 -3包括電機BI，所述電機BI的電源正極與繼電器KI的常開觸點相接。
[0045]如圖5所示，本實施例中，所述第二光電隔離電路12-1包括型號為TPL521的芯片U2和型號為74LS04的芯片LS3，所述芯片U2的第2引腳經(jīng)電阻R27與芯片LS3的第2引腳相接，所述芯片U2的第I引腳經(jīng)電阻R14與5V電源輸出端相接，所述芯片LS3的第I引腳與AT89C52單片機相接;所述第二繼電器12-2包括繼電器K2、電阻R13和三極管Q2，所述電阻R13的一端與芯片U2的第3引腳相接，所述三極管Q2的基極與芯片U2的第4引腳相接，所述三極管Q2的集電極分兩路，一路與整流二極管D2的陽極相接，另一路與繼電器K2的線圈的一端相接;所述三極管Q2的發(fā)射極接地，所述電阻R13的另一端、整流二極管D2的陰極和繼電器K2的線圈的另一端均與12V電源輸出端相接，所述繼電器K2的公共觸點與24V電源輸出端相接，所述繼電器K2的常閉觸點懸空;所述電機12-3包括電機B2，所述電機B2的電源正極與繼電器K2的常開觸點相接。
[0046]如圖6所示，本實施例中，所述第三光電隔離電路13-1包括型號為TPL521的芯片U3和型號為74LS04的芯片LS4，所述芯片U3的第2引腳經(jīng)電阻R28與芯片LS4的第2引腳相接，所述芯片U3的第I引腳經(jīng)電阻R21與5V電源輸出端相接，所述芯片LS4的第I引腳與AT89C52單片機相接;所述第三繼電器13-2包括繼電器K3、電阻R17和三極管Q3，所述電阻R17的一端與芯片U3的第3引腳相接，所述三極管Q3的基極與芯片U3的第4引腳相接，所述三極管Q3的集電極分兩路，一路與整流二極管D3的陽極相接，另一路與繼電器K3的線圈的一端相接;所述三極管Q3的發(fā)射極接地，所述電阻R17的另一端、整流二極管D3的陰極和繼電器K3的線圈的另一端均與12V電源輸出端相接，所述繼電器K3的公共觸點與24V電源輸出端相接，所述繼電器K3的常閉觸點懸空，所述繼電器K3的常開觸點與第一電磁閥13-3的電源正極相接。
[0047]如圖7所示，本實施例中，所述第四光電隔離電路14-1包括型號為TPL521的芯片U4和型號為74LS04的芯片LS5，所述芯片U4的第2引腳經(jīng)電阻R29與芯片LS5的第2引腳相接，所述芯片U4的第I引腳經(jīng)電阻R24與5V電源輸出端相接，所述芯片LS5的第I引腳與AT89C52單片機相接;所述第四繼電器14-2包括繼電器K4、電阻R23和三極管Q4，所述電阻R23的一端與芯片U4的第3引腳相接，所述三極管Q4的基極與芯片U4的第4引腳相接，所述三極管Q4的集電極分兩路，一路與整流二極管D4的陽極相接，另一路與繼電器K4的線圈的一端相接;所述三極管Q4的發(fā)射極接地，所述電阻R23的另一端、整流二極管D4的陰極和繼電器K4的線圈的另一端均與12V電源輸出端相接，所述繼電器K4的公共觸點與24V電源輸出端相接，所述繼電器K4的常閉觸點懸空，所述繼電器K4的常開觸點與第二電磁閥14-3的電源正極相接。
[0048]本實施例中，所述溫度傳感器9包括DS18B20傳感器。
[0049]本實施例中，所述串口通信模塊6包括芯片ΜΑΧ232。
[0050]本實施例中，所述無線通信模塊7包括TC35模塊。
[0051]本實用新型使用時，通過液晶觸摸屏5預先設定天然氣濃度閾值，紅外傳感器2-1實時檢測室內(nèi)的人體紅外信號并將采集到的人體紅外信號通過信號調(diào)理電路2-2送入單片機1，當單片機I未接收到人體紅外信號(即室內(nèi)無人存在的信號)時，單片機I通過第三光電隔離電路13-1驅(qū)動第三繼電器13-2常開觸點閉合，第三繼電器13-2常開觸點的閉合使第一電磁閥13-3的電源正極接通24V電源輸出端，第一電磁閥13-3工作，確保關閉天然氣總閥，防止天然氣泄漏;單片機I通過第四光電隔離電路14-1驅(qū)動第四繼電器14-2常開觸點閉合，第四繼電器14-2常開觸點的閉合使第二電磁閥14-3的電源正極接通24V電源輸出端，第二電磁閥13-3工作，確保關閉天然氣灶閥門，防止天然氣泄漏。氣體傳感器3實時檢測室內(nèi)天然氣的濃度并將采集到的天然氣濃度信號發(fā)送給濾波電路4-1，經(jīng)過濾波電路4-1將干擾信號濾去后發(fā)送給信號放大電路4-2，經(jīng)過信號放大電路4-2對采集到的天然氣濃度信號放大后送入單片機I，溫度傳感器9實時檢測室內(nèi)的溫度并將采集到的溫度信號送入單片機I，單片機I將接收到的天然氣濃度信號和溫度信號經(jīng)過處理，得到經(jīng)過溫度補償后的天然氣濃度，單片機I將檢測到的天然氣濃度與預先設定的天然氣濃度閾值進行比較，當氣體傳感器3檢測到的天然氣濃度大于預先設定的天然氣濃度閾值(即天然氣發(fā)生泄漏)時，單片機I控制聲光報警電路10工作，進行聲光報警提示用戶，并且單片機I將檢測到的天然氣濃度通過串口通信模塊6發(fā)送給無線通信模塊7，再通過無線通信模塊7以短信的方式發(fā)送給手機8進行提示，且能通過液晶觸摸屏模塊5對天然氣濃度進行同步顯示，方便用戶實時掌握室內(nèi)天然氣的濃度，減少安全隱患。同時，單片機I通過第一光電隔離電路11-1驅(qū)動第一繼電器11-2常開觸點閉合，第一繼電器11-2常開觸點的閉合使排氣扇11-3的電源正極接通220V電源輸出端，排氣扇11-3開始工作，來疏散泄漏的天然氣;單片機I通過第二光電隔離電路12-1驅(qū)動第二繼電器12-2常開觸點閉合，第二繼電器12-2常開觸點的閉合使電機12-3的電源正極接通24V電源輸出端，電機12-3開始轉動，電機12-3的轉動帶動室內(nèi)窗戶打開，來排除室內(nèi)泄漏的天然氣，降低室內(nèi)天然氣的濃度，實現(xiàn)方便且成本低，使用效果好。
[0052]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實用新型技術實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化，均仍屬于本實用新型技術方案的保護范圍內(nèi)。
【主權項】
1.一種天然氣泄漏報警及排險裝置，其特征在于:包括單片機(I)和與單片機(I)相接的液晶觸摸屏(5)，所述單片機(I)的輸入端接有紅外檢測模塊、天然氣檢測模塊和溫度傳感器(9)，所述單片機(I)的輸出端接有報警裝置和排險裝置，所述紅外檢測模塊包括紅外傳感器(2-1)和與紅外傳感器(2-1)輸出端相接的信號調(diào)理電路(2-2)，所述天然氣檢測模塊包括依次相接的氣體傳感器(3)、濾波電路(4-1)和信號放大電路(4-2)，所述報警裝置包括聲光報警電路(10)和手機報警裝置，所述手機報警裝置包括依次相接的串口通信模塊(6)、無線通信模塊(7)和手機(8)，所述排險裝置包括用于控制排氣扇疏散泄漏天然氣的排氣扇模塊、用于控制窗戶疏散泄漏天然氣的電機模塊、用于控制天然氣總閥的第一電磁閥模塊和用于控制天然氣灶閥門的第二電磁閥模塊;所述排氣扇模塊包括依次相接的第一光電隔離電路(11-1)、第一繼電器(I 1-2)和排氣扇(I 1-3)，所述電機模塊包括依次相接的第二光電隔離電路(12-1)、第二繼電器(12-2)和電機(12-3)，所述第一電磁閥模塊包括依次相接的第三光電隔離電路(13-1)、第三繼電器(I3-2)和第一電磁閥(I3-3)，所述第二電磁閥模塊包括依次相接的第四光電隔離電路(14-1)、第四繼電器(14-2)和第二電磁閥(14-3)，所述信號調(diào)理電路(2-2)的輸出端和信號放大電路(4-2)的輸出端均與單片機(I)的輸入端相接，所述串口通信模塊(6)、第一光電隔離電路(11-1)、第二光電隔離電路(12-1)、第三光電隔離電路(13-1)和第四光電隔離電路(14-1)的輸入端均與單片機(I)的輸出端相接； 所述單片機(I)包括AT89C52單片機;所述氣體傳感器(3)為MQ-4半導體氣體傳感器;所述濾波電路(4-1)包括型號為LM324的芯片LM1、電容C11、電容C12、電阻R22和電阻R20，所述芯片LMl的同相輸入端分兩路，一路與電容C12的一端相接，另一路經(jīng)電阻R20接地;所述電容C12的另一端分兩路，一路經(jīng)電容Cl I與氣體傳感器(3)的信號輸出端相接，另一路與電阻R22接地;所述芯片LMl的反相輸入端經(jīng)電阻R18接地，所述芯片LMl的輸出端分三路，一路經(jīng)電阻R15與芯片LMl的反相輸入端相接，另一路與電阻R22的另一端相接，第三路為濾波電路(4-1)的信號輸出端;所述信號放大電路(4-2)包括型號為LM324的芯片LM2和可變電阻R25，所述芯片LM2的同相輸入端與濾波電路(4-1)的信號輸出端相接，所述芯片LM2的反相輸入端分兩路，一路經(jīng)電阻R16接地，另一路與可變電阻R25的一端相接;所述芯片LM2的輸出端分兩路，一路與可變電阻R25的另一端相接，另一路經(jīng)電阻R19與AT89C52單片機相接。2.按照權利要求1所述的一種天然氣泄漏報警及排險裝置，其特征在于:所述紅外傳感器(2-1)為RE200B傳感器。3.按照權利要求2所述的一種天然氣泄漏報警及排險裝置，其特征在于:所述信號調(diào)理電路(2-2)包括芯片BISS0001和型號為74LS04的芯片LS2，所述芯片BISS0001的Vc引腳分兩路，一路經(jīng)電阻R2接地，另一路經(jīng)并聯(lián)的電阻Rl和電容Cl與5V電源輸出端相接;所述芯片BISS0001的IB引腳經(jīng)電阻R5接地，所述芯片BISS0001的20UT引腳分兩路，一路與電阻R9的一端相接，另一路與電容C7的一端相接;所述芯片BISS0001的2IN-引腳分三路，一路與電容C7的另一端相接，另一路與電阻R9的另一端相接，第三路經(jīng)電阻R8與電容C3的一端相接;所述芯片BISS0001的IIN+引腳與RE200B傳感器的S引腳相接，所述芯片BISS0001的IIN-引腳分兩路，一路經(jīng)并聯(lián)的電容C9和電阻Rl I與電容C3的另一端相接，另一路經(jīng)串聯(lián)的電阻Rl2和電容C4接地；所述芯片BI SS0001的1UT引腳還與電容C3的另一端相接，所述芯片BISS0001的RR2引腳與電阻R4的一端相接，所述芯片BISS0001的RC2引腳分兩路，一路與電阻R4的另一端相接，另一路經(jīng)電容C5接地;所述芯片BISS0001的RRl引腳與電阻RlO的一端相接，所述芯片BISS0001的RCl引腳分兩路，一路與電阻RlO的另一端相接，另一路經(jīng)電容C6接地;所述芯片BISS0001的VO引腳與芯片LS2的第I引腳相接，所述芯片LS2的第2引腳與AT89C52單片機相接。4.按照權利要求1或2所述的一種天然氣泄漏報警及排險裝置，其特征在于:所述第一光電隔離電路(11-1)包括型號為TPL521的芯片Ul和型號為74LS04的芯片LS1，所述芯片Ul的第2引腳經(jīng)電阻R26與芯片LSl的第2引腳相接，所述芯片Ul的第I引腳經(jīng)電阻R7與5V電源輸出端相接，所述芯片LSl的第I引腳與AT89C52單片機相接;所述第一繼電器(11-2)包括繼電器K1、電阻R3和三極管Ql，所述電阻R3的一端與芯片Ul的第3引腳相接，所述三極管Ql的基極與芯片Ul的第4引腳相接，所述三極管Ql的集電極分兩路，一路與整流二極管Dl的陽極相接，另一路與繼電器Kl的線圈的一端相接;所述三極管Ql的發(fā)射極接地，所述電阻R3的另一端、整流二極管Dl的陰極和繼電器Kl的線圈的另一端均與12V電源輸出端相接，所述繼電器KI的公共觸點與220V電源輸出端相接，所述繼電器KI的常閉觸點懸空;所述排氣扇(I I _3)包括電機BI，所述電機BI的電源正極與繼電器KI的常開觸點相接。5.按照權利要求1或2所述的一種天然氣泄漏報警及排險裝置，其特征在于:所述第二光電隔離電路(12-1)包括型號為TPL521的芯片U2和型號為74LS04的芯片LS3，所述芯片U2的第2引腳經(jīng)電阻R27與芯片LS3的第2引腳相接，所述芯片U2的第I引腳經(jīng)電阻R14與5V電源輸出端相接，所述芯片LS3的第I引腳與AT89C52單片機相接;所述第二繼電器(12-2)包括繼電器K2、電阻R13和三極管Q2，所述電阻R13的一端與芯片U2的第3引腳相接，所述三極管Q2的基極與芯片U2的第4引腳相接，所述三極管Q2的集電極分兩路，一路與整流二極管D2的陽極相接，另一路與繼電器K2的線圈的一端相接;所述三極管Q2的發(fā)射極接地，所述電阻R13的另一端、整流二極管D2的陰極和繼電器K2的線圈的另一端均與12V電源輸出端相接，所述繼電器K2的公共觸點與24V電源輸出端相接，所述繼電器K2的常閉觸點懸空;所述電機(12-3)包括電機B2，所述電機B2的電源正極與繼電器K2的常開觸點相接。6.按照權利要求1或2所述的一種天然氣泄漏報警及排險裝置，其特征在于:所述第三光電隔離電路(13-1)包括型號為TPL521的芯片U3和型號為74LS04的芯片LS4，所述芯片U3的第2引腳經(jīng)電阻R28與芯片LS4的第2引腳相接，所述芯片U3的第I引腳經(jīng)電阻R21與5V電源輸出端相接，所述芯片LS4的第I引腳與AT89C52單片機相接;所述第三繼電器(13-2)包括繼電器K3、電阻R17和三極管Q3，所述電阻R17的一端與芯片U3的第3引腳相接，所述三極管Q3的基極與芯片U3的第4引腳相接，所述三極管Q3的集電極分兩路，一路與整流二極管D3的陽極相接，另一路與繼電器K3的線圈的一端相接;所述三極管Q3的發(fā)射極接地，所述電阻R17的另一端、整流二極管D3的陰極和繼電器K3的線圈的另一端均與12V電源輸出端相接，所述繼電器K3的公共觸點與24V電源輸出端相接，所述繼電器K3的常閉觸點懸空，所述繼電器K3的常開觸點與第一電磁閥(13-3)的電源正極相接。7.按照權利要求1或2所述的一種天然氣泄漏報警及排險裝置，其特征在于:所述第四光電隔離電路(14-1)包括型號為TPL521的芯片U4和型號為74LS04的芯片LS5，所述芯片U4的第2引腳經(jīng)電阻R29與芯片LS5的第2引腳相接，所述芯片U4的第I引腳經(jīng)電阻R24與5V電源輸出端相接，所述芯片LS5的第I引腳與AT89C52單片機相接;所述第四繼電器(14-2)包括繼電器K4、電阻R23和三極管Q4，所述電阻R23的一端與芯片U4的第3引腳相接，所述三極管Q4的基極與芯片U4的第4引腳相接，所述三極管Q4的集電極分兩路，一路與整流二極管D4的陽極相接，另一路與繼電器K4的線圈的一端相接;所述三極管Q4的發(fā)射極接地，所述電阻R23的另一端、整流二極管D4的陰極和繼電器K4的線圈的另一端均與12V電源輸出端相接，所述繼電器K4的公共觸點與24V電源輸出端相接，所述繼電器K4的常閉觸點懸空，所述繼電器K4的常開觸點與第二電磁閥(14 - 3)的電源正極相接。8.按照權利要求1或2所述的一種天然氣泄漏報警及排險裝置，其特征在于:所述溫度傳感器(9)包括DS18B20傳感器。9.按照權利要求1或2所述的一種天然氣泄漏報警及排險裝置，其特征在于:所述串口通信模塊(6)包括芯片MAX232。10.按照權利要求1或2所述的一種天然氣泄漏報警及排險裝置，其特征在于:所述無線通信模塊(7)包括TC35模塊。
【文檔編號】G08B21/16GK205428149SQ201620212882
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月21日
【發(fā)明人】王再英, 鄒忱忱, 王國鑫, 惠強, 鄧成昆, 李陽陽, 任展霆
【申請人】西安科技大學