一種多功能的燃氣泄漏智能監控系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種多功能的燃氣泄漏智能監控系統,包括單片機,均與單片機相連接的氣敏傳感器、蜂鳴器、換氣扇、直流穩壓濾波控制電路和恒流驅動控制電路,與直流穩壓濾波控制電路相連接的電源,以及與恒流驅動控制電路相連接的電磁閥;所述直流穩壓濾波控制電路包括輸入端與電源相連接的二極管整流器U2,極性電容C6,以及控制電路;所述控制電路的輸出端與單片機相連接。本實用新型的燃氣泄漏監智能控系統能準確的對監測范圍進行監測,同時,能通過單片機控制燃氣的安全閥進行自動關閉,有效確保了人們安全。
【專利說明】
一種多功能的燃氣泄漏智能監控系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及的是電子領域,具體的說,是一種多功能的燃氣泄漏智能監控系統。
【背景技術】
[0002]燃氣的普及提高了人們的生產效率、生活質量。但是在使用燃氣的過程中,因燃氣泄漏、廢氣等原因造成的燃氣爆炸、中毒等意外事故時有發生,給人們的生命和財產安全帶來了嚴重的威脅。因此,安全使用燃氣一直是燃氣主管部門工作的重中之重。氣敏傳感器能夠有效的檢測出待檢氣體在環境中的存在情況,其通過接口電路組成檢測報警系統,當發生燃氣泄漏時可以及時的報警,避免意外事故的發生。
[0003]在現有的燃氣泄漏監測系統存在監測不準確,同時,現有的燃氣泄漏監測系統在監測到有燃氣泄漏時,不能自動關閉燃氣的安全閥,導致安全隱患不能得到及時的排除。因此,提供一種能監測準確,并且在燃氣泄漏時又能自動關閉燃氣的安全閥的燃氣泄漏監控系統,便成為了本技術領域的技術人員的當務之急。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的在于克服現有技術中的燃氣泄漏監測系統監測的準確性差,同時不能自動排除安全隱患的缺陷,提供的一種多功能的燃氣泄漏智能監控系統。
[0005]本實用新型通過以下技術方案來實現:一種多功能的燃氣泄漏智能監控系統,包括單片機,均與單片機相連接的氣敏傳感器、蜂鳴器、換氣扇、直流穩壓濾波控制電路和恒流驅動控制電路,與直流穩壓濾波控制電路相連接的電源,以及與恒流驅動控制電路相連接的電磁閥。
[0006]所述直流穩壓濾波控制電路包括輸入端與電源相連接的二極管整流器U2,正極與二極管整流器U2的負極輸出端相連接、負極與二極管整流器U2的正極輸出端相連接的極性電容C6,與二極管整流器U2相連接的穩壓可調電路,以及輸入端與穩壓可調電路的輸出端相連接的控制電路;所述控制電路的輸出端與單片機相連接。
[0007]所述穩壓可調電路由三極管VT3,三極管VT4,N極與二極管整流器U2的正極相連接、P極經電阻Rl I后與極性電容C6的正極相連接的二極管D4,一端與三極管VT3的基極相連接、另一端與極性電容C6的正極相連接的電阻R12,正極與二極管整流器U2的負極輸出端相連接、負極經電阻Rl3后與三極管VT3的發射極相連接的極性電容C7,以及負極與三極管VT4的基極相連接、正極經可調電阻R14后與三極管VT3的發射極相連接的極性電容CS組成;所述三極管VT3的集電極與二極管整流器U2的正極輸出端相連接后接地,該三極管VT3的發射極與三極管VT4的發射極共同形成穩壓可調電路的輸出端;所述三極管VT4的集電極接地;所述極性電容CS的正極與二極管整流器U2的負極輸出端相連接。
[0008]所述控制電路由與非門IC1,與非門IC2,P極經電阻R15后與三極管VT4的發射極相連接、N極經電阻R17后與與非門IC2的正極相連接的二極管D6,一端與與非門ICl的負極相連接、另一端與二極管D6的N極相連接的電阻R18,負極順次經電阻R16和電阻R19后與與非門ICl的輸出端相連接、正極與三極管VT3的發射極相連接的極性電容C9,以及P極與與非門ICl的輸出端相連接、N極與與非門IC2的正極相連接的二極管D5組成;所述與非門ICl的正極與三極管VT3的發射極相連接;所述與非門IC2的負極接地,其輸出端與電阻Rl6與電阻R19的連接點共同形成控制電路的輸出端。
[0009]所述恒流驅動控制電路包括驅動芯片U,以及均與驅動芯片U相連接的電流保護電路和控制輸出電路;所述電流保護電路的輸入端與單片機相連接;所述控制輸出電路的輸出端與電磁閥相連接。
[0010]所述電流保護電路由三極管VT1,二極管Dl,一端與二極管Dl的P極相連接、另一端與驅動芯片U的COMP管腳相連接的電阻R3,負極與驅動芯片U的CS管腳相連接、正極經電阻R2后與二極管Dl的P極相連接的極性電容Cl,一端與三極管VTl的基極相連接、另一端與二極管Dl的N極共同形成電流保護電路的輸入端的電阻Rl,一端與三極管VTl的發射極相連接、另一端與驅動芯片U的VCC管腳相連接的電感L,一端與三極管VTl的集電極相連接、另一端與驅動芯片U的VCC管腳相連接的電阻R4,以及負極經可調電阻R5后與驅動芯片U的BF管腳相連接、正極與三極管VTl的集電極相連接的極性電容C2組成。
[0011]所述控制輸出電路由三極管VT2,繼電器K,正極經電阻R6后與驅動芯片U的BF管腳相連接、負極經繼電器K后與三極管VT2的集電極相連接的極性電容C4,N極與極性電容C4的負極相連接、P極經電阻R7后與驅動芯片U的OUT管腳相連接的二極管D2,負極與三極管VT2的基極相連接、正極與驅動芯片U的VDD管腳相連接的極性電容C3,N極經電阻R9后與三極管VT2的基極相連接、P極經電阻R8后與驅動芯片U的BIAS管腳相連接的二極管D3,以及正極經電阻RlO后與三極管VT2的發射極相連接、正極與繼電器K的常開觸點K-1共同形成控制輸出電路的輸出端的極性電容C5組成;所述三極管VT2的基極與二極管D2的P極相連接;所述驅動芯片U的GND管腳接地。
[0012]為確保本實用新型的實際使用效果,所述氣敏傳感器為MQ-2接觸燃燒式氣敏傳感器;所述驅動芯片U為AP3706集成芯片。
[0013]本實用新型與現有技術相比,具有以下優點及有益效果:
[0014](I)本實用新型可通過氣敏傳感器對使用范圍內的可燃氣體進行監測,同時該監測的信息可通過單片機的分析處理;在燃氣泄漏時,單片機可及時控制蜂鳴器發出報警,并輸出控制電流控制換氣扇開啟,同時控制電磁閥進行關閉,從而實現了監測的準確性,同時確保了燃氣泄漏時燃氣的安全閥能自動關閉。
[0015](2)本實用新型的直流穩壓濾波控制電路可對電源電壓進行整流濾波,并能對整流濾波后的電壓進行調節使電壓源變得平穩,同時將該直流電壓控制為12V直流電壓,從而為單片機提供穩定的工作電壓,有效的提高了本監控系統的工作的穩定性。
[0016](3)本實用新型的恒流驅動控制電路中的電流保護電路能對單片機輸出的控制電流進行調節,從而輸出穩定的驅動電流,有效的提高了電磁閥工作的穩定性。
[0017](4)本實用新型的氣敏傳感器為MQ-2接觸燃燒式氣敏傳感器,該傳接觸燃燒式氣敏傳感器的性能穩定,監測的準確性高,從而確保了本監測系統監測的準確性。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型的整體結構示意圖。
[0019]圖2為本實用新型的恒流驅動控制電路的電路結構示意圖。
[0020]圖3為本實用新型的直流穩壓濾波控制電路的電路結構示意圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結合實施例及其附圖對本實用新型作進一步地詳細說明,但本實用新型的實施方式不限于此。
[0022]如圖1所示,本實用新型包括單片機,均與單片機相連接的氣敏傳感器、蜂鳴器、換氣扇、直流穩壓濾波控制電路和恒流驅動控制電路,與直流穩壓濾波控制電路相連接的電源,以及與恒流驅動控制電路相連接的電磁閥。其中,所述恒流驅動控制電路如圖2所示,其包括驅動芯片U,電流保護電路,以及控制輸出電路。
[0023]為確保本實用新型的可靠運行,所述的單片機優先采用了AT89C51單片機。該AT89C51單片機的WR管腳與氣敏傳感器相連接,TXD管腳與換氣扇相連接,TO管腳與蜂鳴器相連接。
[0024]本實用新型運行時,所述的直流穩壓濾波控制電路可對電源電壓進行整流濾波,并能對整流濾波后的電壓進行調節使電壓源變得平穩,同時將該直流電壓控制為12V直流電壓,從而為單片機提供穩定的12V直流工作電壓。所述的氣敏傳感器則優先采用了性能穩定的MQ-2接觸燃燒式氣敏傳感器,該氣敏傳感器對使用范圍的空氣進行監測,氣敏傳感器并將監測的信息將監測的信息轉換為電信號實時傳輸給單片機,單片機則根據接收的電信號的強弱就可以獲得與待測氣體在環境中的存在情況有關的信息,單片機同時可根據分析得到的相關信息來控制蜂鳴器、換氣扇和電磁閥的工作。本實用新型的電磁閥設置在燃氣表的出口上作為安全閥,用于燃氣出現泄漏時關閉燃氣的輸出口。
[0025]其中,在氣敏傳感器監測到燃氣有泄漏時,氣敏傳感器將該信息傳輸給單片機,單片機則會輸出控制電流給蜂鳴器,蜂鳴器開始發出報警聲,在單片機控制蜂鳴器報警的同時輸出控制電流給換氣扇,換氣扇工作,使本實用新型使用范圍的空氣實現對流,有效的降低被監測范圍的可燃氣體的濃度,防止可燃氣體對人們造成危害。同時,單片機輸出控制電流給電磁閥,使電磁閥閉合,即將燃氣輸出口關閉,燃氣則不再泄漏。本實用新型在單片機與電磁閥之間設置了恒流驅動控制電路,該電路能對單片機輸出的電流進行調節,防止單片機輸出的電流時的瞬間高電流損壞電磁閥,恒流驅動控制電路則可為電磁閥輸出穩定的驅動電流,有效確保了電磁閥工作的穩定性。本實用新型在燃氣泄漏被排除后,可通過人工手動控制電磁閥開啟。
[0026]如圖2所示,所述恒流驅動控制電路包括驅動芯片U,電流保護電路,以及控制輸出電路;所述電流保護電路由三極管VTI,二極管DI,電阻Rl,電阻R2,電阻R3,電阻R4,可調電阻R5,極性電容Cl,電感L,以及極性電容C2組成。
[0027]連接時,電阻R3的一端與二極管Dl的P極相連接、另一端與驅動芯片U的COMP管腳相連接。極性電容Cl的負極與驅動芯片U的CS管腳相連接、正極經電阻R2后與二極管Dl的P極相連接。電阻Rl的一端與三極管VTl的基極相連接、另一端與AT89C51單片機的TI管腳相連接。
[0028]電感L的一端與三極管VTl的發射極相連接、另一端與驅動芯片U的VCC管腳相連接。電阻R4的一端與三極管VTl的集電極相連接、另一端與驅動芯片U的VCC管腳相連接。極性電容C2的負極經可調電阻R5后與驅動芯片U的BF管腳相連接、正極與三極管VTl的集電極相連接;所述二極管Dl的N極與AT89C51單片機的1C管腳相連接。
[0029]進一步地,所述控制輸出電路由三極管VT2,繼電器K,電阻R6,電阻R7,電阻R8,電阻R9,電阻RlO,極性電容C3,極性電容C4,極性電容C5,二極管D2,以及二極管D3組成。
[0030]連接時,極性電容C4的正極經電阻R6后與驅動芯片U的BF管腳相連接、負極經繼電器K后與三極管VT2的集電極相連接。二極管D2的N極與極性電容C4的負極相連接、P極經電阻R7后與驅動芯片U的OUT管腳相連接。極性電容C3的負極與三極管VT2的基極相連接、正極與驅動芯片U的VDD管腳相連接。二極管03的_及經電阻R9后與三極管VT2的基極相連接、P極經電阻R8后與驅動芯片U的BIAS管腳相連接。極性電容C5的正極經電阻RlO后與三極管VT2的發射極相連接、正極與繼電器K的常開觸點K-1共同形成控制輸出電路的輸出端并與電磁閥相連接。所述三極管VT2的基極與二極管D2的P極相連接;所述驅動芯片U的GND管腳接地。
[0031]運行時,單片機輸出的控制電流經恒流驅動控制電路的二極管Dl和三極管VTl以及電感L和可調電阻R5形成的電路保護電路進行電流調節,確保輸入驅動芯片U的電流的穩定性,處理后的電流通過驅動芯片U處理后輸出,此時三極管VT2得電繼電器K導通,繼電器K的常開觸點K-1閉合,恒流驅動控制電路輸出穩定的電流給電磁閥,電磁閥得電閉合。為確保本實用新型能更好的實施,所述驅動芯片U則優先采用了性能穩定的AP3706集成芯片來實現。
[0032]如圖3所示,所述直流穩壓濾波控制電路包括二極管整流器U2,極性電容C6,穩壓可調電路,以及控制電路;所述穩壓可調電路由三極管VT3,三極管VT4,電阻Rll,電阻R12,電阻Rl 3,可調電阻Rl4,極性電容C7,極性電容C8,以及二極管D4組成。
[0033]連接時,二極管D4的N極與二極管整流器U2的正極相連接、P極經電阻Rll后與極性電容C6的正極相連接。電阻R12的一端與三極管VT3的基極相連接、另一端與極性電容C6的正極相連接。極性電容C7的正極與二極管整流器U2的負極輸出端相連接、負極經電阻R13后與三極管VT3的發射極相連接。極性電容CS的負極與三極管VT4的基極相連接、正極經可調電阻R14后與三極管VT3的發射極相連接。
[0034]所述三極管VT3的集電極與二極管整流器U2的正極輸出端相連接后接地,該三極管VT3的發射極與三極管VT4的發射極共同形成穩壓可調電路的輸出端并與控制電路相連接;所述三極管VT4的集電極接地;所述極性電容CS的正極與二極管整流器U2的負極輸出端相連接。
[0035]進一步地,所述控制電路由與非門IC1,與非門IC2,電阻R15,電阻R16,電阻R17,電阻R18,極性電容C9,二極管D5,以及二極管D6組成。
[0036]連接時,二極管D6的P極經電阻R15后與三極管VT4的發射極相連接、N極經電阻R17后與與非門IC2的正極相連接。電阻R18的一端與與非門ICl的負極相連接、另一端與二極管D6的N極相連接。極性電容C9的負極順次經電阻R16和電阻R19后與與非門ICl的輸出端相連接、正極與三極管VT3的發射極相連接。二極管D5的P極與與非門ICl的輸出端相連接、N極與與非門IC2的正極相連接。
[0037 ]所述與非門ICl的正極與三極管VT3的發射極相連接;所述與非門IC2的負極接地,其輸出端與AT89C51單片機的VCC+管腳相連接;所述電阻R16與電阻R19的連接點與AT89C51單片機的VCC-管腳相連接。
[0038]運行時,電源經二極管整流器U2進行整流后轉換為直流電壓,通過濾波極性電容C6進行濾波后得到直流電壓,該直流電壓經三極管VT3和極性電容C7以及可調電阻R14和三極管VT4形成的調節器將高電壓調整為低電壓,最后通過極性電容C9和與非門ICl以及與非門IC2形成的控制電路將該直流電壓控制調整為12V穩定直流電壓,為單片機提供穩定的工作電壓。
[0039]按照上述實施例,即可很好的實現本實用新型。
【主權項】
1.一種多功能的燃氣泄漏智能監控系統,其特征在于,包括單片機,均與單片機相連接的氣敏傳感器、蜂鳴器、換氣扇、直流穩壓濾波控制電路和恒流驅動控制電路,與直流穩壓濾波控制電路相連接的電源,以及與恒流驅動控制電路相連接的電磁閥;所述直流穩壓濾波控制電路包括輸入端與電源相連接的二極管整流器U2,正極與二極管整流器U2的負極輸出端相連接、負極與二極管整流器U2的正極輸出端相連接的極性電容C6,與二極管整流器U2相連接的穩壓可調電路,以及輸入端與穩壓可調電路的輸出端相連接的控制電路;所述控制電路的輸出端與單片機相連接。2.根據權利要求1所述的一種多功能的燃氣泄漏智能監控系統,其特征在于,所述穩壓可調電路由三極管VT3,三極管VT4,N極與二極管整流器U2的正極相連接、P極經電阻Rll后與極性電容C6的正極相連接的二極管D4,一端與三極管VT3的基極相連接、另一端與極性電容C6的正極相連接的電阻R12,正極與二極管整流器U2的負極輸出端相連接、負極經電阻R13后與三極管VT3的發射極相連接的極性電容C7,以及負極與三極管VT4的基極相連接、正極經可調電阻R14后與三極管VT3的發射極相連接的極性電容CS組成;所述三極管VT3的集電極與二極管整流器U2的正極輸出端相連接后接地,該三極管VT3的發射極與三極管VT4的發射極共同形成穩壓可調電路的輸出端;所述三極管VT4的集電極接地;所述極性電容CS的正極與二極管整流器U2的負極輸出端相連接。3.根據權利要求2所述的一種多功能的燃氣泄漏智能監控系統,其特征在于,所述控制電路由與非門IC1,與非門IC2,P極經電阻R15后與三極管VT4的發射極相連接、N極經電阻R17后與與非門IC2的正極相連接的二極管D6,一端與與非門ICl的負極相連接、另一端與二極管06的_及相連接的電阻R18,負極順次經電阻R16和電阻R19后與與非門ICl的輸出端相連接、正極與三極管VT3的發射極相連接的極性電容C9,以及P極與與非門ICl的輸出端相連接、N極與與非門IC2的正極相連接的二極管D5組成;所述與非門ICl的正極與三極管VT3的發射極相連接;所述與非門IC2的負極接地,其輸出端與電阻R16與電阻R19的連接點共同形成控制電路的輸出端。4.根據權利要求3所述的一種多功能的燃氣泄漏智能監控系統,其特征在于,所述恒流驅動控制電路包括驅動芯片U,以及均與驅動芯片U相連接的電流保護電路和控制輸出電路;所述電流保護電路的輸入端與單片機相連接;所述控制輸出電路的輸出端與電磁閥相連接。5.根據權利要求4所述的一種多功能的燃氣泄漏智能監控系統,其特征在于,所述電流保護電路由三極管VTl,二極管Dl,一端與二極管Dl的P極相連接、另一端與驅動芯片U的COMP管腳相連接的電阻R3,負極與驅動芯片U的CS管腳相連接、正極經電阻R2后與二極管Dl的P極相連接的極性電容Cl,一端與三極管VTl的基極相連接、另一端與二極管Dl的N極共同形成電流保護電路的輸入端的電阻Rl,一端與三極管VTl的發射極相連接、另一端與驅動芯片U的VCC管腳相連接的電感L,一端與三極管VTl的集電極相連接、另一端與驅動芯片U的VCC管腳相連接的電阻R4,以及負極經可調電阻R5后與驅動芯片U的BF管腳相連接、正極與三極管VTl的集電極相連接的極性電容C2組成。6.根據權利要求5所述的一種多功能的燃氣泄漏智能監控系統,其特征在于,所述控制輸出電路由三極管VT2,繼電器K,正極經電阻R6后與驅動芯片U的BF管腳相連接、負極經繼電器K后與三極管VT2的集電極相連接的極性電容C4,N極與極性電容C4的負極相連接、P極經電阻R7后與驅動芯片U的OUT管腳相連接的二極管D2,負極與三極管VT2的基極相連接、正極與驅動芯片U的VDD管腳相連接的極性電容C3,N極經電阻R9后與三極管VT2的基極相連接、P極經電阻R8后與驅動芯片U的BIAS管腳相連接的二極管D3,以及正極經電阻RlO后與三極管VT2的發射極相連接、正極與繼電器K的常開觸點K-1共同形成控制輸出電路的輸出端的極性電容C5組成;所述三極管VT2的基極與二極管D2的P極相連接;所述驅動芯片U的GND管腳接地。7.根據權利要求6所述的一種多功能的燃氣泄漏智能監控系統,其特征在于,所述氣敏傳感器為MQ-2接觸燃燒式氣敏傳感器。8.根據權利要求7所述的一種多功能的燃氣泄漏智能監控系統,其特征在于,所述驅動芯片U為AP3706集成芯片。
【文檔編號】G08B21/16GK205621243SQ201620244158
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年3月25日
【發明人】胡明明
【申請人】寧夏思睿能源管理科技有限公司