一种自适应智能燃气灶安全监控系统技术方案

本发明专利技术公开了一种自适应智能燃气灶安全监控系统，包括MCU和复合式传感模块；复合式传感模块包括固定式检测模块；固定式检测模块包括支架(61)和设置在支架上的多个水平检测单元，每个水平检测单元包括红外检测传感器和超声波传感器；平检测单元指向燃气灶出火处以及出火处的上方；超声波传感器用于检测前方是否有阻挡，红外检测传感器用于检测前方的温度；MCU依据复合式传感模块判断是否发生干烧；干烧判断方式：检测到有障碍物的位置，温度处于预设140～180℃内，且持续T时间，则认定发生干烧。该自适应智能燃气灶安全监控系统构思巧妙、易于实施，能有效防止锅体干烧，灵敏度高，安全性高。

【技术实现步骤摘要】
一种自适应智能燃气灶安全监控系统
本专利技术涉及一种自适应智能燃气灶安全监控系统。
技术介绍
现有的厨房用监控装置，多采用温度传感器检测室内的温度，以及采用红外感应器感应是否有人在厨房，另外，较为高级的，如公开号为CN105758529A的专利技术专利公开了一种基于非接触式温度检测的安全监控装置，采用红外温度传感器检测锅体的温度，判断是否发生干烧。这种方法虽然巧妙，但是需要手动将探头对准锅底，使用较为麻烦，尤其对老年人等来说是如此，另外，传感器是否对准非常影响结果的准确性，因此，这种装置还是存在不可靠以及自适应性较弱的问题。因此，有必要设计一种安全可靠性高的安全监控装置。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种自适应智能燃气灶安全监控系统，该自适应智能燃气灶安全监控系统构思巧妙、易于实施，能有效防止锅或炉等容器干烧，灵敏度高，安全性高。专利技术的技术解决方案如下：一种自适应智能燃气灶安全监控系统，包括MCU和复合式传感模块；复合式传感模块与MCU相连；复合式传感模块设置在灶台上，位于燃气灶出火口的侧部；燃气灶的燃气进气管上设有电控的气阀(5)；所述的气阀受控于MCU；优选，气阀为电磁阀；复合式传感模块包括固定式检测模块；固定式检测模块包括支架(61)和设置在支架上的多个水平检测单元，每个水平检测单元包括红外检测传感器和超声波传感器；水平检测单元指向燃气灶出火处以及出火处的上方；多个水平检测单元均水平布置；超声波传感器用于检测前方是否有阻挡，红外检测传感器用于检测前方的温度；支架上设有竖直方向的条形安装槽(63)，条形安装槽内设有多个螺孔；螺孔依次排成一列设置，相邻螺孔的间距在1mm-5mm，水平检测单元的尾部设有安装孔，水平检测单元通过螺钉规定在条形安装槽内；通过这种方式，可以便于调整水平检测单元的高度，灵活性好。MCU依据复合式传感模块判断是否发生干烧；若发生干烧，则MCU通过驱动电路关闭气阀；干烧判断方式：检测到有障碍物的位置，温度处于预设140～180℃内，且持续T时间，T为设定值，范围为15-60s，优选为30s，即半分钟，则认定发生干烧。另一种干烧判断方式：若同一位置，温度突然升高40度以上，并稳定至少T时间，则表明发生干烧，两种判断方式，进行综合运用，即若2个判断方式有一种满足干烧条件，则说明发生干烧，用于增加系统的可靠性和安全性。复合式传感模块包括固定在灶台上的旋转式检测模块；旋转式检测模块包括步进电机(74)、旋转支撑座(76)、安装盘(72)和旋转检测单元(71)；安装盘为圆盘；步进电机和旋转支撑座均固定在灶台上燃气灶出火处的侧部；安装盘上同轴固定有从动齿轮(73)，从动齿轮与步进电机转轴上设置的主动齿轮(75)传动连接，即2个齿轮啮合，旋转检测单元固定在安装盘上，旋转检测单元的安装方向与安装盘的外周相切；旋转检测单元包括红外检测传感器和超声波传感器；水平检测单元随着安装盘旋转的过程中，能指向燃气灶出火处以及出火处的上方的锅底或锅的侧壁。复合式传感模块包括固定在灶台上的备用检测模块；备用检测模块包括步进电机(74)、旋转支撑座(76)、安装盘(72)和旋转检测单元(71)；安装盘为正六边形盘体；步进电机和旋转支撑座均固定在灶台上燃气灶出火处的侧部；安装盘上同轴固定有从动齿轮(73)，从动齿轮与步进电机转轴上设置的主动齿轮(75)传动连接，即2个齿轮啮合，旋转检测单元为6个，分别固定在安装盘的六条边上，旋转检测单元包括红外检测传感器和超声波传感器；水平检测单元随着安装盘旋转的过程能，能指向燃气灶出火处以及出火处的上方的锅底或锅的侧壁。MCU和复合式传感模块由市电模块或可充电的锂电池供电。由市电模块供电是指接220V交流电，再经变压器以及整流电路输出直流电为监控系统供电。系统通过恒流充电电路为锂电池充电。灶台上设有CO气体传感器；CO气体传感器与MCU相连。优选的，通过可调放大倍数的放大电路与MCU相连。MCU连接无线通信模块。无线通信模块为WiFi模块，3G，4G或5G模块，便于远程监控。MCU连接有摄像头，用于现场视频监控。通过智能手机上的APP监控自适应智能燃气灶安全监控系统的工作状态。红外温度传感器也可以是红外摄像头。红外温度传感器采用较便宜的红外温度传感器MLX90614。本专利技术的构思：第一：多方法判定干烧，(a)通过温度检测判定，温度预设值为140～180℃中的任一值。温度预设值为150℃或160℃；(b)通过温度差判定，火焰的温度在400度以上，而且锅外壁的温度，在不干烧的时候，温度会在110℃以下，干烧时，温度在140-200度之间，因此，通温度差可以判断是否干烧。若同一位置，温度突然升高40度以上，并稳定至少T时间，则表明发生干烧。第二，采用超声波传感器检测障碍物，这样不必要人工对准，而是这边自动寻找测温点。、以上两点都体现了本专利技术的创造性。有益效果：本专利技术的自适应智能燃气灶安全监控系统，核心所在有3点：(一)通过两种干烧判断方式检测是否存在干烧；这是本专利技术的独创点之一。(二)通过超声波传感器与红外温度传感器结合，自动寻找合适的测温点；这是本专利技术的独创点之一。(三)采用三种检测装置进行监测，采用冗余设计，可靠性高。这三种方式是静止检测模块，旋转检测模块和备用检测模块。综上所述，本专利技术的燃气灶安全监控方案，自动化程度高，具有智能特性，而且可靠性高，安全性高。另外，本专利技术还具有以下功能：(1)安全监视，可以对厨房或实验室等场合安全进行全时监测，配有可燃气体报警和红外温度传感器，当厨房或实验室中可燃气体(主要由燃气泄漏引起)超过一定浓度或锅的温度超过160℃时会发出警报，该报警信号同时切断一个开关，可用于切断燃气灶的气源。(2)闹钟功能装置上设有三个独立的闹钟，全部采用声光报警方式，操作简单，显示直观，适合家庭厨房尤其适合老年人使用。(3)连接智能手机：通过蓝牙或其他无线方式与用户智能手机连接，定时器时间到或者是安全警报时都会及时通过手机或其他终端提醒用户，以方便使用者及时了解现场状态，避免安全事故。(4)其中一个闹钟可以与输出插座连接，可以在闹钟时间到时立即断开电源开关，这种功能在厨房或实验室特别实用。总而言之，本专利技术采用红外非接触测温技术检测容器的温度，并判容器是否处于干烧状态，如果是，则报警，同时具有燃气泄漏报警功能；可以同时设置3个闹钟，操作简单，显示直观，特适合家庭厨房以及实验室使用，尤其适合家里记忆力不太好的老年人使用。将报警信息通过无线技术在智能终端上显示出来，可以在手机等终端上方便地监视现场的安全情况。综上所述，这种自适应智能燃气灶安全监控系统构思巧妙，功能丰富，灵敏度高，能对用火现场进行实时监控，安全性高。附图说明图1为智能燃本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自适应智能燃气灶安全监控系统，其特征在于，包括MCU和复合式传感模块；复合式传感模块与MCU相连；/n复合式传感模块设置在灶台上，位于燃气灶出火口的侧部；/n燃气灶的燃气进气管上设有电控的气阀(5)；所述的气阀受控于MCU；/n复合式传感模块包括固定式检测模块；/n固定式检测模块包括支架(61)和设置在支架上的多个水平检测单元，每个水平检测单元包括红外检测传感器和超声波传感器；水平检测单元指向燃气灶出火处以及出火处的上方；/n多个水平检测单元均水平布置；超声波传感器用于检测前方是否有阻挡，红外检测传感器用于检测前方的温度；/n支架上设有竖直方向的条形安装槽(63)，条形安装槽内设有多个螺孔；水平检测单元的尾部设有安装孔，水平检测单元通过螺钉规定在条形安装槽内；/nMCU依据复合式传感模块判断是否发生干烧；若发生干烧，则MCU通过驱动电路关闭气阀；/n干烧判断方式：检测到有障碍物的位置，温度处于预设140～180℃内，且持续T时间，则认定发生干烧。/n

【技术特征摘要】
1.一种自适应智能燃气灶安全监控系统，其特征在于，包括MCU和复合式传感模块；复合式传感模块与MCU相连；
复合式传感模块设置在灶台上，位于燃气灶出火口的侧部；
燃气灶的燃气进气管上设有电控的气阀(5)；所述的气阀受控于MCU；
复合式传感模块包括固定式检测模块；
固定式检测模块包括支架(61)和设置在支架上的多个水平检测单元，每个水平检测单元包括红外检测传感器和超声波传感器；水平检测单元指向燃气灶出火处以及出火处的上方；
多个水平检测单元均水平布置；超声波传感器用于检测前方是否有阻挡，红外检测传感器用于检测前方的温度；
支架上设有竖直方向的条形安装槽(63)，条形安装槽内设有多个螺孔；水平检测单元的尾部设有安装孔，水平检测单元通过螺钉规定在条形安装槽内；
MCU依据复合式传感模块判断是否发生干烧；若发生干烧，则MCU通过驱动电路关闭气阀；
干烧判断方式：检测到有障碍物的位置，温度处于预设140～180℃内，且持续T时间，则认定发生干烧。


2.根据权利要求1所述的自适应智能燃气灶安全监控系统，其特征在于，复合式传感模块包括固定在灶台上的旋转式检测模块；
旋转式检测模块包括步进电机(74)、旋转支撑座(76)、安装盘(72)和旋转检测单元(71)；安装盘为圆盘；
步进电机和旋转支撑座均固定在灶台上燃气灶出火处的侧部；安装盘上同轴固定有从动齿轮(73)，从动齿轮与步进电机转轴上设置的主动齿轮(75)传动连接，旋转检测单元固定在安装盘上，旋转检测单元的安装方向与安装盘的外周相切；旋转检测单元包...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺超英，
申请(专利权)人：中南林业科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43