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一种可燃气体检测报警装置

2021-02-28 15:26:43

一种可燃气体检测报警装置

  技术领域

  本申请涉及气体检测的技术领域,尤其是涉及一种可燃气体检测报警装置。

  背景技术

  目前在家居或工作场合中,为了预防可燃气体泄漏所导致的安全事故的发生,常在建筑内对可燃气体进行检测。

  建筑物内常通过设置可燃气体检测系统进而对室内可燃气体浓度进行检测,可燃气体检测系统包括有可燃气体检测装置和处理器,可燃气体检测装置与处理器连接,处理器连接有报警装置,当可燃气体检测装置检测到室内可燃气体浓度超过指定的安全浓度时,报警装置发出警报,从而提醒室内人员进行检查或撤离。

  上述中的现有技术方案存在以下缺陷:相关技术中,当可燃气体检测装置内出现短路情况时,系统中出现过易导致供电电源损坏的过电流现象,故具有易导致供电电源损坏的缺陷。

  实用新型内容

  针对现有技术存在的不足,本申请的目的是提供一种可燃气体检测报警装置,具有降低供电电源受损率的优点。

  本申请的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的:

  一种可燃气体检测报警装置,包括用于检测可燃气体并输出检测信号的检测模块、用于接收检测信号并输出第一警报触发信号的处理器、用于接收第一警报触发信号并输出第一警报信号的报警模块和用于检测通过检测模块的电流并调节通过检测模块的电流的电流调节模块,所述电流调节模块与检测模块电连接,所述检测模块与处理器电连接,所述处理器与报警模块电连接。

  通过采用上述技术方案,检测模块对可燃气体进行检测,当检测模块检测到可燃气体浓度超标时处理器输出第一警报触发信号,报警模块进而输出第一警报信号,警告室内人员进行排查或撤离,而当检测模块发生短路时,在电源电压不变的情况下通过检测模块的电流变化,电流调节模块对通过检测模块的电流进行调节,使电流值维持在使供电电源可正常供电的条件下,实现了过电流保护,避免由于检测模块短路故障而造成供电电源的损坏,降低了供电电源的受损率。

  本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:还包括用于检测检测模块电压并输出报障信号的电压采集模块,所述电压采集模块与检测模块、处理器电连接,所述处理器用于接收报障信号并输出第二警报触发信号,所述报警模块用于接收第二警报触发信号并输出第二警报信号。

  通过采用上述技术方案,除在检测到可燃气体浓度超标的情况以外,当检测模块短路故障时电压采集模块检测可得检测模块电压值变化,进而向处理器传输保障信号,使报警模块输出第二警报信号,从而警示室内人员及时进行系统检修,从而使气体检测报警系统尽快恢复对可燃气体的检测,提高室内安全性。

  本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:所述报警模块包括音频存储模块和警报输出模块,所述音频存储模块与处理器电连接,所述音频存储模块用于接收第一警报触发信号并输出第一报警音频信号,所述音频存储模块还用于接收第二警报触发信号并输出第二警报音频信号,所述警报输出模块与音频存储模块电连接,所述警报输出模块用于接收第一警报音频信号并输出第一警报信号,所述警报输出模块还用于接收第二警报音频信号并输出第二警报信号。

  通过采用上述技术方案,音频存储模块内可对多段报警音频信号进行存储,在检测到可燃气体浓度超标及检测模块短路的情况下音频存储模块可输出不同的报警音频信号,从而使警报输出模块输出不同的警报信号,使室内人员通过获取第一警报信号和第二警报信号时即可迅速得知是由于何种情况而产生的警报,方便室内人员在获取警报后迅速做出正确的响应。

  本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:所述警报输出模块包括功放模块和播放模块,所述功放模块与音频存储模块电连接,所述功放模块用于接收第一警报音频信号并输出第一放大警报信号,所述功放模块还用于接收第二警报音频信号并输出第二放大警报信号,所述播放模块与功放模块电连接,所述播放模块用于接收第一放大警报信号并输出第一警报信号,所述播放模块还用于接收第二放大警报信号并输出第二警报信号。

  通过采用上述技术方案,功放模块对第一警报音频信号、第二警报音频信号进行信号放大,从而确保播放模块可正常播放出对应的第一警报信号和第二警报信号,使室内人员可准确获知警报。

  本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:所述电流调节模块电连接有用于对电流调节模块输出电压进行滤波的第一滤波模块。

  通过采用上述技术方案,电流调节模块与电压采集模块电连接,第一滤波模块对电流调节模块输出电压进行滤波的,即对电压采集模块接收的电压信号进行了滤波,同时对报障信号进行了滤波,使处理器可对报障信号准确识别,避免由于报障信号杂波较多而使处理器进行误判别,避免处理器的误判别造成第二警报信号无法正常输出。

  本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:所述音频存储模块上设有用于与外接电源连接的电源输入端,所述音频存储模块的电源输入端电连接有用于对外接电源电压去耦的第一去耦模块。

  通过采用上述技术方案,第一去耦模块对输入音频存储模块的电源电压进行去耦,提高音频存储模块运行的稳定性,保证在可燃气体浓度超标或检测模块故障时第一警报音频信号或第二警报音频信号的稳定输出。

  本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:所述功放模块上设有用于与外接电源连接的电源输入端,所述功放模块的电源输入端电连接有用于对外接电源电压去耦的第二去耦模块。

  通过采用上述技术方案,第二去耦模块对输入功放模块的电源电压进行去耦,提高功放储模块运行的稳定性,保证在可燃气体浓度超标或检测模块故障时第一放大警报信号或第二放大警报信号的稳定输出。

  本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:所述音频存储模块和警报输出模块之间电连接有用于对第一警报音频信号和第二警报音频信号去杂的第二滤波模块。

  通过采用上述技术方案,第二滤波模块对第一警报音频信号和第二警报音频信号进行滤波去杂,避免在对第一警报音频信号和第二警报音频信号进行功率放大时杂波被同步放大而影响第一警报信号和第二警报信号的警报效果,同时第二滤波模块对直流电压信号进行阻隔,确保传输至功放模块的均为交流电压信号,避免直流电压信号对第一警报信号和第二警报信号清晰输出的影响。

  综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:

  1.当检测模块发生短路时,在电源电压不变的情况下通过检测模块的电流变化,电流调节模块对通过检测模块的电流进行调节,使电流值维持在使供电电源可正常供电的条件下,实现了过电流保护,避免由于检测模块短路故障而造成供电电源的损坏,降低了供电电源的受损率;

  2.当检测模块短路故障时电压采集模块检测可得检测模块电压值变化,进而向处理器传输保障信号,使报警模块输出第二警报信号,从而警示室内人员及时进行系统检修,从而使气体检测报警系统尽快恢复对可燃气体的检测,提高室内安全性;

  3.音频存储模块内可对多段报警音频信号进行存储,在检测到可燃气体浓度超标及检测模块短路的情况下音频存储模块可输出不同的报警音频信号,从而使警报输出模块输出不同的警报信号,使室内人员通过获取第一警报信号和第二警报信号时即可迅速得知是由于何种情况而产生的警报,方便室内人员在获取警报后迅速做出正确的响应。

  附图说明

  图1是本申请实施例的电路图。

  图中,1、检测模块;11、可燃气体传感器;12、可燃气体检测外部电路;2、处理器;3、报警模块;31、音频存储模块;311、语音元件;312、语音处理外部电路;32、功放模块;321、功率放大器;322、功放外部电路;33、播放模块;4、电流调节模块;41、限流元件;42、限流外部电路;5、电压采集模块;6、第一滤波模块;7、第一去耦模块;8、第二滤波模块;9、第二去耦模块。

  具体实施方式

  以下结合附图对本申请作进一步详细说明。

  参照图1,为本申请公开的一种可燃气体检测报警装置,包括检测模块1、处理器2、报警模块3、电流调节模块4和电压采集模块5,处理器2具有多个输入端和输出端,处理器2具体为A31G123CL微控制器,电流调节模块4包括限流元件41及与限流元件41电连接的限流外部电路42,限流元件41具体为SY6280芯片,限流元件41的IN端上耦接直流电源,当电路中电流超过限流元件41预设的阈值时限流元件41响应并将输出电流限制在预设的阈值范围内,对直流电源进行过电流保护,限流元件41的OUT端耦接有第一滤波模块6,第一滤波模块6包括第一电容C1和第二电容C2,第二电容C2为极性电容,第二电容C2正极耦接限流元件41的OUT端,负极接地,第一电容C1两端耦接于第二电容C2正极、负极上,并联的第一电容C1、第二电容C2从限流元件41的OUT端输出的电压滤波。

  参照图1,检测模块1包括可燃气体传感器11及与可燃气体传感器11电连接的可燃气体检测外部电路12,可燃气体传感器11输出电压信号传输至可燃气体检测外部电路12,可燃气体传感器11具体型号为MQ-4B,可燃气体传感器11检测到可燃气体浓度超标时输出电压升高,可燃气体传感器11的第4、5、6引脚耦接第二电容C2的正极,可燃气体检测外部电路12耦接处理器2一输入端,处理器2接收可燃气体外部电路12输出的电压信号并根据电压信号的变化判定可燃气体浓度超标与否。

  参照图1,电压采集模块5包括第一电阻R1、第二电阻R2和第三电容C3,第一电阻R1一端耦接可燃气体传感器11的第5引脚,另一端耦接处理器2的一输入端,第二电阻R2一端耦接在第一电阻R1与处理器2输入端的连接点上,另一端接地,第三电容C3两端分别耦接在第二电阻R2两端上;当可燃气体传感器11短路故障时第一电阻R1和第二电阻R2连接点上的电压降低,进而使处理器2接收到的电压信号电压值降低,处理器2即可判定可燃气体传感器11发生故障。

  参照图1,报警模块3包括音频存储模块31和警报输出模块,音频存储模块31包括语音元件311及与语音元件311电连接的语音处理外部电路312,语音元件311具体为SC5040B芯片,语音元件311内存储有第一报警音频信号和第二报警音频信号,第一报警音频信号和第二报警音频信号具体为两段内容不同的音频信息,从而使在燃气体传感器短路、检测到可燃气体浓度超标时警报输出模块可输出不同的警报音频,使室内人员可通过警报音频快速获知具体情况并作出响应;

  语音元件311的PA1端、PA2端分别耦接处理器2的两个输出端,语音元件311的VDD端接直流电源,语音元件311的VDD端电连接有第一去耦模块7,第一去耦模块7包括第四电容C4和第五电容C5,第四电容C4一端耦接语音元件311额VDD端,另一端接地,第五电容C5两端分别耦接第四电容C4两端,并联的第四电容C4、第五电容C5对输入语音元件311的VDD端的直流电源供电电压去耦;

  语音元件311的DAC端电连接有第二滤波模块8,第二滤波模块8包括第三电阻R3和第六电容C6,第三电阻R3一端耦接语音元件311的DAC端,另一端接地,第六电容C6一端耦接在第三电阻R3和语音元件311的DAC端的连接点上,另一端与警报输出模块电连接,第二滤波模块8对语音元件311输出的电压信号进行低频滤波,并阻隔语音元件311输出的直流电压信号。

  参照图1,警报输出模块包括功放模块32和播放模块33,功放模块32包括功率放大器321及与功率放大器321电连接的功放外部电路322,功率放大器321具体为ISD8101S通用模拟音频放大器,功率放大器321的VDD端电连接直流电源,功率放大器321的INV端耦接有第四电阻R4,第四电阻R4远离功率放大器321的INV端的一端耦接第六电容C6远离语音元件311的一端,播放模块33具体为扬声器,播放模块33上设有两个输入端,播放模块33两输入端分别耦接功率放大器321的SPN端和SPP端。

  参照图1,功率放大器321的VDD端电连接有第二去耦模块9,第二去耦模块9包括第七电容C7和第八电容C8,第七电容C7一端耦接功率放大器321的VDD端,另一端接地,第八电容C8两端分别耦接与第七电容C7的两端,并联的第七电容C7和第八电容C8输入功率放大器321的VDD端的直流电源供电电压去耦。

  本实施例的实施原理为:初始状态下可燃气体传感器11对室内可燃气体浓度进行检测,可燃气体检测外部电路12向处理器2输出检测信号,电压采集模块5向处理器2输出报障信号,当可燃气体传感器11检测到可燃气体浓度超标时,可燃气体传感器11的输出电压升高,处理器2根据检测信号的变化判定可燃气体浓度已超标,并向语音元件311输出第一警报触发信号,语音处理外部电路312向功率放大器321输出第一警报音频信号,功率放大器321对第一警报音频信号进行功率放大后向播放模块33输出第一放大警报信号,播放模块33输出第一警报信号,进而告知室内人员室内可燃气体浓度已超标。

  当可燃气体传感器11短路时,第一电阻R1和第二电阻R2连接点上的电压降低,处理器2根据报障信号的变化判定可燃气体传感器11短路故障并向语音元件311输出第二警报触发信号,语音处理外部电路312向功率放大器321输出第二警报音频信号,功率放大器321对第二警报音频信号进行功率放大后向播放模块33输出第二放大警报信号,播放模块33输出第二警报信号,进而告知室内人员检测模块1出现故障;

  在第一电阻R1和第二电阻R2连接点上的电压降低的同时,通过可燃气体传感器11的电流上升至超过限流元件41的阈值,限流元件41响应并将输出电流限制在预设的阈值范围内,避免过电流造成电源损坏。

  本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,故:凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本申请的保护范围之内。

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