一種採用數字邏輯電路的廚房安全檢測系統的製作方法

2023-08-03 23:16:36

本發明屬於檢測技術領域，特別涉及一種用於提高廚房使用安全性的檢測系統。

背景技術：

隨著食品問題的日益嚴重，很多人開始選擇自己在家做飯，廚房是人們經常使用的場所，更由於廚房使用煤氣、明火的頻率高，成為家庭中最容易發生火災的地方，出於對安全的考慮，目前有很多種用於火災防範的產品，如中國專利申請號201320338550.5、名稱「一種廚房空氣品質檢測控制系統」通過採用氣敏傳感器，檢測空氣中的可燃性氣體和有毒害氣體濃度，並判斷是否進行通風；再如中國專利申請號201320004363.3、名稱「一種帶溫度檢測器和報警器的廚房門」通過設置溫度檢測裝置，利用發生火災時溫度會升高的原理，當廚房溫度達到一定溫度時觸發報警，提醒人們注意。

仔細分析不難看出，前述兩件申請並不能在發生火災時進行全面的防範，對於第一件申請而言，即使空氣中的可燃性氣體濃度較小，若存在明火等，也有可能引起火災，而此時該系統並不能實現很好的監控；對於第二件申請而言，在使用燃氣做飯時，廚房的溫度本來就會升高，特別是在炎熱的夏季，通風不暢時封閉的廚房的溫度更是很高，因此單純依靠溫度判斷是否發生火災，很容易導致誤報警。

通過以上分析，現有的廚房安全檢測系統並不能很好地實現理想的效果，有待改進。

技術實現要素：

本發明的主要目的，在於提供一種廚房安全檢測系統，其可對廚房火災進行有效的防範和報警，可靠性更強。

本發明的次要目的，在於提供一種廚房安全檢測系統，其結構簡單，工作性能穩定。

為了達成上述目的，本發明的解決方案是：

一種廚房安全檢測系統，包括控制器以及分別與之連接的氣體濃度傳感器、煙霧傳感器和報警器，所述氣體濃度傳感器和煙霧傳感器分別檢測廚房內的氣體濃度和煙霧濃度，並將檢測到的數據送入控制器，所述控制器根據前述數據判斷是否啟動報警器。

上述控制器包括判斷電路和控制電路，所述判斷電路包括四個比較器、一個與門和一個三輸入或門，所述第一、二比較器分別存儲氣體濃度最大值和煙霧濃度最大值，第三、四比較器分別存儲氣體濃度安全值和煙霧濃度安全值，所述第一比較器的輸入端連接氣體濃度傳感器，輸出端連接三輸入或門的第一輸入端；第二比較器的輸入端連接煙霧傳感器，輸出端連接三輸入或門的第二輸入端；第三、四比較器的輸入端分別連接氣體濃度傳感器和煙霧傳感器，而輸出端分別連接與門的兩個輸入端，所述與門的輸出端連接三輸入或門的第三輸入端，三輸入或門的輸出端連接控制電路的輸入端，而控制電路的輸出端連接報警器。

上述比較器採用LM324。

上述氣體濃度傳感器採用半導體式氣體傳感器。

上述煙霧傳感器採用離子式煙霧傳感器。

上述報警器採用蜂鳴器。

採用上述方案後，本發明通過設置煙霧傳感器，不僅採集廚房內的可燃氣體濃度，還結合煙霧濃度進行綜合判斷，考慮了各種存在的安全隱患，排除火災發生的可能性，安全性能更高。

另外，本發明還藉助簡單的數字邏輯電路，完成各檢測數據與預設值之間的比較，並通過各種比較結果的綜合分析，實現對報警器的控制判據，電路連接簡單，工作穩定性佳。

附圖說明

圖1是本發明的整體架構圖；

圖2是本發明中判斷電路的實現電路圖。

具體實施方式

以下將結合附圖，對本發明的技術方案進行詳細說明。

如圖1所示，本發明提供一種廚房安全檢測系統，包括控制器、氣體濃度傳感器、煙霧傳感器和報警器，下面分別介紹。

所述氣體濃度傳感器可採用半導體式氣體傳感器，設置於廚房內，其是根據由金屬氧化物或金屬半導體氧化物材料製成的檢測元件，可用來檢測百分比濃度的可燃氣體，具有結構簡單、檢測靈敏度高、反應速度快的特點；所述氣體濃度傳感器實時檢測廚房內的可燃氣體濃度，並送入控制器。

所述煙霧傳感器可採用離子式煙霧傳感器，其對微小的煙霧粒子的感應非常靈敏；所述煙霧傳感器設於廚房內，與控制器連接，可實時檢測廚房內的煙霧濃度，並將檢測到的數據送入控制器。

所述控制器分別接收前述氣體濃度傳感器檢測的氣體濃度數據和煙霧傳感器檢測的煙霧濃度數據，並分別將所述數據與預設值進行比較分析，判斷是否需要啟動報警器，具體的判斷原理是，分別針對氣體濃度和煙霧濃度設置最大值和安全值，通過判斷檢測的數據與各預設值的大小，從而得出控制命令，其中，各濃度的最大值高於安全值，若檢測數據高於最大值，表示已經達到危險級別，必須報警，若檢測數據低於安全值，則表示廚房處於安全狀態，而若檢測數據介於最大值與安全值之間，則需結合其它檢測數據綜合判斷危險狀況。

在本實施例中，控制器包括判斷電路和控制電路，結合圖2所示，所述判斷電路包括四個比較器D1-D4、一個與門D5和一個三輸入或門D6，其中，第一比較器D1的參考值設置為氣體濃度最大值，其輸入端連接氣體濃度傳感器的輸出端，而D1的輸出端連接三輸入或門D6的第一輸入端；第二比較器D2的參考值設置為煙霧濃度最大值，其輸入端連接煙霧傳感器的輸出端，而D2的輸出端連接三輸入或門D6的第二輸入端；第三比較器D3的參考值設置為氣體濃度安全值，其輸入端連接氣體濃度傳感器的輸出端，而D3的輸出端連接與門D5的一個輸入端；第四比較器D4的參考值設置為煙霧濃度安全值，其輸入端連接煙霧傳感器的輸出端，而D4的輸出端連接與門D5的另一個輸入端；所述與門D5的輸出端連接三輸入或門D6的第三輸入端，三輸入或門D6的輸出端則連接控制電路的輸入端，而控制電路的輸出端連接報警器，若控制電路接收到高電平，則啟動報警器，若控制電路接收到低電平，則不啟動報警器。其中，比較器可採用LM324。

結合圖2，其真值表如表1所示，其中，分別以D1-D6表示與其對應的輸出信號。

表1

由表1可以看出，只要氣體濃度與煙霧濃度的任意一個檢測數據高於其對應的最大值，判斷電路就會向控制電路輸出高電平，啟動報警器；而若任意一個檢測數據介於最大值與安全值之間，則需結合另一個檢測數據的比較結果，若兩者均介於最大值與安全值之間(可燃氣體濃度較高，且煙霧較大)，仍舊判定發生火災，啟動報警；若另一個檢測數據低於安全值，表示此時可能是因為做飯引起的氣體濃度升高或油煙較大，使得檢測狀況更加全面。

在本實施例中，報警器採用蜂鳴器。

綜上，本發明一種廚房安全檢測系統，通過設置最大值和安全值兩個參考值，相比現有結構，不僅考慮的因素更加全面，而且具有更好的防範功能，可靠性更佳。

以上實施例僅為說明本發明的技術思想，不能以此限定本發明的保護範圍，凡是按照本發明提出的技術思想，在技術方案基礎上所做的任何改動，均落入本發明保護範圍之內。