[發明專利]基于物聯網的廚房環境安全監控系統及其監控方法

在審

• 申請號: 201810367879.1
• 申請日: 2018-04-23
• 公開（公告）號: CN108319209A
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發明（設計）人: 王麗捷;李秋;孫康源;韓鎣檑;練養辰
• 申請（專利權）人: 天津職業技術師范大學
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 天津創智天誠知識產權代理事務所(普通合伙) 12214
• 代理人: 王海濱

1.一種基于物聯網的廚房環境安全監控系統，其特征在于：包括主控制器、可燃氣體濃度傳感器、PM2.5濃度傳感器、燃氣閥門關閉裝置、顯示屏、電動開窗器、蜂鳴器、GPRS通訊模塊和電機驅動電路，

所述可燃氣體濃度傳感器和PM2.5濃度傳感器分別連接主控制器，可燃氣體濃度傳感器用于檢測廚房內可燃氣體的濃度，PM2.5濃度傳感器用于檢測廚房內的油煙濃度；所述主控制器通過電機驅動電路連接所述電動開窗器；所述主控制器連接GPRS通訊模塊，通過GPRS通訊模塊進行遠程信號傳輸；所述顯示屏連接主控制器，用于顯示PM2.5濃度值、可燃氣體濃度值；所述蜂鳴器連接主控制器，用于發出蜂鳴報警；

所述燃氣閥門關閉裝置，包括固定在燃氣管道上的驅動組件、以及固定在燃氣閥門的扳手上的扳手固定組件；

所述驅動組件包括第一夾塊和第二夾塊，第一夾塊和第二夾塊上設置有與燃氣管道相配合的內凹圓弧，第一夾塊和第二夾塊上設置有位置對應的螺栓孔，通過螺栓和螺母將第一夾塊和第二夾塊固定在燃氣管道上；在第一夾塊上固定設置有電機，電機的輸出軸上固定設置一繞線輪，繞線輪上設置有線纜；在第一夾塊上還設置有限位開關，當燃氣閥門的扳手閉合到位后能夠與該限位開關接觸；在第一夾塊下端還連接有驅動控制器，所述驅動控制器包括微控制器、電機驅動模塊、電壓轉換模塊和交直流轉換模塊，微控制器通過電機驅動模塊連接所述電機；微控制器與限位開關連接，以接收限位開關的開關信號，判斷是否燃氣閥門的扳手閉合到位；交直流轉換模塊的交流輸入端連接市電供電插頭，交直流轉換模塊的直流輸出端連接電壓轉換模塊，電壓轉換模塊連接微控制器和電機驅動模塊為其供電；

所述扳手固定組件包括第一夾板和第二夾板，第一夾板和第二夾板上設置有位置對應的螺栓孔，通過螺栓和螺母將第一夾板和第二夾板固定在燃氣閥門的扳手上；在第一夾板上設置有一穿線螺栓，該穿線螺栓上設有穿線通孔；將驅動組件的繞線輪上的線纜拉出后穿入扳手固定組件的穿線螺栓的穿線通孔中，擰緊穿線螺栓，實現線纜與穿線螺栓的固定；

所述燃氣閥門關閉裝置的微控制器與所述主控制器連接，通過主控制器向微控制器發送信號，來控制燃氣閥門關閉裝置的電機動作。

2.根據權利要求1所述的一種基于物聯網的廚房環境安全監控系統，其特征在于：燃氣閥門關閉裝置的電機通過螺栓固定安裝在第一夾塊上。

3.根據權利要求1所述的一種基于物聯網的廚房環境安全監控系統，其特征在于：繞線輪內壁設置有鍵槽，在電機的輸出軸上設置有鍵，通過鍵槽和鍵的配合，實現繞線輪固定安裝在電機的輸出軸上。

4.根據權利要求1所述的一種基于物聯網的廚房環境安全監控系統，其特征在于：所述線纜為鋼絲繩。

5.根據權利要求1所述的一種基于物聯網的廚房環境安全監控系統，其特征在于：所述主控制器采用STM32F103。

6.根據權利要求1所述的一種基于物聯網的廚房環境安全監控系統，其特征在于：所述電動開窗器為鏈條式電動開窗器。

7.根據權利要求1所述的一種基于物聯網的廚房環境安全監控系統，其特征在于：所述電動開窗器為推桿式電動開窗器。

8.根據權利要求1所述的一種基于物聯網的廚房環境安全監控系統，其特征在于：主控制器通過GPRS通訊網絡連接移動終端。

9.根據權利要求8所述的一種基于物聯網的廚房環境安全監控系統，其特征在于：移動終端為手機。

10.根據權利要求1所述的基于物聯網的廚房環境安全監控系統的監控方法，其特征在于：

通過可燃氣體濃度傳感器和PM2.5濃度傳感器分別檢測廚房內可燃氣體的濃度以及油煙濃度，并將檢測信號傳送至主控制器，主控制器處理后，將可燃氣體的濃度值以及油煙濃度值信號發送至顯示屏，以顯示可燃氣體的濃度值以及油煙濃度值；當主控制器判斷所檢測的可燃氣體的濃度大于設定的安全閾值時，以及PM2.5濃度大于設定的安全閾值時，則主控制器向蜂鳴器發送信號，使蜂鳴器發出蜂鳴報警；同時主控制器還會向顯示屏發送相關信號，使顯示屏顯示報警信息；

當主控制器判斷所檢測的可燃氣體的濃度大于設定的安全閾值時，主控制器會向燃氣閥門關閉裝置的微控制器發送關閉閥門信號，微控制器收到該信號后驅動電機動作，電機帶動繞線輪同步轉動，繞線輪通過線纜將燃氣閥門的扳手拉向繞線輪，當燃氣閥門的扳手閉合到位后，正好觸發限位開關，微控制器接收到該限位開關發送的限位信號后，控制電機停止；

當主控制器判斷所檢測的可燃氣體的濃度大于設定的安全閾值時，主控制器控制電動開窗器啟動，打開窗戶；

主控制器可以通過GPRS通訊網絡連接移動終端，當主控制器判斷所檢測的可燃氣體的濃度大于設定的安全閾值時，主控制器會向移動終端發送報警信息，提醒使用者有燃氣泄漏。移動終端也能夠向主控制器發送關閉燃氣閥門的控制指令以及控制電動開窗器啟動、關閉的控制指令。