一种智能可燃气体探测器的制作方法

本技术属于燃气安全设备，具体为一种智能可燃气体探测器。

背景技术：

1、随着城镇化进程加快及燃气能源的普及，燃气安全防护需求已从单一泄漏报警向精准预警与联动控制升级，但当前市场主流的可燃气体探测器在电路设计层面仍存在多维度缺陷，难以满足实际应用需求：

2、其一，供电电路设计适配性不足。传统探测器多采用单一路径的线性稳压电路，仅输出单一电压，而探测器核心模块中，可燃气体传感器需5v工作电压，数据处理芯片需3.3v稳定供电，人体检测模组(包括红外人体感应、毫米雷达波人体感应)常需5v驱动，导致传统供电电路需额外叠加独立稳压模块，不仅增加电路体积与硬件成本，还因多模块供电路径独立而引入杂波干扰，降低检测信号稳定性，严重影响设备可靠性。

3、其二，检测电路功能单一且缺乏硬件联动。现有探测器多仅集成单一可燃气体检测电路，未将气体浓度检测与燃气用量监测进行硬件层面整合：例如，部分场景下(如用户外出关闭燃气总阀后)，若管道微量泄漏，气体浓度未达报警阈值但存在持续用气记录，传统探测器因无气量监测硬件，无法捕捉该类潜在风险；同时，人体检测模组与气体检测电路多为独立设计，二者信号需经软件层转发才能联动(如无人状态下增强检测频率)，在突发性泄漏场景下易错失预警窗口。

4、其三，通信接口电路标准化程度低。传统探测器的对外通信多采用简易串口电路，未针对燃气表等外部设备设计抗干扰硬件：此外，接口类型不统一，增加现场安装与维护的复杂度。

5、上述电路层面的缺陷，导致传统可燃气体探测器存在预警精度低、联动可靠性差、环境适应性弱的问题，难以满足当前燃气安全防护的智能化、高可靠性需求，因此亟需一种基于硬件电路优化的集成化解决方案。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种智能可燃气体探测器，以解决背景技术中提出的传统可燃气体探测器存在预警精度低、联动可靠性差、环境适应性弱的问题。

2、为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

3、一种智能可燃气体探测器，包括ac-dc模块、数据处理模块、传感器模块、人体检测模块以及通信模块；其中ac-dc模块的一端与市电连接，ac-dc模块的另一端分别与数据处理模块、传感器模块、人体检测模块以及通信模块连接，用于为数据处理模块、传感器模块、人体检测模块以及通信模块供电；

4、数据处理模块分别与传感器模块、人体检测模块以及通信模块连接，用于数据处理模块、传感器模块、人体检测模块以及通信模块的信号处理；

5、人体检测模块用于有人无人的状态监测，传感器模块用于检测可燃气体，通过人体检测模块与传感器模块的结合，提高探测器的可靠性；通信模块用于数据处理模块的双向数据传输。

6、根据上述技术方案，ac-dc模块包括输入保护电路以及电压转换电路；其中输入保护电路的一端与市电连接，输入保护电路的另一端与电压转换电路，通过输入保护电路对后续电路进行保护；

7、输入保护电路包括连接器j1、保险丝f1、二极管d1、电容c1以及电容c2；连接器j1的一端与市电连接，连接器j1的另一端与保险丝f1的一端连接，保险丝f1的另一端与二极管d1的一端连接，二极管d1的另一端分别与电压转换电路、电容c1以及电容c2的一端连接，电容c1以及电容c2的另一端接地。

8、根据上述技术方案，电压转换电路包括芯片u1、电容c3以及电容c4；芯片u1的1号引脚与输入保护电路连接，芯片u1的3号引脚分别与电容c3以及电容c4的一端连接，电容c3以及电容c4的另一端接地，芯片u1的3号引脚输出一个5v电源；

9、芯片u1的2号引脚接地。

10、根据上述技术方案，电压转换电路还包括芯片u2、电容c5、电容c6以及电容c7；其中，芯片u2的3号引脚分别与5v电源以及电容c5的一端连接，电容c5的另一端接地；芯片u2的1号引脚接地；芯片u2的2号引脚分别与电容c6以及电容c7的一端连接，电容c6以及电容c7的另一端接地；

11、芯片u2的2号引脚输出一个3.3v的电源。

12、根据上述技术方案，传感器模块包括磁场传感器模块以及可燃气体传感器模块，其中磁场传感器模块用于检测燃气消耗量，可燃气体传感器模块用于检测是否有可燃气体泄漏，通过磁场传感器模块以及可燃气体传感器模块结合，提高检测的可靠性。

13、根据上述技术方案，可燃气体传感器模块包括传感器j2、电阻r4、电阻r1以及电容c8；其中，传感器j2的1号引脚与电阻r4的一端连接，电阻r4的另一端与5v电源连接，传感器j2的2号引脚接地，传感器j2的3号引脚分别与数据处理模块、电阻r1以及电容c8的一端连接；电阻r1的另一端与5v电源连接，电容c8的另一端接地。

14、根据上述技术方案，磁场传感器模块包括传感器j4、电阻r3以及电阻r6；其中传感器j4的1号引脚与电阻r6的一端连接，电阻r6的另一端与3.3v电源连接；

15、传感器j4的2号引脚接地；传感器j4的3号引脚与数据处理模块连接。

16、根据上述技术方案，人体检测模块包括传感器j3、电阻r2以及电阻r5；传感器j3的1号引脚与电阻r5的一端连接，电阻r5的另一端与5v电源连接；传感器j3的2号引脚接地；传感器j3的3号引脚分别与数据处理模块以及电阻r2的一端连接；

17、电阻r2的另一端接地。

18、根据上述技术方案，数据处理模块包括芯片u3以及电阻r7；芯片u3的1号引脚与3.3v电源连接，芯片u3的2号引脚分别与通信模块以及电阻r7的一端连接，电阻r7的另一端与3.3v电源连接；芯片u3的17号引脚与传感器j2的3号引脚连接，芯片u3的16号引脚与传感器j3的3号引脚连接；芯片u3的15号引脚与传感器j4的3号引脚连接；

19、芯片u3的8、11、12号引脚均与通信模块连接；芯片u3的9号引脚接地。

20、根据上述技术方案，通信模块包括芯片u4、usb模块j5、电容c11、电容c12、电容c13、电阻r8、电阻r9、电阻r10、电阻r11以及保险丝f2；

21、芯片u4的2号引脚与电阻r8的一端连接，电阻r8的另一端与芯片u3的11号引脚连接，芯片u4的3号引脚与电阻r9的一端连接，电阻r9的另一端与芯片u3的12号引脚连接；

22、芯片u4的4号引脚与电容c11的一端连接，电容c11的另一端接地；芯片u4的5号引脚与电容c12的一端连接，电容c12的另一端接地；芯片u4的6号引脚与电容c13的一端连接，电容c13的另一端接地；芯片u4的13号引脚与电阻r11的一端连接，电阻r11的另一端与芯片u4的2号引脚连接；芯片u4的14号引脚与电阻r10的一端连接，电阻r10的另一端芯片u4的8号引脚连接；芯片u4的16号引脚与5v电源连接；芯片u4的1号引脚接地；

23、usb模块j5的1号引脚与保险丝f2的一端连接，保险丝f2的另一端与5v电源连接；usb模块j5的3号引脚与芯片u4的5号引脚连接，usb模块j5的2号引脚与芯片u4的6号引脚连接；usb模块j5的4号引脚接地。

24、与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

25、本实用新型中通过输入保护两级稳压的拓扑，实现5v与3.3v的精准电压输出，适配不同模块的供电需求，避免额外稳压元件的叠加使用，降低电路复杂度与成本；通过整合可燃气体浓度、燃气用量与人体状态的三维度检测电路，检测信号在硬件层面并行传输，无软件延迟，可实现无人状态气量异常浓度超标的复合预警，漏判率大幅降低；各检测电路的分压、滤波设计，使传感器信号的信噪比提升，检测精度显著提高。

26、本实用新型中通信模块的阻抗匹配电阻、多节点滤波电容与反馈电路设计，使与外部设备的通信丢包率有效降低，且支持无线(蓝牙/星闪)与有线(usbtype-c)接口的硬件兼容。