一种智能灶具燃气异常排散方法及系统与流程

本技术涉及一种智能灶具燃气异常排散的，尤其是涉及一种智能灶具燃气异常排散方法及系统。

背景技术：

1、目前，燃气灶具已广泛应用于家庭厨房，并逐渐与燃气报警器、燃气切断阀等安全装置形成联动控制系统。现有灶具安全防护方案在检测到燃气泄漏或一氧化碳浓度异常时，通常通过联动关闭燃气阀门或停止灶具供气，以阻止危险气体继续泄漏，该方式具有结构简单、响应速度快和易于集成于灶具产品中的优点。

2、然而，家庭厨房通常属于相对封闭且具有明显空间分层特征的环境，在燃气输入被切断后，已经泄漏的甲烷、液化石油气或一氧化碳等危险气体仍可能在厨房顶部、柜体周围或局部低洼区域持续聚集。现有灶具安全装置大多仅依赖单点浓度检测和燃气切断动作，缺少基于空间位置的危险气体分布判断能力，也缺少对灶具点火器、电子脉冲点火电路及其他相关用电部件的协同隔离控制。同时，现有方案通常无法与外部排散设备建立有效联动，在灶具停止供气后，仍难以及时对厨房内残留危险气体实施主动排散处理，导致燃气源虽然已被切断，但厨房内部仍可能存在爆炸、燃烧或人员中毒等安全风险，难以实现以灶具为核心的燃气异常检测、危险源阻断、点火源隔离以及残留危险气体主动排散的完整主动防御。

技术实现思路

1、为了解决现有灶具安全防护方案无法对厨房内残留危险气体进行空间分布判断、点火源隔离以及与外部排散设备联动控制，导致燃气异常风险难以得到完整消除的问题，本技术提供一种智能灶具燃气异常排散方法及系统。

2、一种智能灶具燃气异常排散方法，应用于安装于目标厨房区域的灶具主动防御系统，灶具主动防御系统包括燃气检测模块和主动防御执行模块，主动防御执行模块包括灶具燃气阻断单元、灶具点火源隔离单元和无线通信单元，无线通信单元分别与对应的排散网络建立通信链路，排散网络至少包括储能供电单元和排散执行单元，控制方法包括：

3、基于燃气检测模块以及与各个排散网络之间的通信链路，获取目标厨房区域对应的检测参数集，检测参数集至少包括环境检测参数和设备状态参数；

4、判断环境检测参数是否满足预设燃气异常条件，若满足，则基于环境检测参数，确定危险气体在目标厨房区域内的空间分布状态，以确定对应的目标危险区域和目标排散区域；

5、根据目标危险区域、目标排散区域和空间分布状态，生成对应的主动防御控制策略，其中，主动防御控制策略至少包括气源阻断控制策略、点火源隔离控制策略和排散控制策略；

6、根据气源阻断控制策略控制灶具燃气阻断单元执行燃气输入路径关闭操作，并根据点火源隔离控制策略控制灶具点火源隔离单元断开灶具中目标用电设备的供电连接；

7、基于排散控制策略和设备状态参数，通过无线通信单元向对应的排散网络发送对应的供电控制指令和排散控制指令，以控制储能供电单元向排散执行单元提供对应供电，并使排散执行单元对目标危险区域进行气体排散处理；

8、在排散处理过程中，持续获取更新后的检测参数集，并根据更新后的检测参数集与预设安全恢复条件之间的匹配结果，对主动防御控制策略进行调整，直至满足安全恢复条件时停止排散处理。

9、通过采用上述技术方案，通过以灶具主动防御系统为核心，结合燃气检测、空间分布分析、气源阻断、点火源隔离以及无线联动排散网络，实现燃气异常后的协同处置和持续排散控制，提高灶具燃气事故的主动防护能力和整体安全性。

10、优选的，基于燃气检测模块以及与各个排散网络之间的通信链路，获取目标厨房区域对应的检测参数集的步骤中，包括：

11、将各个排散网络的通信链路发过来的第一检测数据包进行标记，生成各个排散网络对应的高度标识；

12、以通过燃气检测模块获取的第二检测数据包所处高度为厨房底部高度基准，并基于各个高度标识，生成对应的空间特征参数，空间特征参数用于将目标厨房区域划分出多个候选空间区域；

13、将第二检测数据包和各个第一检测数据包，按照候选空间区域进行归类整合，生成对应的检测参数集。

14、通过采用上述技术方案，通过对来自不同排散网络的检测数据建立高度标识，并结合灶具本体检测数据生成空间特征参数，能够形成反映厨房不同高度区域状态的检测参数集，从而提高危险气体空间分布分析的准确性。

15、优选的，基于环境检测参数，确定危险气体在目标厨房区域内的空间分布状态，以确定对应的目标危险区域和目标排散区域的步骤中，包括：

16、基于环境检测参数，确定对应的危险气体类型参数和异常浓度参数；

17、根据危险气体类型参数确定对应的气体扩散特征，根据气体扩散特征、空间特征参数和异常浓度参数，确定危险气体在目标厨房区域内的空间分布状态；

18、基于空间分布状态确定危险气体对应的目标聚集区域，根据目标聚集区域与预设排散位置之间的位置匹配关系，确定对应的目标排散区域。

19、通过采用上述技术方案，通过结合危险气体类型、气体扩散特征、空间特征参数和异常浓度参数，对危险气体在厨房内的聚集趋势进行分析，能够更准确地确定目标危险区域及与其对应的目标排散区域，提高排散位置选择的针对性。

20、优选的，根据气体扩散特征、空间特征参数和异常浓度参数，确定危险气体在目标厨房区域内的空间分布状态的步骤中，包括：

21、根据气体扩散特征，确定对应危险气体在目标厨房区域内的扩散方向参数和扩散速率参数；

22、根据异常浓度参数和扩散方向参数，对各候选空间区域对应的危险浓度进行预测，确定对应的危险浓度分布参数；

23、根据危险浓度分布参数和扩散速率参数，对各候选空间区域进行危险程度评估，确定对应的第一危险等级分布结果；

24、整合第一危险等级分布结果和候选空间区域，生成各个危险气体对应的空间分布状态。

25、通过采用上述技术方案，通过根据扩散方向、扩散速率以及候选空间区域的危险浓度预测结果，对各区域进行危险程度评估并形成空间分布状态，能够建立较完整的危险气体空间风险模型，提高对局部聚集风险的识别能力。

26、优选的，据危险浓度分布参数和扩散速率参数，对各候选空间区域进行危险程度评估，确定对应的第一危险等级分布结果的步骤中，包括：

27、根据危险浓度分布参数和预设浓度权重系数，确定各候选空间区域对应的浓度风险参数；

28、根据扩散速率参数和预设扩散权重系数，确定各候选空间区域对应的扩散风险参数；

29、基于浓度风险参数和扩散风险参数，生成各候选空间区域对应的综合危险程度参数；

30、根据综合危险程度参数，映射输出各候选空间区域对应的危险等级，以生成第一危险等级分布结果。

31、通过采用上述技术方案，通过将浓度风险和扩散风险进行加权融合后生成综合危险程度参数，能够避免仅依据瞬时浓度判断危险等级，提高危险等级评估的全面性和稳定性。

32、优选的，根据气体扩散特征，确定对应危险气体在目标厨房区域内的扩散方向参数和扩散速率参数的步骤之后，包括：

33、确定预设的检验时间窗口，在检验时间窗口内获取对应的异常浓度参数序列，异常浓度参数序列包括多个按照时间顺序进行排列的异常浓度参数；

34、依次将异常浓度参数序列中相邻两个异常浓度参数进行相减，生成对应的差值序列；

35、将危险浓度分布参数对应的预测浓度变化序列和差值序列进行对比，生成对应的对比结果，并判断对比结果是否表征预测正常，若表征预测正常，则准备执行对各候选空间区域对应的危险浓度进行预测，确定对应的危险浓度分布参数的步骤。

36、通过采用上述技术方案，通过利用检验时间窗口内的实测浓度变化序列对预测浓度变化序列进行对比校验，能够及时验证危险浓度预测结果的可靠性，从而提高空间分布判断的可信度。

37、优选的，判断对比结果是否表征预测正常的步骤中，包括：

38、若未能表征预测正常，则根据对比结果，确定对应的偏差方向和偏差幅度；

39、基于偏差方向和偏差幅度，确定对应的预测修正类型；

40、根据预测修正类型，对异常浓度参数、扩散速率参数或者扩散方向参数进行补偿修正。

41、通过采用上述技术方案，通过根据预测偏差的方向和幅度对异常浓度、扩散速率或扩散方向进行补偿修正，能够动态修正危险气体扩散模型，降低预测误差并提高后续风险评估的准确性。

42、优选的，根据目标危险区域、目标排散区域和空间分布状态，生成对应的主动防御控制策略的步骤中，包括：

43、根据目标危险区域和目标排散区域之间的空间位置关系，确定所关联的主动防御执行模块；

44、根据所关联的主动防御执行模块，确定对应的联动执行顺序；

45、根据空间分布状态，确定对应的单元运行参数；

46、基于主动防御执行模块、联动执行顺序和单元运行参数，生成对应的主动防御控制策略。

47、通过采用上述技术方案，通过根据目标危险区域、目标排散区域和空间分布状态确定主动防御执行模块、联动执行顺序以及单元运行参数，能够形成与当前燃气异常场景相匹配的联动控制方案，提高主动防御动作的协调性和执行效率。

48、优选的，基于排散控制策略和设备状态参数，控制储能供电单元向排散执行单元提供对应供电的步骤中，包括：

49、根据排散控制策略，确定排散执行单元对应的目标供电需求参数；

50、根据设备状态参数，判断外部供电状态是否满足目标供电需求参数；

51、当外部供电状态不满足目标供电需求参数时，根据目标供电需求参数确定储能供电单元对应的目标供电参数；

52、控制储能供电单元按照目标供电参数向排散执行单元提供电能，以驱动排散执行单元执行对应的排散操作。

53、通过采用上述技术方案，通过根据排散需求和外部供电状态动态确定储能供电单元的目标供电参数，并在外部供电不足时驱动排散执行单元继续运行，能够保证危险气体排散过程的持续性和供电可靠性。

54、一种基于燃气异常联动的灶具主动防御系统，使用一种智能灶具燃气异常排散方法，系统包括控制模块、燃气检测模块、设备状态检测模块和主动防御执行模块；

55、燃气检测模块的检测信号输出端与控制模块的环境检测信号输入端连接；

56、设备状态检测模块的状态信号输出端与控制模块的设备状态信号输入端连接；

57、控制模块的数据通信端与无线通信单元的数据通信端连接；

58、控制模块的切断控制信号输出端分别与燃气切断单元的受控端和灶具点火源隔离单元的受控端连接；

59、控制模块的排散控制信号输出端与排散执行单元的受控端连接；

60、储能供电单元的供电输出端与排散执行单元的供电输入端连接，控制模块的供电控制信号输出端与储能供电单元的受控端连接。

61、通过采用上述技术方案，通过建立控制模块、燃气检测模块、设备状态检测模块、无线通信单元以及排散网络之间的检测、控制和通信连接，实现灶具本体与外部储能排散设备之间的无线协同联动，提高燃气异常状态下的整体主动防御和远程排散处理能力。

62、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

63、本技术不是在检测到燃气异常后仅执行灶具燃气阀门关闭操作，而是以灶具主动防御系统作为核心控制节点，通过燃气检测模块持续获取目标厨房区域内的危险气体浓度、危险气体类型以及相关设备运行状态，在确认存在燃气泄漏或有毒气体浓度异常后，进一步结合候选空间区域对应的检测数据分析危险气体在厨房空间内的扩散和聚集情况，从而确定当前危险程度较高的目标危险区域以及适合实施气体排散的目标排散区域；在此基础上，控制模块生成包含燃气输入阻断、点火源隔离以及排散网络联动控制的主动防御控制策略，一方面通过灶具燃气阻断单元关闭灶具燃气输入路径，避免危险气体继续泄漏，另一方面通过灶具点火源隔离单元断开灶具中可能产生电火花或高温的目标用电设备，降低残留可燃气体被引燃的风险，同时通过无线通信单元向目标排散网络发送对应的供电控制指令和排散控制指令，使储能供电单元和排散执行单元能够在外部供电被切断、供电能力不足或者不适宜继续使用的情况下，仍持续对目标危险区域实施危险气体排散处理；此外，在排散过程中持续获取更新后的检测参数集，并根据新的检测结果动态调整排散网络的运行状态、供电方式和排散强度，直至目标厨房区域恢复至安全状态。通过上述技术手段，将原本相互独立的灶具燃气检测、气源阻断、点火源隔离、无线通信联动、储能供电以及危险气体排散过程整合为连续的主动防御闭环，不仅能够阻止危险源继续扩大，还能够对已经泄漏并滞留于厨房空间内的危险气体进行持续处理，从而缩短危险环境持续时间，降低燃气爆炸、火灾及人员中毒风险，提高家庭灶具燃气异常处置的完整性、可靠性和持续防护能力。