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现代燃气用具使用安全体系研究

作者:易洪斌 朱铁九  来源:中山华帝燃具股份公司本部研究所 
评论: 更新日期:2015年03月23日

2.2现代技术条件下的安全保护措施
2.2.1燃烧状态保护
  对燃烧所产生温度、光线、运行噪声以及传统的热电偶、火焰离子等物理量进行数字量化处理,再由系统程序对上述检测数据进行必要的平均值运算、去干扰、逻辑分析等一系列处理过程。当系统发现被控对象工作状态与没置参数不符合时由系统判定是否进入保护状态;数字化处理的优点是在保证系统工作灵敏度的情况下能量人限度的保证系统工作的可靠性(鲁捧性)。
2.2.2状态控制
  把燃气用具的安全问题从异常状态的安全保护工作延伸到工作状态的精细控制是现代控制技术的优势,它将“安全问题”从对破坏性事件的控制提高到用户使用舒适性方面来。当出水温度超调时系统利用了水流量的精确检测、出水温度变化宰检测等数字化处理及控制过程,并能在这些数字信息的控制下使热水器回到最佳状态。
2.2.3供风状态监测
  燃气热水器风机检测山逻辑状态拉测(运转—停止)上升为转速测试。使系统在对风机工作的状态能够实时监测的同时,再将火焰强度与风量控制结合起来,结果是使热水器的燃烧始终处在一个合理工作点上,使热水器工作时的燃烧理化指标保持在一个合理的范围内。
2.2.4看门狗安全保护
  利用单片机内部的看门狗设置,系统正常工作时自动定时输出一个看门狗复位脉冲,当单片机程序出现异常时看门狗定时器超叫后将复位单片机,从而将程序拉回到正常运行的轨道上来。
2.2.5硬、软件连锁保护
  设置供气气阀受控电源,一方面利用双金属温控器来进行控制(硬件控制),另一方面让系统程序在正常工作期间向气阀电源输山触发脉冲来保持气阀电源的导通(软件控制):任意一方面出现故障时最后都能可靠地关闭气阀电源以达到安全保护的作用。

三、燃气用具安全 介绍

  燃气用具的安全管理是燃气用具安全保护一次升级。从理论上讲它不依赖于工作系统正常与否,因而它是一个独立的模块、结构形式、控制体系。硬件结构上采用独立供电、以机备份、局域网结构来确保安全 有一个相对可靠的工作环境。在控制方式上。广泛应用了自锁和互锁、逻辑分析以及工作状态分析和控制等先进的保护手段来保证控制结果的古理性和町靠性。
3.1独立安全管理模块
  这一安全管理方式将安伞检测、安全信息处理、安全任务执行、看门狗复位等有关安全保护的程序模块放在主程序独立模块中集中处理,当程序正常工作时由安全管理模块独立地处理系统内的相关安全管理事务:当程序异常时由看门狗复位系统将程序拉回到正常的安全管理程序中来:当系统严重损坏时,安全问题将由硬、软件连锁保护单元来承担其安全工作;当故障状态出现时,系统显示故障类型,方便用户对燃气用具状态的了解和适当处置。
3.2多芯片联控安全管理结构
  多芯片联控安全管理结构除了上述独立安全模块所具有的特点以外,重点足控制系统采用两片以上单片机联合工作。在控制任务方面各芯片联合承担系统的常规工作任务,在安全控制方面各芯片各自独立采集和处理系统运行状态信息。当某一芯片发现系统故障时有对工作继续进行的“否决权”,当某一处理器损坏时其它处理器将停止燃烧器工作并关断气阀,达到使用安全的目的。
  多机备份广泛地用于安全要求更高的系统中,如两用炉无人值守控制系统、家庭供热中心等大型燃气用具系统中。

四、局域网气源管网安全

  局域网气源管网安全 是一个超级安全控制 ,它的构思来源于家庭智能管理。前面所谈到的都是产品级安全控制及管理方式,这些方案对气源及管网损坏所产生的安全问题是无能为力的,为了能够在上述网络及燃气用具出现问题时系统能做出正确的保护,我们特研究了局域网气源管网安全 。其结构如图2所示。
  由图2可见:当燃气用具1到N任意一个单元开始“合法”工作时主控制器将气源总阀打开,燃气用具,始工作:当燃气用具1到N中任意一个出现故障时且“当事者”没有做出相应的故障处理时,总阀在主控制器的主持下作关闭处理,以保证整个网络的安全。
4.1自动测漏
  当所有燃气用具均正常关闭后,主控制器将在一定时间段内继续工作。如果发现燃气流量没有停止时,主控制器通过人机界面对主人提出警示,并在指出故障现象和类型的同时关闭气源总阀。用户还可以通过上述界面进入骨网测漏程序,完成对自己的燃气管网的检漏工作,只有当燃气管网气密性正常时系统才能正常使用。
  局域网可采用抗干扰性能好的CAN、RS485等总线通讯网组成。各独立燃气用具将自己的工作状态(开机、火焰燃烧、故障处理、停止工作)通知到主控制器,主控制器根据网内各燃气用具的情况做出最终判断。
4.2根据用户需要本系统可做如下扩充
4.2.1特定工作时间段限制模式
  即系统只有在用户设定的时间段内打开燃气阀门,而在“非法”时间段内将彻底关闭气阀以确保安全;
 



 
图2  局域网气源管网安全
 

4.2.2儿童镇定模式
  对于有小童的家庭,家长外出前可将部分或全部燃气用具关闭并锁定,输入开锁密码后方可解锁;
4.2.3旅行锁定模式
  对于较长时间出行的家庭可使用旅行锁定模式,使用此模式后系统将停止工作井关闭气阀自锁电源,只有当人工开启电源再行解锁后方可重新开始工作;
4.2.4监测控制
  当室内氧含量过低或者一氧化碳超标等情况出现时主控制器关闭总阀并显示相关信息。 
 

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