專利名稱：用于電氣火災(zāi)監(jiān)控的gsm無線報警裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電子電路領(lǐng)域，尤其涉及一種用于電氣火災(zāi)監(jiān)控的GSM無線報警 裝置。
背景技術(shù)：
隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，許多大樓建筑的電纜分布的十分密集，現(xiàn)代電氣系統(tǒng) 結(jié)構(gòu)也日益復雜，由此引發(fā)的電氣火災(zāi)事故也越來越頻繁。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，電氣火災(zāi)已占 火災(zāi)發(fā)生的30%以上。在我國電氣火災(zāi)中，因電壓故障不穩(wěn)定造成大面積電器損壞時有發(fā) 生，主要是因"斷零"引起，三相四線制供電系統(tǒng)，"斷零"時，會產(chǎn)生某相電壓偏高或偏低，使 電器因過、欠壓狀態(tài)，導致電器損壞，從而引發(fā)電氣火災(zāi)。由于建筑物電氣火災(zāi)隱患危險性 大、人員密集，根據(jù)國家相關(guān)法規(guī)定，當火災(zāi)發(fā)生時，應(yīng)能切斷相應(yīng)樓層的總電源，避免因通 過電氣線路將火災(zāi)蔓延，同時保護消防人員在滅火時的安全。因此，在配電電路中需要一套 監(jiān)控電氣火災(zāi)的電子監(jiān)視系統(tǒng)，檢測用電設(shè)備及其線路的故障和異常狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)電氣火災(zāi) 隱患，及時提醒人員去消除這些隱患。 現(xiàn)有的電氣火災(zāi)報警裝置雖能有效預(yù)防電氣火災(zāi)發(fā)生，但是由于結(jié)構(gòu)復雜、布線 繁瑣，勢必會給建筑物本身造成一定的損害，尤其是對歷史悠久的古建筑。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種用于電氣火災(zāi)監(jiān)控的GSM無線報
警裝置，采用多路監(jiān)測回路，能夠及時準確地預(yù)警出電氣電路所存在的異常狀況，并通過
GSM網(wǎng)絡(luò)將警報信息發(fā)送給指定人員，具有有線遠程控制與GSM無線報警功能，可有效解決
建筑改造項目沒辦法布線的技術(shù)難題。 本實用新型所采用的技術(shù)方案是 —種用于電氣火災(zāi)監(jiān)控的GSM無線報警裝置，包括 —單片機控制電路，其是由51單片機芯片(Ul)及連接其上的振蕩發(fā)生電路組成， 其輸入連接于電源電路、電壓檢測電路、消防啟動電路、看門狗電路及鍵盤電路，其輸出連 接于GSM發(fā)射電路、LCD顯示電路、警聲電路、繼電器驅(qū)動電路及指示燈電路，其輸入輸出連 接于通信接口電路； —電源電路，其輸出端連接于所述的單片機控制電路； —電壓檢測電路，包括電壓互感器和電壓比較電路，其輸入連接于電網(wǎng)電源，輸出 連接至所述的單片機控制電路； —消防啟動電路，其輸入連接于消防聯(lián)動信號，輸出連接至所述的單片機控制電 路； —看門狗電路，其輸出連接于所述的單片機控制電路； —鍵盤電路，其輸出連接于所述的單片機控制電路； — GSM發(fā)射電路，其輸入連接于所述的單片機控制電路；[0014] — LCD顯示電路，包括LCD驅(qū)動芯片，其輸入連接于所述的單片機控制電路，其輸 出連接于LCD模塊； —警聲電路，其輸入連接于所述的單片機控制電路，其輸出連接于揚聲器； —繼電器驅(qū)動電路，其輸入連接于所述的單片機控制電路，其輸出連接至脫扣機
構(gòu)； —指示燈電路，其輸入連接于所述的單片機控制電路； —通信接口電路，其輸入輸出連接于所述的單片機控制電路。 進一步的，所述的電源電路是變壓器的輸出端經(jīng)過一個由4個二極管組成的全橋 整流單元和其輸出端連接的電源整流穩(wěn)壓芯片構(gòu)成，所述的電源整流穩(wěn)壓芯片的輸入端并 接有2個濾波電容和輸出端亦并接有2個濾波電容。電源電路產(chǎn)生+5V、+12V電壓，提供工 作電源。 進一步的，所述的電壓檢測電路，進行漏電、過壓及欠壓的檢測，包括電壓互感器 和電壓比較電路，是采用電壓互感器采集電壓信號，經(jīng)過電壓比較電路與基準電壓比較后， 輸入至單片機控制電路。所述的電壓檢測電路是由電流互感器感應(yīng)該電壓信號，在電流互 感器的次級線圈上經(jīng)過二極管整流，電容濾波后，再經(jīng)電阻限流分壓后，再經(jīng)電容構(gòu)成的濾 波電路輸入至電壓比較電路后連接至單片機控制電路。所述的電壓比較電路是由運算放大 器組成，其參考電壓通過電阻接于+5V分壓獲得。 進一步的，所述的消防啟動電路是由光電耦合器、分壓電阻和上拉電阻組成的電 路，光電耦合器的輸出端連接于單片機控制電路。 進一步的，所述的GSM發(fā)射電路包括GSM芯片；所述的LCD顯示電路包括LCD驅(qū)動 芯片；所述的看門狗電路是由5045芯片組成。所述的鍵盤電路是由復數(shù)個按鈕組成的鍵盤 電路，通過上拉電阻連接于+5V電源。 進一步的，所述的警聲電路是由聲音發(fā)生芯片、音頻擴大芯片及外圍的電阻和電 容構(gòu)成，其開關(guān)控制端是51單片機芯片的端口通過連接于其上的光電耦合器控制半導體 開關(guān)管導通+12V電源，輸入至音頻擴大芯片，并經(jīng)過上拉電阻輸入至聲音發(fā)生芯片提供工 作電源，音頻擴大芯片的輸出端與揚聲器相連。所述的音頻擴大芯片優(yōu)選為LM386，聲音發(fā) 生芯片優(yōu)選為9561。 進一步的，所述的繼電器驅(qū)動電路是51單片機芯片的端口串聯(lián)一限流電阻至三 極管的控制極，三極管的集電極與繼電器的線圈相連，繼電器的觸點與脫扣機構(gòu)相連，驅(qū)動 脫扣機構(gòu)動作控制端。 進一步的，所述的指示燈電路包括移位寄存器、發(fā)光二極管及連接于發(fā)光二極管 上的上拉電阻組成的，移位寄存器通過總線與單片機控制電路相連。所述的移位寄存器為 595芯片。 進一步的，所述的通訊接口電路包括兩路，一路由信號收發(fā)芯片連接至系統(tǒng)總線； 一路是由光電耦合器、三極管及外圍電阻組成的RS232通信電路，連接至遠程控制端口，將 報警信號傳送到系統(tǒng)主機。 本實用新型公開的用于電氣火災(zāi)監(jiān)控的GSM無線報警裝置，功能齊全、綜合，采用 多路監(jiān)測回路，由單片機控制完成數(shù)據(jù)的檢測分析，通過GSM網(wǎng)絡(luò)將警報信息發(fā)送至指定 人員，具有有線遠程控制與GSM無線報警功能，保護靈敏度高、可靠性強，實現(xiàn)故障先預(yù)警、監(jiān)測回路多、功能齊全、手動或自動斷電模式可供選擇、工程成本造價低等優(yōu)點。根據(jù)我國 建筑特點而設(shè)計，具有有線遠程控制與GSM無線報警功能，有效地解決古建筑或改造項目 沒辦法布線的技術(shù)難題。

圖1是本實用新型用于電氣火災(zāi)監(jiān)控的GSM無線報警裝置的原理框圖； 圖2是本實用新型用于電氣火災(zāi)監(jiān)控的GSM無線報警裝置的電路原理圖。
具體實施方式現(xiàn)結(jié)合附圖說明和具體實施方式
對本實用新型進一步說明。 參閱圖1所示，一種用于電氣火災(zāi)監(jiān)控的GSM無線報警裝置，包括單片機控制電路 1 、電源電路2 、電壓檢測電路3 、消防啟動電路4、GSM發(fā)射電路5 、 LCD顯示電路6 、看門狗電 路7、鍵盤電路8、警聲電路9、繼電器驅(qū)動電路10、指示燈電路11及通信接口電路12，其中 單片機控制電路1 ，其輸入連接于電源電路2、電壓檢測電路3、消防啟動電路4、看 門狗電路7及鍵盤電路8，其輸出連接于GSM發(fā)射電路5、LCD顯示電路6、警聲電路9、繼電 器驅(qū)動電路10及指示燈電路ll，其輸入輸出連接于通信接口電路12 ; 電壓檢測電路3，包括電壓互感器31和電壓比較電路32，其輸入連接于電網(wǎng)電源， 輸出連接至所述的單片機控制電路1 ; 消防啟動電路4，其輸入連接于消防聯(lián)動信號DC24V，輸出連接至所述的單片機控 制電路l ; LCD顯示電路6，其輸入連接于所述的單片機控制電路l，其輸出連接于LCD模塊； 警聲電路9，其輸入連接于所述的單片機控制電路l，其輸出連接于揚聲器； 繼電器驅(qū)動電路IO，其輸入連接于所述的單片機控制電路l，其輸出連接至脫扣 機構(gòu)13。 進一步的，參閱圖2所示，所述的單片機控制電路1包括51單片機芯片Ul。所述 的電源電路2是變壓器的輸出端經(jīng)過一個由4個二極管D2 D5組成的全橋整流單元和其 輸出端連接的電源整流穩(wěn)壓7805芯片U9產(chǎn)生+5V電源，所述的電源整流穩(wěn)壓芯片U9的輸 入端并接有2個濾波電容C6、 C7和輸出端亦并接有2個濾波電容C8、 C9。同樣地，變壓器 的輸出端經(jīng)過一個由4個二極管D6 D9組成的全橋整流單元和其輸出端連接的電源整流 穩(wěn)壓7812芯片U10產(chǎn)生+12V電源，所述的電源整流穩(wěn)壓芯片U10的輸入端并接有2個濾 波電容CIO、 Cll和輸出端亦并接有2個濾波電容C12、 C13。 所述的電壓檢測電路3包括電壓互感器31和電壓比較電路32，是采用電壓互感器 31采集輸入電壓信號，經(jīng)過電壓比較電路32與基準電壓比較后，輸入至單片機控制電路1 。 所述的電壓檢測電路31是由電流互感器B1感應(yīng)該相電壓信號，在電流互感器B1的次級線 圈上經(jīng)過二極管D1整流，電容C1濾波后，再經(jīng)電阻R1、電阻R7限流分壓后，再經(jīng)電容C2、 電容C3構(gòu)成的濾波電路輸入至電壓比較電路32后連接至單片機控制電路1。所述的電壓 比較電路32是由運算放大器Ull組成，其參考電壓通過電阻R2 R4接于+5V分壓獲得。 所述的消防啟動電路4是由光電耦合器Tl、分壓電阻R17和上拉電阻R18組成的 電路，光電耦合器T1的輸入端連接于消防DC24V信號，輸出端連接于單片機控制電路1。[0041 ] 所述的GSM發(fā)射電路5包括GSM芯片U8 ;所述的LCD顯示電路6包括LCD驅(qū)動芯 片U6 ;所述的看門狗電路7是由5045芯片U2組成。所述的鍵盤電路8是由按鈕Kl K9 組成的鍵盤電路，通過上拉電阻R9 Rll連接于+5V電源，通過鍵盤電路8對系統(tǒng)參數(shù)進 行設(shè)置。 所述的警聲電路9是由聲音發(fā)生芯片U5、音頻擴大芯片U4及外圍的電阻和電容構(gòu) 成，其開關(guān)控制端是51單片機芯片Ul的端口通過連接于其上的光電耦合器T4控制半導體 開關(guān)管VT5導通+12V電源，輸入至音頻擴大芯片U4，并經(jīng)過上拉電阻R32輸入至聲音發(fā)生 芯片U5提供工作電源，音頻擴大芯片U4的輸出端與揚聲器相連。所述的音頻擴大芯片U4 優(yōu)選為LM386，聲音發(fā)生芯片U5優(yōu)選為9561。 所述的繼電器驅(qū)動電路10是51單片機芯片Ul的端口串聯(lián)一限流電阻R33至三 極管VT6的控制極，三極管VT6的集電極與繼電器J的線圈相連，繼電器J的觸點與脫扣機 構(gòu)13相連，驅(qū)動脫扣機構(gòu)13動作。 所述的指示燈電路11包括移位寄存器U3、發(fā)光二極管LED5 LED12及連接于其 上的上拉電阻R22 R29組成的，移位寄存器U3通過總線與單片機控制電路1相連。 所述的通訊接口電路12包括兩路與系統(tǒng)相連接，一路是由信號收發(fā)芯片U7連接 至系統(tǒng)總線； 一路是由光電耦合器T2 、光電耦合器T3 、三極管VT2 VT4及外圍電阻組成的 RS232通信電路，連接至遠程控制端口 ，將報警信號傳送到系統(tǒng)主機。 本實用新型的工作原理是 電壓檢測電路3是由電流互感器B1感應(yīng)交流電壓信號，其次級線圈產(chǎn)生的電壓， 經(jīng)二極管Dl整流，電容CI濾波后，再經(jīng)過由電阻Rl、電容C2、電容C3組成的濾波電路，經(jīng) 電阻Rl限流，電阻R7分壓，向電容C2充電，接入運算放大芯片Ull的第6腳，由第7腳輸 出經(jīng)R5限流后接入51單片機芯片Ul第16腳。 當51單片機芯片Ul檢測到有數(shù)據(jù)信號輸入，經(jīng)51單片機芯片Ul內(nèi)部程序邏輯 分析判斷，達到報警狀態(tài)時，分六路輸出。 第一路指示燈輸出，由移位寄存器U3、發(fā)光二極管LED5 LED12由單片機及上拉 電阻R22 R29組成的指示燈電路，移位寄存器U3通過總線連接51單片機芯片Ul的第27 腳、第23腳、第22腳和第21腳，控制相應(yīng)的指示燈亮；第二路輸出驅(qū)動聲音報警，由51單 片機芯片Ul第38腳輸出高電平，使LED3亮，驅(qū)動光電耦合器T4導通，使三極管VT5導通， 從而驅(qū)動由音頻擴大芯片U4和聲音發(fā)生芯片U5共同組成的聲音報警電路進行聲音報警； 第三路LCD顯示輸出，由51單片機芯片Ul第14腳、第13腳和第12腳分別接LCD驅(qū)動芯 片U6的第4腳、第5腳和第6腳，51單片機芯片Ul第15腳接LCD驅(qū)動芯片U6的驅(qū)動電 路，驅(qū)動LCD驅(qū)動芯片U6工作，數(shù)據(jù)從51單片機芯片Ul的第12腳輸出，輸入到LCD驅(qū)動 芯片U6的第4腳，從而將各設(shè)置數(shù)據(jù)顯示在LCD屏上；第四路輸出驅(qū)動脫扣機構(gòu)動作，由 51單片機芯片Ul第17腳輸出高電平，使三極管VT6導通，推動斷電繼電器吸合，使得斷電 機構(gòu)脫扣動作；第五路通信接口分兩路輸出，一路由51單片機芯片U1的第4腳、第5腳、第 26腳串行數(shù)據(jù)輸入信號收發(fā)芯片U7的通信接口第1腳、第2、3腳、第4腳將報警信號傳送 到系統(tǒng)總線，另一路通過51單片機芯片Ul的第5腳、第26腳接入由光電耦合器T2、T3、三 極管VT2、 VT3、 VT4及相應(yīng)電阻組成的RS232通信電路，通過遠程控制端口將報警信號傳送 到系統(tǒng)主機；第六路GSM無線輸出，由51單片機芯片Ul的第32腳、第33腳、第34腳和第35腳接入GSM芯片U8，將報警數(shù)據(jù)傳送到GSM網(wǎng)絡(luò)中，由GSM網(wǎng)絡(luò)將報警信息以短信的形 式發(fā)送給指定人員。 以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本 實用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型 保護的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求用于電氣火災(zāi)監(jiān)控的GSM無線報警裝置，其特征在于，包括一單片機控制電路(1)，其是由51單片機芯片(U1)及連接其上的振蕩發(fā)生電路組成，其輸入連接于電源電路(2)、電壓檢測電路(3)、消防啟動電路(4)及鍵盤電路(8)，其輸出連接于GSM發(fā)射電路(5)、LCD顯示電路(6)、繼電器驅(qū)動電路(10)；一電源電路(2)，其輸出端連接于所述的單片機控制電路(1)；一電壓檢測電路(3)，包括電壓互感器(31)和電壓比較電路(32)，其輸入連接于電網(wǎng)電源，輸出連接至所述的單片機控制電路(1)；一消防啟動電路(4)，其輸入連接于消防聯(lián)動信號，輸出連接至所述的單片機控制電路(1)；一鍵盤電路(8)，其輸出連接于所述的單片機控制電路(1)；一GSM發(fā)射電路(5)，其輸入連接于所述的單片機控制電路(1)；一LCD顯示電路(6)，其輸入連接于所述的單片機控制電路(1)，其輸出連接于LCD模塊；一繼電器驅(qū)動電路(10)，其輸入連接于所述的單片機控制電路(1)，其輸出連接至脫扣機構(gòu)(13)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的GSM無線報警裝置，其特征在于，還包括看門狗電路(7)、警 聲電路(9)、指示燈電路(11)及通信接口電路(12)，其中所述的看門狗電路(7)是由5045 芯片(U2)組成，其輸入輸出接口與單片機控制電路(1)相連接；所述的警聲電路(9)，其輸入連接于所述的單片機控制電路(l)，其輸出連接于揚聲器；所述的指示燈電路(ll)，其輸入連接于所述的單片機控制電路(1); 所述的通信接口電路(12)，其輸入輸出連接于所述的單片機控制電路(1)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的GSM無線報警裝置，其特征在于，所述的電壓檢測電路(31) 是由電流互感器(Bl)感應(yīng)該電壓信號，在電流互感器(Bl)的次級線圈上經(jīng)過二極管(Dl) 整流，電容(Cl)濾波后，再經(jīng)電阻(Rl)、電阻(R7)限流分壓后，再經(jīng)電容(C2)、電容(C3) 構(gòu)成的濾波電路輸入至電壓比較電路(32)后連接至單片機控制電路(1)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的GSM無線報警裝置，其特征在于所述的消防啟動電路(4)是 由光電耦合器(Tl)、分壓電阻(R17)和上拉電阻(R18)組成的電路，光電耦合器(Tl)的輸 出端連接于單片機控制電路(1)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的GSM無線報警裝置，其特征在于所述的GSM發(fā)射電路(5)包 括GSM芯片，接收并發(fā)射單片機控制電路(1)的報警信息。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的GSM無線報警裝置，其特征在于，所述的鍵盤電路(8)是由按 鈕(Kl K9)組成的鍵盤電路，通過上拉電阻(R9 Rll)連接于+5V電源。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的GSM無線報警裝置，其特征在于，所述的警聲電路(9)是由 音頻擴大芯片(U4)、聲音發(fā)生芯片(U5)及外圍的電阻和電容構(gòu)成，其開關(guān)控制端是51單 片機芯片(Ul)的端口通過連接于其上的光電耦合器(T4)控制半導體開關(guān)管(VT5)導通 +12V電源，輸入至LM386運算放大器(U4)，并經(jīng)過上拉電阻(R32)輸入至9561聲音發(fā)生芯 片(U5) ， LM386運算放大器(U4)的輸出端與揚聲器相連。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的GSM無線報警裝置，其特征在于所述的繼電器驅(qū)動電路(10)是51單片機芯片(Ul)的端口串聯(lián)一限流電阻(R33)至三極管(VT6)的控制極，三極 管(VT6)的集電極與繼電器(J)的線圈相連，繼電器(J)的觸點與脫扣機構(gòu)(13)相連，驅(qū) 動脫扣機構(gòu)(13)動作控制端。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的GSM無線報警裝置，其特征在于所述的指示燈電路(11)包 括移位寄存器(U3)、發(fā)光二極管(LED5 LED12)及連接于其上的上拉電阻(R22 R29)組 成的，移位寄存器(U3)通過總線與單片機控制電路(1)相連。
10. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的GSM無線報警裝置，其特征在于所述的通訊接口電路(12) 包括兩路，一路由信號收發(fā)芯片(U7)連接至系統(tǒng)總線；一路是由光電耦合器(T2、T3)、三極 管(VT2 VT4)及外圍電阻組成的RS232通信電路，連接至遠程控制端口，將報警信號傳送 到系統(tǒng)主機。
專利摘要本實用新型提供了一種用于電氣火災(zāi)監(jiān)控的GSM無線報警裝置，采用單片機控制電路，對輸入電源電壓進行漏電、過壓或欠電壓的檢測，接收消防啟動電路的輸入并監(jiān)測其狀態(tài)，經(jīng)過內(nèi)部處理后，控制多路輸出，包括GSM無線發(fā)射報警信息、聲音報警、指示燈顯示、LCD顯示，并驅(qū)動脫扣機構(gòu)動作，切斷用電器電源。本實用新型采用多路監(jiān)測回路，能夠及時準確地預(yù)警出電氣電路所存在的異常狀況，并通過GSM網(wǎng)絡(luò)將警報信息發(fā)送給指定人員，具有有線遠程控制與GSM無線報警功能，可有效解決建筑改造項目沒辦法布線的技術(shù)難題。
文檔編號G08B17/00GK201477706SQ20092019413
公開日2010年5月19日 申請日期2009年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月2日
發(fā)明者傅俊豪 申請人:福建俊豪電子有限公司