專利名稱：一種工業(yè)領(lǐng)域的實(shí)時(shí)工況無(wú)線報(bào)警系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工業(yè)領(lǐng)域的實(shí)時(shí)工況報(bào)警技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種工業(yè)領(lǐng)域的實(shí)時(shí)工況無(wú)線報(bào)警系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
具有一定操作危險(xiǎn)性的廠礦企業(yè)通常會(huì)配備一定的實(shí)時(shí)工況報(bào)警系統(tǒng)，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)工況并進(jìn)行報(bào)警，保證工人的生命安全。現(xiàn)有技術(shù)是采用固定式或手持式的探測(cè)器來(lái)檢測(cè)危險(xiǎn)工況(如危險(xiǎn)氣體、高壓環(huán)境、高溫環(huán)境等)的，在發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)時(shí)，探測(cè)器向遠(yuǎn)處的中心控制室發(fā)送報(bào)警信號(hào)，然后由中心控制室來(lái)發(fā)出警報(bào)，例如中心控制室可通過(guò)按響電鈴、啟動(dòng)警示燈等方式來(lái)向工人報(bào)警， 使工人及時(shí)進(jìn)行疏散?？梢?jiàn)，現(xiàn)有的這種實(shí)時(shí)工況報(bào)警技術(shù)中，中心控制室位于向工人報(bào)警的核心位置， 探測(cè)器在發(fā)現(xiàn)了危險(xiǎn)工況后，首先得到報(bào)警信號(hào)的是中心控制室，工人只有收到中心控制室的警示才會(huì)進(jìn)行疏散。如果中心控制室發(fā)生了故障，或者反應(yīng)速度過(guò)慢，將嚴(yán)重影響工人的疏散情況和生命安全。另外，中心控制室發(fā)出警報(bào)的電鈴、警示燈等裝置通常設(shè)置在企業(yè)中的某一特定位置，距離該位置較近的工人能迅速收到警報(bào)而及時(shí)進(jìn)行疏散，遠(yuǎn)離該位置的工人則可能因?yàn)闆](méi)有及時(shí)收到警報(bào)而無(wú)法撤出。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種工業(yè)領(lǐng)域的實(shí)時(shí)工況無(wú)線報(bào)警系統(tǒng)，能實(shí)時(shí)向所有工人發(fā)出危險(xiǎn)工況的警報(bào)。本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下一種工業(yè)領(lǐng)域的實(shí)時(shí)工況無(wú)線報(bào)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括發(fā)送端和工作人員隨身攜帶的接收端；所述發(fā)送端包括檢測(cè)當(dāng)前工況的檢測(cè)器、對(duì)所述檢測(cè)器送來(lái)的開(kāi)關(guān)信號(hào)進(jìn)行處理的發(fā)送端處理器、在所述發(fā)送端處理器的控制下將報(bào)警信號(hào)送到所述接收端的無(wú)線發(fā)射器；所述接收端包括接收所述報(bào)警信號(hào)的無(wú)線接收器、對(duì)所述無(wú)線接收器送來(lái)的所述報(bào)警信號(hào)進(jìn)行處理的接收端處理器、在所述接收端處理器的控制下發(fā)出警報(bào)的報(bào)警器；其中，所述發(fā)送端處理器分別與所述檢測(cè)器、所述無(wú)線發(fā)射器相連；所述接收端處理器分別與所述無(wú)線接收器、所述報(bào)警器相連。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明中，檢測(cè)器在檢測(cè)到危險(xiǎn)工況后，可實(shí)時(shí)向發(fā)送端處理器發(fā)送開(kāi)關(guān)信號(hào)，發(fā)送端處理器立即對(duì)該開(kāi)關(guān)信號(hào)進(jìn)行處理，并通過(guò)無(wú)線發(fā)射器向工人隨身攜帶的接收端發(fā)出報(bào)警信號(hào)。接收端的無(wú)線接收器收到該報(bào)警信號(hào)后，由接收端處理器對(duì)其進(jìn)行分析處理，從而可立即控制報(bào)警器向工人發(fā)出警報(bào)，該報(bào)警過(guò)程是自動(dòng)實(shí)時(shí)進(jìn)行的，不經(jīng)過(guò)任何中間媒介的中轉(zhuǎn)，因而反應(yīng)速度極快。利用本發(fā)明，可在工作場(chǎng)所內(nèi)可能發(fā)生危險(xiǎn)工況的各個(gè)位置設(shè)置一定數(shù)量的發(fā)送端，而為每個(gè)工人都配備一套接收端，這樣， 就可保證在危險(xiǎn)工況發(fā)生時(shí)能實(shí)時(shí)向所有工人發(fā)出危險(xiǎn)工況的警報(bào)，保證所有工人的生命安全。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)進(jìn)一步，所述發(fā)送端還包括與所述檢測(cè)器、所述發(fā)送端處理器、所述無(wú)線發(fā)射器分別相連的發(fā)送端電源。進(jìn)一步，所述發(fā)送端電源包括一號(hào)整流濾波電容、二號(hào)整流濾波電容、輸出恒定直流電壓的發(fā)送端恒壓源；其中，所述二號(hào)整流濾波電容的兩端分別連接外部電源和地端；所述發(fā)送端恒壓源的輸入端接外部電源，其輸出端作為該發(fā)送端電源的輸出端；所述一號(hào)整流濾波電容的兩端分別連接所述發(fā)送端恒壓源的輸出端和地端。進(jìn)一步，所述發(fā)送端處理器包括發(fā)送端單片機(jī)、一號(hào)分壓電阻、二號(hào)分壓電阻、打開(kāi)與閉合受所述檢測(cè)器控制的一號(hào)受控開(kāi)關(guān)；其中，所述一號(hào)分壓電阻具有一號(hào)端和二號(hào)端，所述二號(hào)分壓電阻具有三號(hào)端和四號(hào)端；所述二號(hào)端與所述三號(hào)端相連，且該連接點(diǎn)與所述發(fā)送端單片機(jī)的信號(hào)輸入端相連；所述一號(hào)受控開(kāi)關(guān)的兩端分別接所述四號(hào)端和地端；所述發(fā)送端單片機(jī)的電壓輸入端和所述一號(hào)端均接所述發(fā)送端電源的輸出端。進(jìn)一步，所述接收端還包括與所述接收端處理器相連的顯示器。進(jìn)一步，所述接收端還包括與所述無(wú)線接收器、所述接收端處理器、所述報(bào)警器分別相連的接收端電源。進(jìn)一步，所述接收端電源包括電池、二極管、限流電阻、三號(hào)整流濾波電容、四號(hào)整流濾波電容和輸出恒定直流電壓的接收端恒壓源；其中，所述電池的正極和負(fù)極分別接所述二極管的正極和地端；所述三號(hào)整流濾波電容的兩端分別接所述二極管的負(fù)極和地端；所述限流電阻的兩端分別接所述二極管的負(fù)極和所述接收端恒壓源的輸入端；所述四號(hào)整流濾波電容的兩端分別接所述接收端恒壓源的輸出端與地端；所述接收端恒壓源的輸出端為該接收端電源的輸出端。進(jìn)一步，所述報(bào)警器為振動(dòng)電機(jī)；所述接收端處理器包括接收端單片機(jī)和一號(hào)三極管；其中，所述一號(hào)三極管的基極和發(fā)射極分別接所述接收端單片機(jī)的控制信號(hào)輸出端和地端；所述振動(dòng)電機(jī)的正極和負(fù)極分別接所述接收端電源的輸出端和所述一號(hào)三極管的集電極。進(jìn)一步，所述報(bào)警器為揚(yáng)聲器；所述接收端處理器包括接收端單片機(jī)和二號(hào)三極管；其中，所述二號(hào)三極管的基極和發(fā)射極分別接所述接收端單片機(jī)的控制信號(hào)輸出端和地端；
所述揚(yáng)聲器的正極和負(fù)極分別接所述接收端電源的輸出端和所述二號(hào)三極管的集電極。進(jìn)一步，所述報(bào)警器為發(fā)光二極管；所述接收端處理器包括接收端單片機(jī)；所述發(fā)光二極管的兩端分別接所述接收端單片機(jī)的控制信號(hào)輸出端和地端。


圖1為本發(fā)明提出的工業(yè)領(lǐng)域的實(shí)時(shí)工況無(wú)線報(bào)警系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明提出的發(fā)送端電源的結(jié)構(gòu)圖；圖3為本發(fā)明提出的發(fā)送端處理器的結(jié)構(gòu)圖；圖4為本發(fā)明提出的接收端電源的結(jié)構(gòu)圖；圖5為本發(fā)明提出的接收端處理器和報(bào)警器的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。圖1為本發(fā)明提出的工業(yè)領(lǐng)域的實(shí)時(shí)工況無(wú)線報(bào)警系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示， 該系統(tǒng)包括發(fā)送端11和工作人員隨身攜帶的接收端12。雖然該圖只標(biāo)有一個(gè)發(fā)送端11和一個(gè)接收端12，但發(fā)送端11和接收端12的數(shù)量都可為一個(gè)以上，且各發(fā)送端11與各接收端12之間都可以進(jìn)行無(wú)線通信。該發(fā)送端11可設(shè)置于易發(fā)生危險(xiǎn)工況的位置，也可由個(gè)別工人隨身攜帶，以實(shí)時(shí)檢測(cè)廠礦企業(yè)環(huán)境中的當(dāng)前工況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)工況。在可能發(fā)生危險(xiǎn)工況的環(huán)境中工作的每個(gè)工人可隨身攜帶一接收端12，及時(shí)接收任一發(fā)送端11實(shí)時(shí)發(fā)送的報(bào)警信號(hào)，從而在發(fā)生危險(xiǎn)工況時(shí)能及時(shí)疏散撤離。如圖1所示，發(fā)送端11包括檢測(cè)當(dāng)前工況的檢測(cè)器101、對(duì)檢測(cè)器101送來(lái)的開(kāi)關(guān)信號(hào)進(jìn)行處理的發(fā)送端處理器102、在發(fā)送端處理器102的控制下將報(bào)警信號(hào)送到接收端的無(wú)線發(fā)射器103 ；接收端12包括接收?qǐng)?bào)警信號(hào)的無(wú)線接收器105、對(duì)無(wú)線接收器105 送來(lái)的報(bào)警信號(hào)進(jìn)行處理的接收端處理器106、在接收端處理器106的控制下發(fā)出警報(bào)的報(bào)警器107。其中，發(fā)送端處理器102分別與檢測(cè)器101、無(wú)線發(fā)射器103相連；接收端處理器106分別與無(wú)線接收器105、報(bào)警器107相連。在該實(shí)時(shí)工況無(wú)線報(bào)警系統(tǒng)中，根據(jù)待檢測(cè)的危險(xiǎn)工況的不同，檢測(cè)器101有多種實(shí)現(xiàn)形式，例如，在危險(xiǎn)工況為高溫環(huán)境時(shí)，檢測(cè)器101可用溫度傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)；在危險(xiǎn)工況為高壓環(huán)境時(shí)，檢測(cè)器101可用壓力傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)；在危險(xiǎn)工況為泄漏危險(xiǎn)氣體時(shí)，該檢測(cè)器101可用固定式氣體變送器或便攜式氣體檢測(cè)儀來(lái)實(shí)現(xiàn)。 檢測(cè)器101在檢測(cè)到危險(xiǎn)工況后，會(huì)向發(fā)送端處理器102發(fā)送開(kāi)關(guān)信號(hào)，發(fā)送端處理器102可對(duì)該開(kāi)關(guān)信號(hào)進(jìn)行處理，產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，該處理過(guò)程可包括模數(shù)轉(zhuǎn)換處理、加密處理等，該發(fā)送端處理器102可用單片機(jī)及外圍電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。 無(wú)線發(fā)射器103可用一天線、一調(diào)制器、一功率放大器來(lái)實(shí)現(xiàn)，調(diào)制器與發(fā)送端處理器102相連，以對(duì)其送來(lái)的報(bào)警信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，功率放大器接調(diào)制器的輸出端，可對(duì)調(diào)制后的報(bào)警信號(hào)進(jìn)行功率放大，然后由天線將其功率放大后的信號(hào)輸出。
如圖1所示，發(fā)送端11還可以包括與檢測(cè)器101、發(fā)送端處理器102、無(wú)線發(fā)射器 103分別相連的發(fā)送端電源104，其用于對(duì)檢測(cè)器101、發(fā)送端處理器102、無(wú)線發(fā)射器103 進(jìn)行供電。該發(fā)送端11是時(shí)刻處于危險(xiǎn)環(huán)境中的，因而可將其設(shè)置于一透氣的防爆殼體內(nèi)， 從而在發(fā)生危險(xiǎn)工況后保證發(fā)送端11各部分的安全。該防爆殼體可用鋁合金、不銹鋼等材料制成，以保證在發(fā)生爆炸等危險(xiǎn)工況時(shí)，其內(nèi)部的電路設(shè)備不會(huì)受損。檢測(cè)器101可利用該防爆殼體的透氣性來(lái)檢測(cè)當(dāng)前的工況。當(dāng)然，為了保證該發(fā)送端11各部分的工作正常， 可將其電路設(shè)計(jì)為本質(zhì)安全型。無(wú)線接收器105是接收無(wú)線發(fā)射器103所發(fā)送的報(bào)警信號(hào)，并將其送到接收端處理器106的裝置，針對(duì)上述的無(wú)線發(fā)射器103對(duì)報(bào)警信號(hào)進(jìn)行了調(diào)制處理，這里的無(wú)線接收器105就要對(duì)接收到的報(bào)警信號(hào)進(jìn)行與上述的調(diào)制處理對(duì)應(yīng)的解調(diào)處理，例如，如果無(wú)線發(fā)射器103對(duì)報(bào)警信號(hào)進(jìn)行了 QPSK調(diào)制，則無(wú)線接收器105就要對(duì)接收到的報(bào)警信號(hào)進(jìn)行 QPSK解調(diào)，而如果無(wú)線發(fā)射器103對(duì)報(bào)警信號(hào)進(jìn)行了 2PSK調(diào)制，則無(wú)線接收器105就要對(duì)接收到的報(bào)警信號(hào)進(jìn)行2PSK解調(diào)。由于報(bào)警信號(hào)在傳輸過(guò)程中夾雜了一定的噪音，并有一定的功率損失，因而這里的無(wú)線接收器105還可以包括濾波器和功率放大器，這樣，本發(fā)明中的無(wú)線接收器105就可以包括一接收天線、一濾波器、一解調(diào)器和一功率放大器，接收天線與濾波器相連，濾波器將濾波后的報(bào)警信號(hào)發(fā)送給相連的解調(diào)器，解調(diào)器又將解調(diào)后的信號(hào)發(fā)送到功率放大器，這樣，經(jīng)功率放大器放大后的報(bào)警信號(hào)就可以發(fā)送到接收端處理器106 了。這里的接收端處理器106是對(duì)接收的信號(hào)進(jìn)行處理，從而在判斷是報(bào)警信號(hào)時(shí)控制報(bào)警器107發(fā)出警報(bào)的處理裝置，其可用單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。針對(duì)上述的接收端處理器102 對(duì)開(kāi)關(guān)信號(hào)進(jìn)行的加密處理，這里的接收端處理器106可對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行解密處理， 并且該解密處理與上述的加密處理是對(duì)應(yīng)的，例如，加密處理為利用對(duì)稱加密算法進(jìn)行的加密處理，則解密處理就利用與加密相同的密鑰進(jìn)行解密，如果加密處理為利用非對(duì)稱加密算法中的公鑰進(jìn)行的加密處理，則這里的解密處理就利用與該公鑰相對(duì)應(yīng)的私鑰進(jìn)行解密。執(zhí)行該解密處理可以用專門的解密電路來(lái)進(jìn)行，也可用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。此外，接收端處理器106還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)接收到的信號(hào)的模數(shù)轉(zhuǎn)換。為了保證該接收端12各部分在危險(xiǎn)工作環(huán)境中的工作正常，也可將其電路設(shè)計(jì)為本質(zhì)安全型。如圖1所示，接收端12還可以包括與無(wú)線接收器105、接收端處理器106、報(bào)警器 107分別相連的接收端電源109，其用于對(duì)無(wú)線接收器105、接收端處理器106、報(bào)警器107 進(jìn)行供電。圖1中的接收端12還可以包括與接收端處理器106相連的顯示器108，其可向工人實(shí)時(shí)提供當(dāng)前的信號(hào)強(qiáng)度、接收端電源109的剩余電量、當(dāng)前時(shí)間等信息，還可以顯示文字形式的警報(bào)信息。該顯示器108可用液晶屏來(lái)實(shí)現(xiàn)。此外，該接收端12還可以包括與接收端處理器106相連的鍵盤、專門的按鍵等輸入裝置，可接收工人的輸入指令，從而由接收端處理器106根據(jù)該輸入指令來(lái)調(diào)整自身的時(shí)鐘、選擇報(bào)警器107的報(bào)警方式、警報(bào)的音量、顯示器108的亮度等。由此可見(jiàn)，本發(fā)明中，檢測(cè)器在檢測(cè)到危險(xiǎn)工況后，可實(shí)時(shí)向發(fā)送端處理器發(fā)送開(kāi)關(guān)信號(hào)，發(fā)送端處理器立即對(duì)該開(kāi)關(guān)信號(hào)進(jìn)行處理，并通過(guò)無(wú)線發(fā)射器向工人隨身攜帶的接收端發(fā)出報(bào)警信號(hào)。接收端的無(wú)線接收器收到該報(bào)警信號(hào)后，由接收端處理器對(duì)其進(jìn)行分析處理，從而可立即控制報(bào)警器向工人發(fā)出警報(bào)，該報(bào)警過(guò)程是自動(dòng)實(shí)時(shí)進(jìn)行的，不經(jīng)過(guò)任何中間媒介的中轉(zhuǎn)，因而反應(yīng)速度極快。利用本發(fā)明，可在工作場(chǎng)所內(nèi)可能發(fā)生危險(xiǎn)工況的各個(gè)位置均設(shè)置一定數(shù)量的發(fā)送端，而為每個(gè)工人都配備一套接收端，這樣，就可保證在危險(xiǎn)工況發(fā)生時(shí)能實(shí)時(shí)向所有工人發(fā)出危險(xiǎn)工況的警報(bào)，保證所有工人的生命安全。發(fā)送端電源104是向發(fā)送端11內(nèi)其他電路進(jìn)行供電的器件，圖2為發(fā)送端電源 104的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。如圖2所示，該發(fā)送端電源104包括一號(hào)整流濾波電容Cl、二號(hào)整流濾波電容C2、輸出恒定直流電壓的發(fā)送端恒壓源201 ；其中，二號(hào)整流濾波電容C2的兩端分別連接外部電源和地端，這里的外部電源可用電池來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可為市電。這里的二號(hào)整流濾波電容C2用于對(duì)外部電源的輸入電壓進(jìn)行整流和濾波，經(jīng)其整流濾波后的電壓被輸入到發(fā)送端恒壓源201中。發(fā)送端恒壓源201的輸入端接外部電源，因而也與二號(hào)整流濾波電容C2相連，該輸入端所輸入的電壓即為上述經(jīng)過(guò)二號(hào)整流濾波電容C2整流濾波過(guò)的電壓。如圖2所示，一號(hào)整流濾波電容Cl的兩端分別連接發(fā)送端恒壓源201的輸出端和地端，用于對(duì)發(fā)送端恒壓源201的輸出電壓進(jìn)行整流濾波。發(fā)送端恒壓源201的功能是將輸入電壓變?yōu)轭A(yù)定大小的恒定直流電壓，多余的功率可以通過(guò)發(fā)熱的形式消耗掉。發(fā)送端恒壓源201的輸出端的輸出信號(hào)即為預(yù)定大小的恒定直流電壓，該輸出端即作為本發(fā)明中的發(fā)送端電源104的輸出端，可向檢測(cè)器101、發(fā)送端處理器102、無(wú)線發(fā)射器103進(jìn)行供電。當(dāng)然，發(fā)送端恒壓源201也有接地端，其與地端相連。圖3為本發(fā)明提出的發(fā)送端處理器的結(jié)構(gòu)圖。如圖3所示，該發(fā)送端處理器包括 發(fā)送端單片機(jī)301、一號(hào)分壓電阻R1、二號(hào)分壓電阻R2、一號(hào)受控開(kāi)關(guān)JKl ；其中，一號(hào)受控開(kāi)關(guān)JKl的打開(kāi)與閉合要受到檢測(cè)器101的控制，當(dāng)檢測(cè)器101檢測(cè)到危險(xiǎn)工況時(shí)，會(huì)控制使一號(hào)受控開(kāi)關(guān)JKl閉合，當(dāng)檢測(cè)器101未檢測(cè)到危險(xiǎn)工況時(shí)，會(huì)控制使一號(hào)受控開(kāi)關(guān)JKl 打開(kāi)。一號(hào)分壓電阻Rl具有一號(hào)端和二號(hào)端，二號(hào)分壓電阻R2具有三號(hào)端和四號(hào)端。如圖3所示，一號(hào)分壓電阻Rl和二號(hào)分壓電阻R2相串聯(lián)，上述的二號(hào)端與三號(hào)端是相連的，且該連接點(diǎn)a(即二號(hào)端和三號(hào)端)與發(fā)送端單片機(jī)301的信號(hào)輸入端相連，這樣，a點(diǎn)的電壓就可以作為輸入到發(fā)送端單片機(jī)301的輸入信號(hào)。一號(hào)受控開(kāi)關(guān)JKl的兩端分別接四號(hào)端和地端，當(dāng)檢測(cè)器101檢測(cè)到危險(xiǎn)工況時(shí)， 其控制該一號(hào)受控開(kāi)關(guān)JKl閉合，此時(shí)，四號(hào)端與地端連通，a點(diǎn)處于低電平狀態(tài)，發(fā)送端單片機(jī)301可根據(jù)此時(shí)a點(diǎn)的電壓判斷有危險(xiǎn)工況發(fā)生，因而可產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)提供給無(wú)線發(fā)射器103，由其向各接收端12發(fā)送報(bào)警信號(hào)。在檢測(cè)器101沒(méi)有檢測(cè)到危險(xiǎn)工況時(shí)，其使一號(hào)受控開(kāi)關(guān)JKl處于打開(kāi)狀態(tài)，四號(hào)端就不與地端連通，a點(diǎn)處于高電平狀態(tài)，發(fā)送端單片機(jī)301根據(jù)a點(diǎn)的電壓就可以判斷尚未發(fā)生危險(xiǎn)工況，因而也就不產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)了。發(fā)送端單片機(jī)301的電壓輸入端和一號(hào)端均接發(fā)送端電源104的輸出端，該發(fā)送端電源104的輸出端即可為圖2中發(fā)送端恒壓源201的輸出端。檢測(cè)器101可以具有多個(gè)檢測(cè)精度和檢測(cè)內(nèi)容，相應(yīng)的，發(fā)送端處理器102就可以通過(guò)無(wú)線發(fā)射器103向各接收端12發(fā)送多種報(bào)警信號(hào)，每個(gè)報(bào)警信號(hào)對(duì)應(yīng)于一種檢測(cè)內(nèi)容或一種檢測(cè)精度。例如，在危險(xiǎn)工況為危險(xiǎn)氣體泄漏的情況下，檢測(cè)器101可檢測(cè)高濃度的危險(xiǎn)氣體泄漏和低濃度的危險(xiǎn)氣體泄漏，這樣，發(fā)送端處理器102所產(chǎn)生的報(bào)警信號(hào)就可以有兩種，分別對(duì)應(yīng)于上述的高濃度的危險(xiǎn)氣體泄漏和低濃度的危險(xiǎn)氣體泄漏。圖3的結(jié)構(gòu)就反映了具有兩種報(bào)警信號(hào)的情形。如圖3所示，該發(fā)送端處理器102除了包括上述連接形式的發(fā)送端單片機(jī)301、一號(hào)分壓電阻R1、二號(hào)分壓電阻R2、一號(hào)受控開(kāi)關(guān)JKl之外，還包括三號(hào)分壓電阻R3、四號(hào)分壓電阻R4和二號(hào)受控開(kāi)關(guān)JK2，其中，三號(hào)分壓電阻R3具有五號(hào)端和六號(hào)端，四號(hào)分壓電阻R4具有七號(hào)端和八號(hào)端，并且三號(hào)分壓電阻R3、四號(hào)分壓電阻R4相串聯(lián)，上述的六號(hào)端和七號(hào)端相連，連接點(diǎn)為圖3中的b點(diǎn)，該連接點(diǎn)b還與發(fā)送端單片機(jī)301的另一信號(hào)輸入端相連，另外，五號(hào)端還與發(fā)送端電源104的輸出端相連，二號(hào)受控開(kāi)關(guān)JK2的兩端分別與八號(hào)端和地端相連，并且該二號(hào)受控開(kāi)關(guān)JK2的打開(kāi)與閉合也受檢測(cè)器101的控制。這樣，在檢測(cè)器101檢測(cè)到低濃度的危險(xiǎn)氣體泄漏時(shí)，會(huì)控制一號(hào)受控開(kāi)關(guān)JKl閉合而使二號(hào)受控開(kāi)關(guān)JK2仍處于打開(kāi)狀態(tài)，這樣，a點(diǎn)處于低電平狀態(tài)而b 點(diǎn)處于高電平狀態(tài)，發(fā)送端單片機(jī)301通過(guò)相連的無(wú)線發(fā)射器103向各接收端12發(fā)送一號(hào)報(bào)警信號(hào)，從而使各接收端12的攜帶者獲知當(dāng)前發(fā)生低濃度的危險(xiǎn)氣體泄漏。同樣，在檢測(cè)器101檢測(cè)到高濃度的危險(xiǎn)氣體泄漏時(shí)，會(huì)控制二號(hào)受控開(kāi)關(guān)JK2閉合而使一號(hào)受控開(kāi)關(guān)JKl仍處于打開(kāi)狀態(tài)，這樣，b點(diǎn)處于低電平狀態(tài)而a點(diǎn)處于高電平狀態(tài)，發(fā)送端單片機(jī) 301通過(guò)相連的無(wú)線發(fā)射器103向各接收端12發(fā)送二號(hào)報(bào)警信號(hào)，從而使各接收端12的攜帶者獲知當(dāng)前發(fā)生高濃度的危險(xiǎn)氣體泄漏。該發(fā)送端處理器102還可以包括更多個(gè)分壓電阻和受控開(kāi)關(guān)，以適應(yīng)檢測(cè)器101 的檢測(cè)內(nèi)容和檢測(cè)精度更復(fù)雜的情況的需要。發(fā)送端電源104可以因地取材，在有市電供應(yīng)的位置可以用市電作為圖2中的外部電源，在不方便使用市電的場(chǎng)所則可用電池、蓄電池等作為圖2中的外部電源。但是，接收端電源109位于接收端12中，而接收端12又被每個(gè)工人個(gè)人所攜帶，由于工人需要經(jīng)常變換工作地點(diǎn)，因而接收端電源109就不方便采用市電，而可以包括電池或蓄電池等。圖4為本發(fā)明提出的接收端電源的結(jié)構(gòu)圖，如圖4所示，其包括電池401、二極管 D1、限流電阻R5、三號(hào)整流濾波電容C3、四號(hào)整流濾波電容C4和輸出預(yù)定的恒定直流電壓的接收端恒壓源402。其中，電池401可用紐扣電池、蓄電池、常用的一號(hào)電池、五號(hào)電池、七號(hào)電池等實(shí)現(xiàn)，為了保證電量的充足供應(yīng)，該電池401可用多個(gè)電池串聯(lián)或并聯(lián)的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)。如圖4所示，二極管Dl和三好整流濾波電容C3可對(duì)電池401的輸出電壓進(jìn)行整流濾波，因而電池401的正極和負(fù)極分別接二極管Dl的正極和地端，三號(hào)整流濾波電容C3 的兩端分別接二極管Dl的負(fù)極和地端。限流電阻R5用于對(duì)接收端恒壓源402的輸入電壓進(jìn)行限流，其兩端分別接二極管 Dl的負(fù)極和接收端恒壓源402的輸入端。四號(hào)整流濾波電容C4用于對(duì)接收端恒壓源402的輸出電壓進(jìn)行整流濾波，其兩端分別與接收端恒壓源402的輸出端和地端相連。這里的接收端恒壓源402是將輸入電壓轉(zhuǎn)變?yōu)轭A(yù)定大小的恒定直流電壓輸出的裝置，其輸出電壓的大小與圖2中的發(fā)送端恒壓源201的輸出電壓的大小沒(méi)有關(guān)系。該接收端恒壓源402的輸出端即為本發(fā)明中的接收端電源109的輸出端。
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接收端12的功能是及時(shí)向工人發(fā)出警報(bào)，而為適應(yīng)不同的應(yīng)用環(huán)境，該警報(bào)的形式多種多樣，可為聲音信號(hào)，也可為光信號(hào)，還可以為振動(dòng)信號(hào)。根據(jù)警報(bào)的形式不同，報(bào)警器的形式也多種多樣，下面一一做出描述。在警報(bào)需要為振動(dòng)信號(hào)的情況下，圖1中的報(bào)警器107為振動(dòng)電機(jī)，如圖5所示， 該振動(dòng)電機(jī)的標(biāo)號(hào)為Ml。此時(shí)，圖1中的接收端處理器106包括接收端單片機(jī)501和一號(hào)三極管Ql ；其中，一號(hào)三極管Ql的基極和發(fā)射極分別與接收端單片機(jī)501的控制信號(hào)輸出端和地端相連，振動(dòng)電機(jī)Ml的正極和負(fù)極分別與接收端電源109的輸出端和一號(hào)三極管Ql 的集電極相連。這樣，當(dāng)從無(wú)線接收器105收到報(bào)警信號(hào)后，接收端單片機(jī)501可控制一號(hào)三極管Ql導(dǎo)通，從而啟動(dòng)振動(dòng)電機(jī)Ml的工作，使工人能感受到振動(dòng)電機(jī)Ml的振動(dòng)，從而及時(shí)撤離。在警報(bào)為聲音信號(hào)的情況下，圖1中的報(bào)警器107可用圖5中的揚(yáng)聲器Sl實(shí)現(xiàn)。 此時(shí)，圖1中的接收端處理器106包括接收端單片機(jī)501和二號(hào)三極管Q2 ；其中，二號(hào)三極管Q2的基極和發(fā)射極分別接接收端單片機(jī)501的控制信號(hào)輸出端和地端；揚(yáng)聲器Sl的正極和負(fù)極分別接接收端電源109的輸出端和二號(hào)三極管Q2的集電極。這樣，當(dāng)從無(wú)線接收器105收到報(bào)警信號(hào)后，接收端單片機(jī)501可控制二號(hào)三極管Q2導(dǎo)通，從而啟動(dòng)揚(yáng)聲器Sl 的工作，使工人能聽(tīng)到揚(yáng)聲器Sl發(fā)出的警報(bào)聲，從而及時(shí)撤離。在警報(bào)為光信號(hào)的情況下，圖1中的報(bào)警器107可用圖5中的發(fā)光二極管Ll來(lái)實(shí)現(xiàn)，此時(shí)，圖1中的接收端處理器106包括接收端單片機(jī)501。如圖5所示，發(fā)光二極管Ll 的兩端分別接接收端單片機(jī)501的控制信號(hào)輸出端和地端。這樣，當(dāng)從無(wú)線接收器105收到報(bào)警信號(hào)后，接收端單片機(jī)501可控制發(fā)光二極管Ll發(fā)光，從而使工人能及時(shí)看到發(fā)光二極管Ll所發(fā)的光，及時(shí)撤離。當(dāng)然，為適應(yīng)檢測(cè)器101具有多種檢測(cè)內(nèi)容和檢測(cè)精度的情況，這里的報(bào)警器107 也可用并列的多個(gè)報(bào)警裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。如圖5所示，該報(bào)警器107還可以包括與發(fā)光二極管 Ll并列的發(fā)光二極管L2，并且發(fā)光二極管Ll和L2的顏色不同，這樣就可以區(qū)分不同的檢測(cè)內(nèi)容和檢測(cè)精度了。同樣，報(bào)警器107也可以用并列的多種報(bào)警裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，如圖5所示，該報(bào)警器107 可用并列的發(fā)光二極管Ll和振動(dòng)電機(jī)Ml來(lái)實(shí)現(xiàn)，可在發(fā)生危險(xiǎn)工況時(shí)，同時(shí)發(fā)出振動(dòng)信號(hào)和光信號(hào)，從而最大限度地提醒工人疏散。接收端12可位于安全帽、手臂、手腕、衣袋等位置，并且是人手一個(gè)，這大大提高了對(duì)于工人的警示效率。本發(fā)明設(shè)計(jì)為防爆型產(chǎn)品，適用于II A、II B、II C防爆等級(jí)下，可工作于T1-T6 溫度范圍內(nèi)的可燃?xì)怏w或蒸汽與空氣形成的爆炸性混合物場(chǎng)所的1區(qū)、2區(qū)，也可廣泛應(yīng)用于各煉油廠、化工廠、冶金、制藥等一切易發(fā)生可燃?xì)怏w或毒性氣體泄漏的場(chǎng)所。由此可見(jiàn)，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)本發(fā)明中，檢測(cè)器在檢測(cè)到危險(xiǎn)工況后，可實(shí)時(shí)向發(fā)送端處理器發(fā)送開(kāi)關(guān)信號(hào)，發(fā)送端處理器立即對(duì)該開(kāi)關(guān)信號(hào)進(jìn)行處理，并通過(guò)無(wú)線發(fā)射器向工人隨身攜帶的接收端發(fā)出報(bào)警信號(hào)。接收端的無(wú)線接收器收到該報(bào)警信號(hào)后，由接收端處理器對(duì)其進(jìn)行分析處理，從而可立即控制報(bào)警器向工人發(fā)出警報(bào)，該報(bào)警過(guò)程是自動(dòng)實(shí)時(shí)進(jìn)行的，不經(jīng)過(guò)任何中間媒介的中轉(zhuǎn)，因而反應(yīng)速度極快。利用本發(fā)明，可在工作場(chǎng)所內(nèi)可能發(fā)生危險(xiǎn)工況的各
10個(gè)位置設(shè)置一定數(shù)量的發(fā)送端，而為每個(gè)工人都配備一套接收端，這樣，就可保證在危險(xiǎn)工況發(fā)生時(shí)能實(shí)時(shí)向所有工人發(fā)出危險(xiǎn)工況的警報(bào)，保證所有工人的生命安全。(2)由于成本原因，不可能做到現(xiàn)場(chǎng)工作人員每個(gè)人攜帶一個(gè)檢測(cè)器，因而在將本發(fā)明中的發(fā)送端置于泄漏源附近后，每個(gè)工人隨身攜帶一套接收端的情況下，在有危險(xiǎn)工況時(shí)即可及時(shí)疏散工人，這大大節(jié)省了檢測(cè)器的使用成本。(3)本發(fā)明中，由于工人隨身攜帶接收端，因而可以防止因工作現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境嘈雜等因素造成的工人不能及時(shí)獲得警報(bào)信息的情況，大大縮短了最佳逃生時(shí)間，有效保護(hù)了工人的安全。(4)現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)于移動(dòng)的高空作業(yè)機(jī)，其下方的人員往往不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)上方的運(yùn)動(dòng)物體，利用本發(fā)明，將接收端置于工人的安全帽上，就可以實(shí)時(shí)警示工人，防止高空落物造成人身傷害。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種工業(yè)領(lǐng)域的實(shí)時(shí)工況無(wú)線報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括發(fā)送端和工作人員隨身攜帶的接收端；所述發(fā)送端包括檢測(cè)當(dāng)前工況的檢測(cè)器、對(duì)所述檢測(cè)器送來(lái)的開(kāi)關(guān)信號(hào)進(jìn)行處理的發(fā)送端處理器、在所述發(fā)送端處理器的控制下將報(bào)警信號(hào)送到所述接收端的無(wú)線發(fā)射器；所述接收端包括接收所述報(bào)警信號(hào)的無(wú)線接收器、對(duì)所述無(wú)線接收器送來(lái)的所述報(bào)警信號(hào)進(jìn)行處理的接收端處理器、在所述接收端處理器的控制下發(fā)出警報(bào)的報(bào)警器； 其中，所述發(fā)送端處理器分別與所述檢測(cè)器、所述無(wú)線發(fā)射器相連； 所述接收端處理器分別與所述無(wú)線接收器、所述報(bào)警器相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)送端還包括與所述檢測(cè)器、所述發(fā)送端處理器、所述無(wú)線發(fā)射器分別相連的發(fā)送端電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)送端電源包括一號(hào)整流濾波電容、二號(hào)整流濾波電容、輸出恒定直流電壓的發(fā)送端恒壓源；其中，所述二號(hào)整流濾波電容的兩端分別連接外部電源和地端；所述發(fā)送端恒壓源的輸入端接外部電源，其輸出端作為該發(fā)送端電源的輸出端；所述一號(hào)整流濾波電容的兩端分別連接所述發(fā)送端恒壓源的輸出端和地端。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)送端處理器包括發(fā)送端單片機(jī)、一號(hào)分壓電阻、二號(hào)分壓電阻、打開(kāi)與閉合受所述檢測(cè)器控制的一號(hào)受控開(kāi)關(guān)；其中，所述一號(hào)分壓電阻具有一號(hào)端和二號(hào)端，所述二號(hào)分壓電阻具有三號(hào)端和四號(hào)端； 所述二號(hào)端與所述三號(hào)端相連，且該連接點(diǎn)與所述發(fā)送端單片機(jī)的信號(hào)輸入端相連； 所述一號(hào)受控開(kāi)關(guān)的兩端分別接所述四號(hào)端和地端；所述發(fā)送端單片機(jī)的電壓輸入端和所述一號(hào)端均接所述發(fā)送端電源的輸出端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述接收端還包括與所述接收端處理器相連的顯示器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述接收端還包括與所述無(wú)線接收器、所述接收端處理器、所述報(bào)警器分別相連的接收端電源。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述接收端電源包括電池、二極管、限流電阻、三號(hào)整流濾波電容、四號(hào)整流濾波電容和輸出恒定直流電壓的接收端恒壓源；其中，所述電池的正極和負(fù)極分別接所述二極管的正極和地端； 所述三號(hào)整流濾波電容的兩端分別接所述二極管的負(fù)極和地端； 所述限流電阻的兩端分別接所述二極管的負(fù)極和所述接收端恒壓源的輸入端； 所述四號(hào)整流濾波電容的兩端分別接所述接收端恒壓源的輸出端與地端； 所述接收端恒壓源的輸出端為該接收端電源的輸出端。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述報(bào)警器為振動(dòng)電機(jī)；所述接收端處理器包括接收端單片機(jī)和一號(hào)三極管；其中，所述一號(hào)三極管的基極和發(fā)射極分別接所述接收端單片機(jī)的控制信號(hào)輸出端和地端；所述振動(dòng)電機(jī)的正極和負(fù)極分別接所述接收端電源的輸出端和所述一號(hào)三極管的集電極。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述報(bào)警器為揚(yáng)聲器；所述接收端處理器包括接收端單片機(jī)和二號(hào)三極管；其中，所述二號(hào)三極管的基極和發(fā)射極分別接所述接收端單片機(jī)的控制信號(hào)輸出端和地端；所述揚(yáng)聲器的正極和負(fù)極分別接所述接收端電源的輸出端和所述二號(hào)三極管的集電極。
10.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述報(bào)警器為發(fā)光二極管；所述接收端處理器包括接收端單片機(jī)；所述發(fā)光二極管的兩端分別接所述接收端單片機(jī)的控制信號(hào)輸出端和地端。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種工業(yè)領(lǐng)域的實(shí)時(shí)工況無(wú)線報(bào)警系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括發(fā)送端和工作人員隨身攜帶的接收端；發(fā)送端包括檢測(cè)當(dāng)前工況的檢測(cè)器、對(duì)檢測(cè)器送來(lái)的開(kāi)關(guān)信號(hào)進(jìn)行處理的發(fā)送端處理器、在發(fā)送端處理器的控制下將報(bào)警信號(hào)送到接收端的無(wú)線發(fā)射器；接收端包括接收?qǐng)?bào)警信號(hào)的無(wú)線接收器、對(duì)無(wú)線接收器送來(lái)的報(bào)警信號(hào)進(jìn)行處理的接收端處理器、在接收端處理器的控制下發(fā)出警報(bào)的報(bào)警器；其中，發(fā)送端處理器分別與檢測(cè)器、無(wú)線發(fā)射器相連；接收端處理器分別與無(wú)線接收器、報(bào)警器相連。本發(fā)明能實(shí)時(shí)向所有工人發(fā)出危險(xiǎn)工況的警報(bào)。
文檔編號(hào)G08B25/10GK102426764SQ201110256389
公開(kāi)日2012年4月25日 申請(qǐng)日期2011年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月1日
發(fā)明者劉繼龍, 李宣南, 毛飛, 王偉剛 申請(qǐng)人:哈爾濱東方報(bào)警設(shè)備開(kāi)發(fā)有限公司