一種模塊化火災報警器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種模塊化火災報警器，包括主電路板、電源模塊、溫度測量模塊、CO濃度測量模塊、煙霧濃度測量模塊、單片機和聲光報警模塊；溫度測量模塊、CO濃度測量模塊和煙霧濃度測量模塊連接于單片機的輸入端，聲光報警模塊連接于單片機的輸出端；主電路板上留有集中設置有插接口的插接區(qū)域，溫度測量模塊、CO濃度測量模塊、煙霧濃度測量模塊、聲光報警模塊和電源模塊的備用電源分別通過引線與插接口對應插接。本實用新型與現(xiàn)有的火災報警器相比，溫度測量模塊、CO濃度測量模塊和煙霧濃度測量模塊通過引線插接至主電路板的插接區(qū)域，一方面便于安裝，另一方面便于根據(jù)需要選擇所需模塊進行組合，便于根據(jù)監(jiān)測環(huán)境靈活搭配，滿足監(jiān)測需要。
【專利說明】
一種模塊化火災報警器
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種模塊化火災報警器，屬于防災減災技術領域，產(chǎn)品適用于各種易發(fā)生火災的建筑物和場所。
【背景技術】
[0002]火災一直伴隨人類的社會經(jīng)濟活動，可以導致人員傷亡、財產(chǎn)損失、環(huán)境污染甚至生態(tài)失衡，嚴重威脅到人類的生命財產(chǎn)安全和自然環(huán)境資源，因而對新型火災報警器的研究具有重要的意義。
[0003]目前工程中廣泛采用是通過采集現(xiàn)場單一的參數(shù)信息進行判斷和識別(利用單一傳感器)，并且探測信號處理就是簡單的閾值判斷和趨勢算法，該算法無法解決靈敏度與可靠性之間的矛盾，產(chǎn)生這些情況的主要原因之一就是只考慮單一傳感器的特性，沒有將各傳感器獲得的數(shù)據(jù)在一定準則下加以綜合分析，往往容易發(fā)生漏報、誤報現(xiàn)象。而且，現(xiàn)有的報警器其報警器電路及電路板的設計沒有明確按功能劃分，所有元器件固定化設計，那么，當因為火災監(jiān)測對象和環(huán)境發(fā)生變化，需要更換監(jiān)測傳感器時(如有的監(jiān)測環(huán)境和燃燒材料發(fā)生火災時對煙霧敏感，而有的對CO敏感)，就需要重新設計電路，增加了成本。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的針對現(xiàn)有的火災報警器的缺點和不足，設計一種可靠性更高且成本較低的模塊化火災報警器。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術方案:
[0006]—種模塊化火災報警器，包括電源模塊、溫度測量模塊、CO濃度測量模塊、煙霧濃度測量模塊、單片機和聲光報警模塊；由電源模塊為整個火災報警器提供工作電源，且電源模塊包括主電源和備用電源，主電源和備用電源之間連接有雙電源切換開關;溫度測量模塊、CO濃度測量模塊和煙霧濃度測量模塊連接于單片機的相應輸入端，聲光報警模塊連接于單片機的輸出端；
[0007]還包括主電路板，電源模塊和單片機布設在主電路板上，主電路板上留有插接區(qū)域，插接區(qū)域集中設置有插接口，溫度測量模塊、CO濃度測量模塊、煙霧濃度測量模塊、聲光報警模塊和備用電源分別通過引線與相應的插接口對應插接。
[0008]所述插接口預留有ZigBee模塊接口。
[0009]采用上述方案后，本實用新型與現(xiàn)有的火災報警器相比，其有益效果是:
[0010]①溫度測量模塊、CO濃度測量模塊和煙霧濃度測量模塊通過引線插接至主電路板的插接區(qū)域，一方面便于安裝，另一方面便于根據(jù)需要選擇所需模塊進行組合，便于根據(jù)監(jiān)測環(huán)境靈活搭配，滿足監(jiān)測需要。
[0011]②判斷是否發(fā)生火災的依據(jù)是將溫度、CO濃度和煙霧濃度中的兩者或三者進行數(shù)據(jù)融合處理，減小了誤報率和漏報率，提高了預警的準確率。
[0012]③預留了ZigBee模塊接口，便于進行無線組網(wǎng)，進行集中監(jiān)測。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的整體電路框圖；
[0014]圖2為本實用新型中單片機及聲光報警模塊的電路原理圖；
[0015]圖3為本實用新型中電源模塊的電路原理圖；
[0016]圖4為本實用新型的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017]本實用新型的一種模塊化火災報警器，如圖1-3所示，包括電源模塊100、溫度測量模塊200、CO濃度測量模塊300、單片機400、聲光報警模塊500和煙霧濃度測量模塊600;由電源模塊100為整個火災報警器提供工作電源，且電源模塊100包括主電源11和備用電源12，主電源11和備用電源12之間連接有雙電源切換開關13;溫度測量模塊200、C0濃度測量模塊300和煙霧濃度測量模塊600連接于單片機400的相應輸入端，聲光報警模塊500連接于單片機400的輸出端。
[0018]如圖4所示，本實用新型的火災報警器還具有塑料外殼700，此塑料外殼700內(nèi)設置有一底座，此底座上安裝有主電路板，電源模塊100和單片機400布設在此主電路板上，此主電路板上還留有插接區(qū)域。電源模塊100、單片機400和插接區(qū)域位于塑料外殼700內(nèi)的A部位。插接區(qū)域集中設置有插接口，此插接口包括溫度測量模塊插接口、C0濃度測量模塊插接口、煙霧濃度測量模塊插接口、聲光報警模塊插接口、備用電源插接口和ZigBee模塊接口。溫度測量模塊200、CO濃度測量模塊300、煙霧濃度測量模塊600、聲光報警模塊500和備用電源12分別通過引線與相應的插接口對應插接。ZigBee模塊接口作為備用，便于進行無線組網(wǎng)，進行集中監(jiān)測。當使用ZigBee模塊時，ZigBee模塊安裝于塑料外殼700內(nèi)的B部位，并通過2.4G天線與外界進行通信。塑料外殼700的C部位開設有供聲光報警模塊500的光報警二極管安裝的開孔。溫度測量模塊200設于塑料外殼700外的一側。塑料外殼700上的D部位設有塑料格柵，煙霧濃度測量模塊600和聲光報警模塊500的聲音報警器安裝于此塑料格柵內(nèi)。CO濃度測量模塊300疊置于此塑料格柵上。
[0019]其中:
[0020]電源模塊100的主電源11采用廣州金升陽科技有限公司生產(chǎn)的AC/DC模塊，型號是LS03-15B05SR2S-F，模塊的作用是直接把AC220V轉(zhuǎn)換成DC5V，供這個火災報警器的工作。輔助電源12的切換電路采用集成IC LTC4414和場效應管SI2301，由4節(jié)7號電池供電。電路原理圖如圖3所示。
[0021]溫度測量模塊200采用美國達拉斯半導體公司的DS18B20，測溫范圍為-55°C?+125 °C，最高分辨率是0.0625 °C。在-10 °C?+85°C溫度區(qū)間其精確度是± 5 °C，需經(jīng)校正才能使用。工作電壓DC+5V，溫度測量模塊200的接口線是3條，即電源正極、地線和數(shù)字溫度輸出，通過接插頭與主電路板上的對應插接口連接。
[0022]CO濃度測量模塊300采用鄭州煒盛電子科技有限公司生產(chǎn)的ZE07-C0模塊，該模塊內(nèi)置溫度傳感器，可進行溫度補償，實現(xiàn)0-500ppm的內(nèi)容測量，分辨率0.lppm，有良好的選擇性和穩(wěn)定性。工作電壓DC+5V，模塊的接口線是3條，即電源正極、地線和電壓輸出，通過接插頭與主電路板上的對應插接口連接。
[0023]單片機400及聲光報警模塊500采用新塘NANO系列低功耗、高集成32位的NAN0102LC2AN單片機，具有強大的計算能力，便于進行數(shù)據(jù)融合計算。電路原理圖如圖2所不O
[0024]煙霧濃度測量模塊600采用通用型的迷宮式煙霧探測器，工作電壓DC5V，待機電流I ΟμΑ，感應電流小于20mA，輸出直流電壓0-4V。模塊的接口線是3條，即電源正極、地線和直流電壓輸出，通過接插頭與主電路板上的對應插接口連接。
[0025]工作時，單片機400將測得的兩個或三個數(shù)據(jù)量(根據(jù)需要從溫度、CO濃度和煙霧濃度三者中進行選擇組合)，通過其內(nèi)置的D-S算法多傳感器數(shù)據(jù)融合處理程序判斷出當前發(fā)生火災概率的大小，當有火災發(fā)生時單片機400啟動聲光報警模塊500進行報警。
[0026]本實用新型中，單片機400內(nèi)置的D-S算法多傳感器數(shù)據(jù)融合處理程序為現(xiàn)有技術。
[0027]如圖1所示，為了避免了長期使用時頻繁更換電池給用戶造成的麻煩，主電源11采用市電供電。主電源11首先將220V交流電通過降壓電路整流電路把電流變?yōu)槊}沖直流，再通過濾波電路消除脈沖，再通過高頻開關元件當滿足條件后再通過變壓器降低電壓，但此時的電壓還不穩(wěn)定。最后通過整流濾波電路使電路的穩(wěn)定性大大的提高，整流濾波后電壓穩(wěn)定在+5V。
[0028]由于如果有火情時，市電往往會被切斷，所以電路增加了備用電源12，備用電源12可采用鋰電池，如圖3所示，備用電源12和主電源11的切換選擇由LTC4414芯片來控制，通過LTC4414芯片控制雙電源切換開關Ql (圖1中的雙電源切換開關13)對主電源11和備用電源12之間進行切換。
[0029]采用上述方案后，本實用新型與現(xiàn)有的火災報警器相比，其有益效果是:
[0030]①溫度測量模塊、CO濃度測量模塊和煙霧濃度測量模塊通過引線插接至主電路板的插接區(qū)域，一方面便于安裝，另一方面便于根據(jù)需要選擇所需模塊進行組合，便于根據(jù)監(jiān)測環(huán)境靈活搭配，滿足監(jiān)測需要。
[0031]②判斷是否發(fā)生火災的依據(jù)是將溫度、CO濃度和煙霧濃度中的兩者或三者進行數(shù)據(jù)融合處理，減小了誤報率和漏報率，提高了預警的準確率。
[0032]③預留了ZigBee模塊接口，便于進行無線組網(wǎng)，進行集中監(jiān)測。
【主權項】
1.一種模塊化火災報警器，其特征在于:包括電源模塊、溫度測量模塊、CO濃度測量模塊、煙霧濃度測量模塊、單片機和聲光報警模塊；由電源模塊為整個火災報警器提供工作電源，且電源模塊包括主電源和備用電源，主電源和備用電源之間連接有雙電源切換開關;溫度測量模塊、CO濃度測量模塊和煙霧濃度測量模塊連接于單片機的相應輸入端，聲光報警模塊連接于單片機的輸出端； 還包括主電路板，電源模塊和單片機布設在主電路板上，主電路板上留有插接區(qū)域，插接區(qū)域集中設置有插接口，溫度測量模塊、CO濃度測量模塊、煙霧濃度測量模塊、聲光報警模塊和備用電源分別通過引線與相應的插接口對應插接。2.根據(jù)權利要求1所述的一種模塊化火災報警器，其特征在于:所述插接口預留有ZigBee模塊接口。
【文檔編號】G08B17/00GK205608944SQ201620239028
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年3月25日
【發(fā)明人】蔡植善, 陳木生
【申請人】泉州師范學院