CN105046862A - 基于无线网络传感器的火灾报警系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于无线网络传感器的火灾报警系统，MQ-2烟雾传感器的信号输出端、MQ-7烟雾传感器的信号输出端和SPS532CA红外线传感器的信号输出端均通过LM393比较器后与CC2430芯片的信号输入端连接，CC2430芯片的控制信号输出端与蜂鸣器的控制信号输入端连接，CC2430芯片的信号端口与2.4G无线发射器的信号端口连接，2.4G无线发射器的信号端口与天线的信号端口连接，天线与上位机无线通讯。本发明通过使用MQ-2烟雾传感器和SPS532CA红外线传感器来监测明火的发生，使用MQ-7烟雾传感器监测阴燃火的发生，这样就减小了家庭火灾报警系统的漏报率，提高了整个系统的稳定性和可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及一种家庭火灾报警装置，特别是涉及一种基于无线网络传感器的火灾报警系统。
背景技术
火灾报警系统是消防火灾自动报警系统中，对现场进行探查，发现火灾的设备。火灾报警器的火灾报警系统是系统的“感觉器官”，它的作用是监视环境中有没有火灾的发生。一旦有了火情，就将火灾的特征物理量，如温度、烟雾、气体和辐射光强等转换成电信号，并立即动作向火灾报警控制器发送报警信号。
包括几种类型：感烟火灾报警器的火灾报警系统，感烟火灾报警器的火灾报警系统是一种响应燃烧或热解产生的固体或液体微粒的火灾报警器的火灾报警系统，是使用量最大的一种火灾报警器的火灾报警系统。因为它能探测物质燃烧初期所产生的气溶胶或烟雾粒子浓度，因此，有的国家称感烟火灾报警器的火灾报警系统为“早期发现”探测器。常见的感烟火灾报警器的火灾报警系统有离子型、光电型等几种。离子感烟探测器由内外两个电离室为主构成。外电离室(即检测室)有孔与外界相通，烟雾可以从该孔进入传感器内；内电离室(即补偿室)是密封的，烟雾不会进入。火灾发生时，烟雾粒子窜进外电离室，干扰了带电粒子的正常运行，使电流、电压有所改变，破坏了内外电离室之间的平衡，探测器就会产生感应而发出报警信号。光电感烟探测器内部有一个发光元件和一个光敏元件，平常由发光元件发出的光，通过透镜射到光敏元件上，电路维持正常，如有烟雾从中阻隔，到达光敏元件上的光就会显著减弱，于是光敏元件就把光强的变化转换成电流的变化，通过放大电路发出报警信号；吸气式，吸气式感烟探测器一改传统感烟探测器等待烟雾飘散到探测器被动进行探测的方式，而是采用新的理念，即主动对空气进行采样探测，当保护区内的空气样品被吸气式感烟探测器内部的吸气泵吸入采样管道，送到探测器进行分析，如果发现烟雾颗粒，即发出报警。近三年来全国的火灾发生次数每年都在十几万次，虽然逐年在减少，但发生的次数依然很高，死亡人数也没有太大的减少。每年家庭住宅火灾发生次数将近占到总火灾发生次数的40％，但死亡人数却占到了总死亡人数的70％，因此，家庭火灾的预防是重中之重。火灾的发生状态，0～3分钟是火灾初期，3～6分钟是火灾发展期，6～12分钟是火灾旺盛期，因此要尽量在火灾发生的初期火灾就被监测出来，减少火灾所带来的损失。对于火灾的监测，主要是以火灾报警系统为主，而如何能够更加准确的将火灾消灭在最小状态一直是火灾监测的重点，而如何能够降低火灾报警系统的误报和漏报，一直都是研究的重点，通常情况下是通过使用热释电红外传感器和烟雾传感器来监测明火的发生，但却未监测阴燃火的发生，这样就增加了家庭火灾报警系统的漏报率，影响了整个系统的稳定性和可靠性。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题而提供一种基于无线网络传感器的火灾报警系统。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种基于无线网络传感器的火灾报警系统，包括MQ-2烟雾传感器、SPS532CA红外线传感器、电源和蜂鸣器，还包括CC2430芯片、MQ-7烟雾传感器、多个LM393比较器、2.4G无线发射器和天线，所述MQ-2烟雾传感器的信号输出端、所述MQ-7烟雾传感器的信号输出端和所述SPS532CA红外线传感器的信号输出端均通过所述LM393比较器后与所述CC2430芯片的信号输入端连接，所述CC2430芯片的控制信号输出端与所述蜂鸣器的控制信号输入端连接，所述CC2430芯片的信号端口与所述2.4G无线发射器的信号端口连接，所述2.4G无线发射器的信号端口与所述天线的信号端口连接，所述天线与上位机无线通讯。
具体地，所述电源分别为所述MQ-2烟雾传感器、SPS532CA红外线传感器、CC2430芯片、MQ-7烟雾传感器、多个LM393比较器和2.4G无线发射器供电。
进一步地，所述2.4G无线发射器为CC2420RF收发器。
本发明的有益效果是：
本发明为一种基于无线网络传感器的火灾报警系统，通过使用MQ-2烟雾传感器和SPS532CA红外线传感器来监测明火的发生，使用MQ-7烟雾传感器监测阴燃火的发生，这样就减小了家庭火灾报警系统的漏报率，提高了整个系统的稳定性和可靠性。
附图说明
图1是本发明基于无线网络传感器的火灾报警系统的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明：
如图1所示，本发明为一种基于无线网络传感器的火灾报警系统，包括MQ-2烟雾传感器、SPS532CA红外线传感器、电源、蜂鸣器、CC2430芯片、MQ-7烟雾传感器、多个LM393比较器、2.4G无线发射器和天线，MQ-2烟雾传感器的信号输出端、MQ-7烟雾传感器的信号输出端和SPS532CA红外线传感器的信号输出端均通过LM393比较器后与CC2430芯片的信号输入端连接，CC2430芯片的控制信号输出端与蜂鸣器的控制信号输入端连接，CC2430芯片的信号端口与2.4G无线发射器的信号端口连接，2.4G无线发射器的信号端口与天线的信号端口连接，天线与上位机无线通讯。电源分别为MQ-2烟雾传感器、SPS532CA红外线传感器、CC2430芯片、MQ-7烟雾传感器、多个LM393比较器和2.4G无线发射器供电。2.4G无线发射器为CC2420RF收发器。
本发明中，MQ-2烟雾传感器、SPS532CA红外线传感器和MQ-7烟雾传感器收到火灾信号后通过LM393比较器将模拟量转化成数字量，传输到CC2430芯片，然后通过2.4G收发器发送信息，CC2430芯片采用高性能、低功耗的8051微控制器内核，具有丰富的片上存储功能，具有128KB闪存和8KBSRAM。
2.4G无线收发器采用CC2420RF收发器，它是适应2.4GHzIEEE802.15.4的RF收发器，在系统中完成数据的收发工作。它具有阵发模式数据传输功率，无线传输速率高，有极高的接收灵敏度和抗干扰性能。
本发明使用MQ-2型烟雾传感器，它由微型Al2O3陶瓷管，SnO2敏感层，测量电极和加热器构成的敏感元件固定在不锈钢制成的腔体内，加热器为气敏元件提供了必要的工作条件。它所使用的气敏材料是在清洁空气中电导率较低的二氧化锡，当传感器所处环境中存在烟雾时，传感器的电导率随空气中可燃气体浓度的增大而增大，使用简单的电路即可将电导率的变化转化为与该气体浓度相对应的输出信号。
本设计使用的MQ-7烟雾传感器为CO传感器，采用高低温循环检测方式，低温(1.5V)检测一氧化碳，传感器的电导率随空气中一氧化碳的浓度增加而增大，高温(5V加热)清洗低温时吸附的杂散气体。它对一氧化碳的灵敏度高，可以检测多种含一氧化碳的气体，且不受温湿度的影响。
SPS532CA红外传感器是一款带温度补偿型的红外线传感器，是专为火警探测和气体分析用途开发的一款热释电红外线传感器。该传感器为TO-5真空密封，并且内部充满了惰性气体，使得传感器非常可靠而且耐用。
在传感器系统的初始状态，每个传感器的输出一定的电压值，通过调节滑动变阻器来使比较器输出的电压为高电平，当测得有火灾信号时，就会使传感器的电压值增大，从而通过比较器输出低电平至CC2430芯片。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种基于无线网络传感器的火灾报警系统，包括MQ-2烟雾传感器、SPS532CA红外线传感器、电源和蜂鸣器，其特征在于：还包括CC2430芯片、MQ-7烟雾传感器、多个LM393比较器、2.4G无线发射器和天线，所述MQ-2烟雾传感器的信号输出端、所述MQ-7烟雾传感器的信号输出端和所述SPS532CA红外线传感器的信号输出端均通过所述LM393比较器后与所述CC2430芯片的信号输入端连接，所述CC2430芯片的控制信号输出端与所述蜂鸣器的控制信号输入端连接，所述CC2430芯片的信号端口与所述2.4G无线发射器的信号端口连接，所述2.4G无线发射器的信号端口与所述天线的信号端口连接，所述天线与上位机无线通讯。
2.根据权利要求1所述的基于无线网络传感器的火灾报警系统，其特征在于：所述电源分别为所述MQ-2烟雾传感器、SPS532CA红外线传感器、CC2430芯片、MQ-7烟雾传感器、多个LM393比较器和2.4G无线发射器供电。
3.根据权利要求1所述的基于无线网络传感器的火灾报警系统，其特征在于：所述2.4G无线发射器为CC2420RF收发器。
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