CN105513258A - 智能安全照明装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能安全照明装置，包括灯体，所述灯体内设置有电源模块、主控模块、日常照明模块、可燃气体探测模块、光电感烟模块以及报警模块，所述电源模块的输入端经导线连接设置在室内墙面上的开关，电源模块的输出端分别与主控模块、日常照明模块、可燃气体探测模块、光电感烟模块以及报警模块连接；所述主控模块的输入端连接可燃气体探测模块和光电感烟模块，主控模块的输出端连接报警模块。本发明集照明、火灾探测以及可燃气体探测功能于一体，可代替普通灯具安装，不需要占用额外的天花板空间，既简化了安装作业，又能够方便、及时地取消错误报警信号。

Description

智能安全照明装置
技术领域
本发明涉及照明技术领域，特别是一种具有安全预警功能的安全照明装置。
背景技术
目前，在房屋建设过程中，都需要在室内安装感烟火灾探测器、可燃气体报警器以及照明灯等电子器件，其中独立式感烟火灾探测器一般是安装在室内天花板上进行烟雾探测；家用可燃气体报警器主要用于检测家庭煤气泄漏；照明灯则用于照明；也即这三种电子器件均为独立部件，各自实现自身功能，对于业主来说存在以下缺点：1）均需独立安装，不仅占用空间，而且费时费力；2）考虑到安装探测器很大程度会影响天花板的美观，部分用户会放弃安装；3）吸烟、焚香等可能会引起探测器误报，市面上的感烟探测器发生误报时，要么不能消音，用户必须忍受刺耳的警报声，要么消音按钮位于探测器上，而探测器安装在天花板上，导致消音按钮不易按下；4）由于住宅火灾中多发生在夜间，且由电气线路短路引起的电气火灾占很大比例，所以火灾发生时会使断路器断开，以切断住宅电源，而此时，灯具将无法使用，不利于用户行动（处理、逃生等）。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种集照明、火灾探测以及可燃气体于一体的安全照明装置，既简化了安装作业，又能够方便、及时地取消错误报警信号。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
智能安全照明装置，包括灯体，所述灯体内设置有电源模块、主控模块、日常照明模块、可燃气体探测模块、光电感烟模块以及报警模块，所述电源模块的输入端经导线连接设置在室内墙面上的开关，电源模块的输出端分别与主控模块、日常照明模块、可燃气体探测模块、光电感烟模块以及报警模块连接；所述主控模块的输入端连接可燃气体探测模块和光电感烟模块，主控模块的输出端连接报警模块。
上述智能安全照明装置，所述灯体内还设置有开关动作检测模块，开关动作检测模块的输入端连接电源模块，开关动作检测模块的输出端连接主控模块的输入端。
上述智能安全照明装置，所述主控模块的输入端还连接有设置在灯体内的温度采集模块。
上述智能安全照明装置，所述主控模块的输入端还连接有设置在灯体内的环境亮度检测模块。
上述智能安全照明装置，所述主控模块的输入端还连接有设置在灯体内的指示光源模块。
上述智能安全照明装置，所述报警模块包括声音报警电路和语音报警电路。
上述智能安全照明装置，所述灯体内还设置有锂电池和锂电池管理模块，锂电池管理模块连接在锂电池和电源模块之间。
由于采用了以上技术方案，本发明所取得技术进步如下。
本发明将照明、火灾探测以及可燃气体探测功能结合在一起，可代替普通灯具安装，不需要占用额外的天花板空间，在风格匹配的前提下，不会影响天花板的整体布局。本发明在探测到超过阈值信号后，能够在发出刺耳的警报之前，输出有一段语音提示，避免突然惊吓到用户；还可在发生误报时，通过墙壁上控制日常照明的开关取消错误报警信号；另外，当火灾发生电源切断的环境下，仍可会提供照明，以便于用户采取相应的措施。
附图说明
图1为本发明的结构框图。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施例对本发明进行进一步详细说明。
一种智能安全照明装置，包括灯体，灯体内设置有电源模块、主控模块、日常照明模块、可燃气体探测模块、光电感烟模块、报警模块、开关动作检测模块、温度采集模块、环境亮度检测模块、指示光源模块、锂电池和锂电池管理模块，上述各模块之间的连接关系如图1所示。
电源模块的输入端经导线连接设置在室内墙面上的开关，用于输入市电；电源模块的输出端分别与主控模块、日常照明模块、可燃气体探测模块、光电感烟模块、报警模块、开关动作检测模块、温度采集模块、环境亮度检测模块、指示光源模块和锂电池管理模块连接；用于为上述模块供电。
锂电池管理模块连接在锂电池和电源模块，由锂电池充电芯片及充放电保护电路构成。在日常照明时向锂电池充电；当市电断开，仍需照明时，为电源模块提供电源。
本实施例中，电源模块由AC220V-DC5V的隔离开关电源和DC5V-DC3.3V的线性稳压器构成。日常照明时，通过220V交流市电取电工作；当日常照明关闭时，电源模块会由锂电池取电供电。
灯体的外观还可设置为日常使用的灯具结构，安装时代替普通灯具即可，不需要占用额外的天花板的空间，在风格匹配的前提下，不会影响天花板的美观程度。日常照明模块为常用LED灯板。
本实施例中，主控模块的主要器件是内核为ARMCOTEX-M3的32位的单片机，工作电压为3.3V。
报警模块包括声音报警电路和语音报警电路。语音报警电路主要由OTP语音芯片、音频功放和扬声器组成，语音芯片内置多条语音信息，分别对应于不同的状态；探测到异常状态时，主控模块会根据当前状态驱动语音芯片播放相应的语音警报。
指示光源模块主要组成部分为彩色LED驱动芯片和恒流LED驱动芯片。当探测到异常状态时，会通过该模块的彩色LED驱动芯片控制发出灯光报警信息；当在亮度很低的环境中探测到火灾信号时，除了通过该模块发出灯光报警信息，还可通过该模块的恒流LED驱动芯片为用户提供照明。
主控模块的输入端连接可燃气体探测模块，主控模块的输出端连接报警模块。本实施例中，可燃气体探测模块的主要器件是MQ-7可燃气体传感器。主控模块会周期性地驱动可燃气体探测模块检测环境中的可燃气体浓度，然后根据可燃气体探测模块检测的可燃气体浓度，判断发出是否报警指令。当可燃气体浓度超过阈值时，会通过报警模块发出语音告知用户并提醒用户注意燃气安全；当可燃气体浓度下降到阈值以下时，会通过报警模块发出语音告知用户可燃气体警报解除。
主控模块的输入端连接光电感烟模块和温度采集模块，主控模块的输出端连接报警模块和指示光源模块，用于判断是否发生火灾，并发出报警。本实施例中，光电感烟模块由烟雾迷宫、红外发射管（940nm）、红外接收管（光谱响应范围：840nm到1100nm）、放大电路组成。
主控模块会周期性地驱动光电感烟模块检测环境中红的烟雾浓度，然后根据光电感烟模块检测的烟雾浓度以及室内温度值，判断发出是否报警指令。当烟雾浓度超过阈值，但在一段时间内未持续上升时，会通过报警模块发出语音报警信号，并通过指示光源模块发出灯光报警，告知用户已经探测到了烟雾；当烟雾浓度超过阈值且一段时间内浓度持续上升、并伴有温度值上升时，会先通过报警模块发出语音报警信号，同时通过指示光源模块发出灯光报警，告知用户可能有火灾发生，然后会通过报警模块发出高分贝的“滴-滴”声来发出警报。烟雾浓度降低到阈值以下时，装置会通过语音告知用户烟雾警报解除。采用此种报警形式，可避免突然惊吓到用户。
主控模块的输入端连接环境亮度检测模块，用于检测环境亮度。如果发出烟雾警报时，环境亮度很低，可通过控制指示光源模块的恒流LED驱动芯片为用户提供照明。
主控模块的输入端连接开关动作检测模块的输出端，开关动作检测模块的输入端连接电源模块；开关动作检测模块用于检测开关的动作情况，主控模块根据开关动作状态控制器报警模块的启动与关闭。本实施例中，开关动作检测模块由整流桥、光耦、施密特触发器构成，整流桥和光耦的发光二极管部分连同日常照明的开关连在220V的交流电路中，施密特触发器由3.3V电压供电。
当报警模块发生误报时，可以通过拨动四次用于控制日常照明模块的开关来消音，该操作需在2秒内完成。当报警模块接收到消音信号时，会关闭声音方面的警报，但仍会通过指示光源模块来表明当前的状况。消音时，报警模块还会通过语音告知用户烟雾语音警报已关闭，但仍需注意指示灯的变化。消音仅当次有效，即发出警报到提示本次警报解除之间有效。

Claims (7)

1.智能安全照明装置，包括灯体，其特征在于：所述灯体内设置有电源模块、主控模块、日常照明模块、可燃气体探测模块、光电感烟模块以及报警模块，所述电源模块的输入端经导线连接设置在室内墙面上的开关，电源模块的输出端分别与主控模块、日常照明模块、可燃气体探测模块、光电感烟模块以及报警模块连接；所述主控模块的输入端连接可燃气体探测模块和光电感烟模块，主控模块的输出端连接报警模块。
2.根据权利要求1所述的智能安全照明装置，其特征在于：所述灯体内还设置有开关动作检测模块，开关动作检测模块的输入端连接电源模块，开关动作检测模块的输出端连接主控模块的输入端。
3.根据权利要求1所述的智能安全照明装置，其特征在于：所述主控模块的输入端还连接有设置在灯体内的温度采集模块。
4.根据权利要求1所述的智能安全照明装置，其特征在于：所述主控模块的输入端还连接有设置在灯体内的环境亮度检测模块。
5.根据权利要求1所述的智能安全照明装置，其特征在于：所述主控模块的输入端还连接有设置在灯体内的指示光源模块。
6.根据权利要求1所述的智能安全照明装置，其特征在于：所述报警模块包括声音报警电路和语音报警电路。
7.根据权利要求1至6任一项所述的智能安全照明装置，其特征在于：所述灯体内还设置有锂电池和锂电池管理模块，锂电池管理模块连接在锂电池和电源模块之间。
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