CN108961655A

CN108961655A - 智能安防预警系统

Info

Publication number: CN108961655A
Application number: CN201810867047.6A
Authority: CN
Inventors: 郭伟
Original assignee: Hefei Yue Ci Technology Co Ltd
Current assignee: Hefei Yue Ci Technology Co Ltd
Priority date: 2018-08-01
Filing date: 2018-08-01
Publication date: 2018-12-07

Abstract

本发明公开了一种智能安防预警系统，包括主控制器、无线通信模块、移动终端、触控屏、红外传感器、温湿度传感器、烟雾传感器、一氧化碳浓度传感器、报警模块、协议转换模块、电力火灾监控器、存储模块和电源模块；电源模块包括第一电阻、第二电阻、第一运算放大器、第一电容、第二运算放大器、第一二极管、第三电阻、第一三极管、第一电感、第三运算放大器、第二电容、第四电阻、第三电容、指示灯、第二三极管、第二二极管、第五电阻、三端稳压器、第四电容、第三稳压二极管、第三三极管、第四二极管和电源输出端。实施本发明的智能安防预警系统，具有以下有益效果：电路结构较为简单、成本较低、电路的安全性和可靠性较高。

Description

智能安防预警系统

技术领域

本发明涉及智能安防领域，特别涉及一种智能安防预警系统。

背景技术

安防系统是实施安全防范控制的重要技术手段，在当前安防需求膨胀的形势下，其在安全技术防范领域的运用也越来越广泛。所使用的安防系统主要依赖人的视觉判断，而缺乏对视频内容的智能分析。由此使得安防系统只能完成时间内的视频存储记录，仅可为事后分析提供证据。而其在事前预/报警的缺位，也让保平安的意义大打折扣。随着光电信息技术、微电子技术、微计算机技术与视频图像处理技术等的发展，传统的安防系统也正由数字化、网络化，而逐步走向智能化。这种智能化是指在不需要人为干预的情况下，系统能自动实现对监控画面中的异常情况进行检测、识别，在有异常时能及时作出预/报警。传统安防系统采用控制按钮和LCD显示屏实现人机交互，其硬件成本较高。传统安防系统中的供电部分使用的元器件较多，电路结构复杂，由于使用的元器件较多，造成硬件成本较高。另外，由于传统安防系统的供电部分缺少相应的电路保护功能，例如：不具有限流保护功能，造成电路的安全性和可靠性较低。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种电路结构较为简单、成本较低、电路的安全性和可靠性较高的智能安防预警系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种智能安防预警系统，包括主控制器、无线通信模块、移动终端、触控屏、红外传感器、温湿度传感器、烟雾传感器、一氧化碳浓度传感器、报警模块、协议转换模块、电力火灾监控器、存储模块和电源模块，所述移动终端中安装有智能安防预警APP，所述移动终端通过所述无线通信模块与所述主控制器连接，所述触控屏、红外传感器、温湿度传感器、烟雾传感器、一氧化碳浓度传感器、报警模块、存储模块和电源模块均与所述主控制器连接，所述电力火灾监控器通过所述协议转换模块与所述主控制器连接；

所述电源模块包括第一电阻、第二电阻、第一运算放大器、第一电容、第二运算放大器、第一二极管、第三电阻、第一三极管、第一电感、第三运算放大器、第二电容、第四电阻、第三电容、指示灯、第二三极管、第二二极管、第五电阻、三端稳压器、第四电容、第三稳压二极管、第三三极管、第四二极管和电源输出端，所述第一运算放大器的同相输入端通过所述第一电阻接地，所述第二电阻的一端连接220V交流电的一端连接，所述第二电阻的另一端分别与所述第一运算放大器的反相输入端、第一电容的正极和第二运算放大器的输出端连接，所述第一电容的负极与所述第二运算放大器的同相输入端连接，所述第二运算放大器的反相输入端与所述第一三极管的基极连接，所述第一运算放大器的输出端分别与所述第三电阻的一端、第一电感的一端、第四电阻的一端、指示灯的一端和第二二极管的阳极连接，所述第三电阻的另一端与所述第一三极管的集电极连接，所述第一二极管的阴极连接所述220V交流电的另一端，所述第一二极管的阳极分别与所述第一三极管的发射极、第二电容的负极、第三电容的负极、第二三极管的集电极、第四电容的负极和第三三极管的发射极连接；

所述第一电感的另一端与所述第三运算放大器的同相输入端连接，所述第三运算放大器的反相输入端与所述第二电容的正极连接，所述第三运算放大器的输出端分别与所述第四电阻的另一端、第三电容的正极、指示灯的另一端和第二三极管的发射极连接，所述第二二极管的阴极分别与所述第五电阻的一端和三端稳压器的输入端连接，所述三端稳压器的公共端与所述第四电容的正极连接，所述三端稳压器的输出端分别与所述第五电阻的另一端、第三稳压二极管的阳极、第三三极管的集电极、第四二极管的阳极和电压输出端的一端连接，所述第三三极管的发射极分别与所述第四电容的负极、第四二极管的阴极和电压输出端的另一端连接，所述第二三极管的基极分别与所述第三稳压二极管的阴极和第三三极管的基极连接，所述第四二极管的型号为S-153T。

在本发明所述的智能安防预警系统中，所述电源模块还包括第六电阻，所述第六电阻的一端与所述第三三极管的发射极连接，所述第六电阻的另一端与所述第四电容的负极连接，所述第六电阻的阻值为36kΩ。

在本发明所述的智能安防预警系统中，所述电源模块还包括第五电容，所述第五电容的一端与所述第二三极管的基极连接，所述第五电容的另一端与所述第三三极管的基极连接，所述第五电容的电容值为480pF。

在本发明所述的智能安防预警系统中，所述电源模块还包括第七电阻，所述第七电阻的一端与所述三端稳压器的输出端连接，所述第七电阻的另一端与所述第三三极管的集电极连接，所述第七电阻的阻值为47kΩ。

在本发明所述的智能安防预警系统中，所述第一三极管、第二三极管和第三三极管均为NPN型三极管。

在本发明所述的智能安防预警系统中，所述无线通信模块为蓝牙模块、WIFI模块、GSM模块、GPRS模块、CDMA模块、CDMA2000模块、WCDMA模块、TD-SCDMA模块、Zigbee模块或LoRa模块。

在本发明所述的智能安防预警系统中，所述移动终端为智能手机、平板电脑或PDA。

实施本发明的智能安防预警系统，具有以下有益效果：由于设有主控制器、无线通信模块、移动终端、触控屏、红外传感器、温湿度传感器、烟雾传感器、一氧化碳浓度传感器、报警模块、协议转换模块、电力火灾监控器、存储模块和电源模块，移动终端中安装有智能安防预警APP，通过智能安防预警APP实现人机交互，这样就可以节省硬件成本，还增加控制的方便性，电源模块包括第一电阻、第二电阻、第一运算放大器、第一电容、第二运算放大器、第一二极管、第三电阻、第一三极管、第一电感、第三运算放大器、第二电容、第四电阻、第三电容、指示灯、第二三极管、第二二极管、第五电阻、三端稳压器、第四电容、第三稳压二极管、第三三极管、第四二极管和电源输出端，该电源模块与传统安防系统中的供电部分对比，其使用的元器件较少，这样可以降低硬件成本，另外，第四二极管用于进行限流保护，因此电路结构较为简单、成本较低、电路的安全性和可靠性较高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明智能安防预警系统一个实施例中的结构示意图；

图2为所述实施例中电源模块的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明智能安防预警系统实施例中，该智能安防预警系统的结构示意图如图1所示。图1中，该智能安防预警系统包括主控制器1、无线通信模块2、移动终端3、触控屏4、红外传感器5、温湿度传感器6、烟雾传感器7、一氧化碳浓度传感器8、报警模块9、协议转换模块10、电力火灾监控器11、存储模块12和电源模块13，其中，移动终端3中安装有智能安防预警APP，该移动终端3可以是智能手机、平板电脑或PDA等，该智能安防预警APP与传统智能安防预警软件的架构不同，其具有自己独特的全新的软件架构，用于实现智能安防预警功能。通过智能安防预警APP实现人机交互，这样就可以节省硬件成本，还增加控制的方便性。

本实施例中，移动终端3通过无线通信模块2与主控制器1连接，触控屏4、红外传感器5、温湿度传感器6、烟雾传感器7、一氧化碳浓度传感器8、报警模块9、存储模块12和电源模块13均与主控制器1连接，电力火灾监控器11通过协议转换模块10与主控制器1连接。触控屏4可以实现人机交互。

具体而言，电力火灾监控器11的主要作用是检测模块实现负载现场或者远程实时谐波参数信息的采集和监测，同时把存储和采集的数据传送给主控制器1，主控制器1再将其通过无线通信模块2传送给移动终端3。电力火灾监控器11将电力系统中的电压及电流信号分别转换成弱电压信号，再转化为模拟电压信号输入，然后进行电压电流模数转换，最终可以计算出所需电能质量参数，再通过移动终端3实时监测分析这些数据并传输出去。

温湿度传感器6、烟雾传感器7和一氧化碳浓度传感器8能够采集由于电压过载或者电流过载造成的火灾等室内温湿度信号、烟雾信号和一氧化碳等信号，然后传送给主控制器1，主控制器1再把相应的信号发送给存储模块12进行存储，同时还将相应的信号通过无线通信模块2传送给移动终端3。本发明根据故障电弧为电力电压火灾的主要引发因素，并在探索故障电弧燃烧特性的基础上，将故障电弧的检测引入到电力电压火灾的监测与报警中来，以提高电气火灾的报警速度，实现电气火灾的预报功能。本发明根据协议控制原理，设置协议转换模块10和电力火灾监控器11，能够进一步采集现场中的漏电、电流、电压等电力参数和短路、过载、过压、欠压、断相等故障信息，通过协议转换模块10转换成相应的数据格式，并依次通过主控制器1和无线通信模块2传送到移动终端3；移动终端3中的智能安防预警APP根据反映上来的数据进行读取、保护、监测、分析，并将报警、设置和控制信息，再依次通过无线通信模块2和主控制器1传送给电电力火灾监控器11，能够预防和处理电力电压过载的状况。

本实施例中，无线通信模块2可以为蓝牙模块、WIFI模块、GSM模块、GPRS模块、CDMA模块、CDMA2000模块、WCDMA模块、TD-SCDMA模块、Zigbee模块或LoRa模块等。通过设置多种无线通信方式，不仅可以增加无线通信方式的灵活性，还能满足不同用户和不同场合的需求。尤其是采用LoRa模块时，其通信距离较远，且通信性能较为稳定，适用于对通信质量要求较高的场合。

图2为本实施例中电源模块的电路原理图，图2中，该电源模块13包括第一电阻R1、第二电阻R2、第一运算放大器A1、第一电容C1、第二运算放大器A2、第一二极管D1、第三电阻R3、第一三极管Q1、第一电感L1、第三运算放大器A3、第二电容C2、第四电阻R4、第三电容C3、指示灯BL、第二三极管Q2、第二二极管D2、第五电阻R5、三端稳压器U1、第四电容C4、第三稳压二极管D3、第三三极管Q3、第四二极管D4和电源输出端Vo，其中，第一运算放大器A1的同相输入端通过第一电阻R1接地，第二电阻R2的一端连接220V交流电的一端连接，第二电阻R2的另一端分别与第一运算放大器A1的反相输入端、第一电容C1的正极和第二运算放大器A2的输出端连接，第一电容C1的负极与第二运算放大器A2的同相输入端连接，第二运算放大器A2的反相输入端与第一三极管Q1的基极连接，第一运算放大器A1的输出端分别与第三电阻R3的一端、第一电感L1的一端、第四电阻R4的一端、指示灯BL的一端和第二二极管D2的阳极连接，第三电阻R3的另一端与第一三极管Q1的集电极连接，第一二极管D1的阴极连接220V交流电的另一端，第一二极管D1的阳极分别与第一三极管Q1的发射极、第二电容C2的负极、第三电容C3的负极、第二三极管Q2的集电极、第四电容C4的负极和第三三极管Q3的发射极连接。

第一电感L1的另一端与第三运算放大器A3的同相输入端连接，第三运算放大器A3的反相输入端与第二电容C2的正极连接，第三运算放大器A3的输出端分别与第四电阻R4的另一端、第三电容C3的正极、指示灯BL的另一端和第二三极管Q2的发射极连接，第二二极管D2的阴极分别与第五电阻R5的一端和三端稳压器U1的输入端连接，三端稳压器U1的公共端与第四电容C4的正极连接，三端稳压器U1的输出端分别与第五电阻R5的另一端、第三稳压二极管D3的阳极、第三三极管Q3的集电极、第四二极管D4的阳极和电压输出端Vo的一端连接，第三三极管Q3的发射极分别与第四电容C4的负极、第四二极管D4的阴极和电压输出端Vo的另一端连接，第二三极管Q2的基极分别与第三稳压二极管D3的阴极和第三三极管Q3的基极连接。

该电源模块13与传统安防系统中的供电部分相比，其使用的元器件较少，电路结构较为简单，这样可以降低硬件成本。第四二极管D4为限流二极管，用于进行限流保护，因此电路的安全性和可靠性较高。值得一提的是，本实施例中，第四二极管D4的型号为S-153T，当然，在实际应用中，第四二极管D4也可以采用其他型号具有类似功能的二极管。

本实施例中，第三运算放大器A1与第一电感L1、第二电容C2、第三电容C3、第四电阻R4共同组成波纹尖峰抑制电路，能抑制或消除谐波，并能对浪通电压和浪通电流进行抑制，从而能提高该电源模块13的效率，并能有效的防止负载被损坏。其中，第三运算放大器A1采用的是LM358单电源通用运算放大器。三端稳压器U1与第五电阻R5、第四电容C4以及第三稳压二极管D3共同组成一个稳压电路，可对电源进行稳压处理，以便于为负载提供更加稳定的电压。

正常使用时，指示灯BL熄灭。当用电负载过载时，输出电压减小，第三三极管Q3截止，且第二二极管D2也截止，第二三极管Q2导通，指示灯BL导通并被点亮，即可提示用户用电负载过载并造成电路断开，用电负载则停止工作。该电源模块13不仅能满足电源电路的使用要求，还能在用电负载过载时通过指示灯BL进行显示，可在第一时间提示用户用电负载过载的情况，用户不再需要花费时间精力去排查造成用电负载停工的异常情况，因此给用户带来极大的便利。

值得一提的是，本实施例中，第一三极管Q1、第二三极管Q2和第三三极管Q3均为NPN型三极管。当然，在实际应用中，第一三极管Q1、第二三极管Q2和第三三极管Q3也可以均采用PNP型三极管，但这时电路的结构也要相应发生变化。

本实施例中，该电源模块13还包括第六电阻R6，第六电阻R6的一端与第三三极管Q1的发射极连接，第六电阻R6的另一端与第四电容C4的负极连接。第六电阻R6为限流电阻，用于进行限流保护。值得一提的是，本实施例中，第六电阻R6的阻值为36kΩ，当然，在实际应用中，第六电阻R6的阻值可以根据具体情况进行相应调整。

本实施例中，该电源模块13还包括第五电容C5，第五电容C5的一端与第二三极管Q2的基极连接，第五电容C5的另一端与第三三极管Q3的基极连接。第五电容C5为耦合电容，用于防止第二三极管Q2与第三三极管Q3之间的干扰，以更进一步增强电路的安全性和可靠性。值得一提的是，本实施例中，第五电容C5的电容值为480pF，当然，在实际应用中，第五电容C5的电容值可以根据据具体情况进行相应调整。

本实施例中，该电源模块13还包括第七电阻R7，第七电阻R7的一端与三端稳压器U1的输出端连接，第七电阻R7的另一端与第三三极管Q3的集电极连接。第七电阻R7为限流电阻，用于进行限流保护，以进一步增强限流效果。值得一提的是，本实施例中，第七电阻R7的阻值为47kΩ，当然，在实际应用中，第七电阻R7的阻值可以根据具体情况进行相应调整。

总之，本实施例中，通过智能安防预警APP实现人机交互，这样就可以节省硬件成本，还增加控制的方便性。该电源模块13与传统安防系统中的供电部分对比，其使用的元器件较少，电路结构较为简单，这样可以降低硬件成本。该电源模块13中设有限流二极管，因此电路的安全性和可靠性较高。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种智能安防预警系统，其特征在于，包括主控制器、无线通信模块、移动终端、触控屏、红外传感器、温湿度传感器、烟雾传感器、一氧化碳浓度传感器、报警模块、协议转换模块、电力火灾监控器、存储模块和电源模块，所述移动终端中安装有智能安防预警APP，所述移动终端通过所述无线通信模块与所述主控制器连接，所述触控屏、红外传感器、温湿度传感器、烟雾传感器、一氧化碳浓度传感器、报警模块、存储模块和电源模块均与所述主控制器连接，所述电力火灾监控器通过所述协议转换模块与所述主控制器连接；

2.根据权利要求1所述的智能安防预警系统，其特征在于，所述电源模块还包括第六电阻，所述第六电阻的一端与所述第三三极管的发射极连接，所述第六电阻的另一端与所述第四电容的负极连接，所述第六电阻的阻值为36kΩ。

3.根据权利要求2所述的智能安防预警系统，其特征在于，所述电源模块还包括第五电容，所述第五电容的一端与所述第二三极管的基极连接，所述第五电容的另一端与所述第三三极管的基极连接，所述第五电容的电容值为480pF。

4.根据权利要求3所述的智能安防预警系统，其特征在于，所述电源模块还包括第七电阻，所述第七电阻的一端与所述三端稳压器的输出端连接，所述第七电阻的另一端与所述第三三极管的集电极连接，所述第七电阻的阻值为47kΩ。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的智能安防预警系统，其特征在于，所述第一三极管、第二三极管和第三三极管均为NPN型三极管。

6.根据权利要求1至4任意一项所述的智能安防预警系统，其特征在于，所述无线通信模块为蓝牙模块、WIFI模块、GSM模块、GPRS模块、CDMA模块、CDMA2000模块、WCDMA模块、TD-SCDMA模块、Zigbee模块或LoRa模块。

7.根据权利要求1至4任意一项所述的智能安防预警系统，其特征在于，所述移动终端为智能手机、平板电脑或PDA。