CN110164078A - 一种草坪火灾预警灯 - Google Patents

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韩智轩
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Abstract

本发明公开了一种草坪火灾预警灯，包括草坪灯、设于草坪灯上的火灾预警盒，火灾预警盒包括盒体、单片机、温度传感器、光学迷宫、NB‑IOT模块、蜂鸣器、LED高亮灯珠和电源模块，温度传感器、光学迷宫、NB‑IOT模块、蜂鸣器和LED高亮灯珠分别与单片机连接。本发明使用NB‑IOT技术，打破传统声光报警模式，使用温度传感器与光学迷宫相互配合，将准确的火情数据上传到远端监控平台，完成了更加智能、有效的远程报警，更大程度的预防了夜间起火造成火灾发生的危险。

Description

一种草坪火灾预警灯
技术领域
本发明涉及防火设备技术领域，具体说是一种草坪火灾预警灯。
背景技术
目前，市面上绝大多数草坪灯只有简单照明这一功能，且多年以来草坪灯除去外观上有所变化，功能却始终相对单一。近期常有公园突发火灾造成公共财产损失的消息传出，经调查收集发现如气温升高、天气干燥、游玩者遗留火种、干草自燃等是公园起火的主要原因。在白天公园火灾易被发现，火情得以快速有效遏制；而在夜间尤其深夜，公园内活动人员稀少、防范意识不足，一旦发生火灾，火情很难得到迅速、有效的控制。火灾预警产品没有在公园中广泛运用，市面上至今未有具有火灾预警功能的草坪灯出现。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术中的不足，提供一种草坪火灾预警灯。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种草坪火灾预警灯，包括草坪灯、设于所述草坪灯上的火灾预警盒，所述火灾预警盒包括盒体、单片机、温度传感器、光学迷宫、NB-IOT模块、蜂鸣器、LED高亮灯珠和电源模块，所述温度传感器、光学迷宫、NB-IOT模块、蜂鸣器和LED高亮灯珠分别与所述单片机连接，所述电源模块为草坪火灾预警灯供电。
NB-IOT支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。添加NB-IOT模块的电气火灾监控产品相较于传统的无线网络火灾监控产品，不需要自建网关，信号更强，基站的覆盖面积更广，相比于传统GSM，一个基站可以提供10倍的面积覆盖；其次NB-IOT功耗更低，使用普通AA电池也可以工作十年；数据通讯质量更加可靠，能够有效改善传统的无线网络型智慧消防电气火灾监控产品由于没有信号或者信号弱而引起的产品网络问题；NB-IOT设备的安装无需增加网线和网络设备，能有效降低投入成本、减少因网络设备而造成的传输故障，能更加可靠地发送火灾信息。
本发明进一步的设计方案中，上述LED高亮灯珠有一组，铺设于圆柱体的侧面。
本发明进一步的设计方案中，上述草坪灯包括透明灯柱和设于透明灯柱内的灯泡。
本发明进一步的设计方案中，上述透明灯柱采用PC光扩散板。
本发明进一步的设计方案中，上述盒体结构自上而下依次为透光罩、不锈钢网罩、火灾预警仓室和火灾预警控制室，所述LED高亮灯珠设于所述透光罩内，所述火灾预警仓室和火灾预警控制室之间设有绝缘隔板，所述温度传感器、光学迷宫、NB-IOT模块和蜂鸣器设于所述绝缘隔板上，所述单片机和电源模块设于所述火灾预警控制室内。
本发明进一步的设计方案中，上述电源模块包括太阳能电池板、DC-DC降压模块、可充电锂电池，所述太阳能电池板设于所述透光罩顶部，所述DC-DC降压模块和可充电锂电池设于所述火灾预警控制室内，所述太阳能电池板与所述可充电锂电池连接，所述可充电锂电池通过DC-DC降压模块为草坪火灾预警灯供电。
本发明进一步的设计方案中，上述透光罩的颜色为红色。
本发明进一步的设计方案中，上述不锈钢网罩和火灾预警仓室之间设有防水透气膜。
本发明具有以下突出的有益效果：
（1）本发明将火灾预警功能与传统草坪灯相结合，重新设计，既满足了对于公园等场景的照明，又完成了对于火灾的预警，尽最大可能的保护公共财产。
（2）本发明使用太阳能充电为单片机和各个模块的供电，省去每隔一段时间就要更换电池，降低了人工成本。
（3）本发明使用了最新的NB-IOT技术，打破传统声光报警模式，使用温度传感器与光学迷宫相互配合，将准确的火情数据上传到远端监控平台，完成了更加智能、有效的远程报警，更大程度的预防了夜间起火造成火灾发生的危险。
附图说明
图1是实施例中火灾预警盒部件连接示意图；
图2是实施例中草坪火灾预警灯结构示意图；
图3是实施例中火灾预警仓室结构示意图；
图4是实施例中火灾预警控制室结构示意图；
图中，1-单片机，2-温度传感器，3-光学迷宫，4- NB-IOT模块，5-蜂鸣器，6-LED高亮灯珠，7-透明灯柱，8-灯泡，9-透光罩，10-不锈钢网罩，11-火灾预警仓室，12-火灾预警控制室，13-绝缘隔板，14-太阳能电池板，15- DC-DC降压模块，16-可充电锂电池，31-迷宫壁，32-红外发射管，33-红外接收管。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
实施例
参见图1和图2，一种草坪火灾预警灯，包括草坪灯、设于草坪灯上的火灾预警盒，火灾预警盒包括盒体、单片机1、温度传感器2、光学迷宫3、NB-IOT模块4、蜂鸣器5、LED高亮灯珠6和电源模块，单片机1选用STM32作为主控核心，温度传感器2选用DS18B20作为测温模块，NB-IOT模块4选用型号为WH-NB73的内置天线模块，温度传感器2、光学迷宫3、NB-IOT模块、蜂鸣器5和LED高亮灯珠6分别与单片机1连接，电源模块为草坪火灾预警灯供电。
草坪灯包括透明灯柱7和设于透明灯柱7内的灯泡8，灯泡8通过L型金属板通过紧固螺丝固定在金属灯柱上，透明灯柱7采用PC光扩散板。PC光扩散板具有良好的耐热性、强度大、光洁度高等特点，能够很好地保护内置的灯泡8。草坪灯底座上设有三组孔洞，通过紧固螺丝与地面基础预埋件螺杆相连接，保证了草坪灯的稳定性。灯泡8过电源总线与公园内电源相连通，受公园管理人员控制。
盒体结构自上而下依次为透光罩9、不锈钢网罩10、火灾预警仓室11和火灾预警控制室12，LED高亮灯珠6有一组，铺设于圆柱体的侧面，设于透光罩9内，当发生火灾LED高亮灯珠6开始工作时，依次高亮，起到旋转效果。火灾预警仓室11和火灾预警控制室12之间设有绝缘隔板13，温度传感器2、光学迷宫3、NB-IOT模块4和蜂鸣器5设于绝缘隔板13上，火灾预警仓室11的绝缘隔板13上各元器件表面均涂上纳米防水涂料使其具有防水性。单片机1和电源模块设于火灾预警控制室12内。透光罩9的颜色为红色。不锈钢网罩10和火灾预警仓室11之间设有防水透气膜。
参见图4，电源模块包括太阳能电池板14、DC-DC降压模块15、可充电锂电池16，太阳能电池板14设于透光罩9顶部，太阳能电池板14顶部安装钢化玻璃起到保护作用。DC-DC降压模块15和可充电锂电池16设于火灾预警控制室12内，太阳能电池板14与可充电锂电池16连接，可充电锂电池16通过DC-DC降压模块15为草坪火灾预警灯供电。
参见图3，光学迷宫3包括封闭环状的迷宫壁31和设于迷宫壁31上的红外发射管32与红外接收管33，迷宫壁内壁选择黑色亚光材质，同时内壁铸成锯齿状直线细条纹来减少内壁的反射。红外发射管32与红外接收管33固定角度成135度，利用红外光束被烟尘粒子散射，散射光的强弱与烟的浓度成正比，红外接收管33收到的红外光束的强弱发生变化，转化为电信号，来完成对于烟雾的感应，温度传感器2用来排除室外烟尘等复杂因素干扰，当光学迷宫3感应到烟雾之后，将电信号传送给单片机1，同时温度传感器2感应温度大于一定阈值时，单片机判定为火灾发生。单片机1及时处理将信号传输给NB-IOT模块4，NB-IOT模块4内置天线，将火灾报警信号上报远端监控平台，完成远程火灾报警，同时蜂鸣器5与LED高亮灯珠6相互配合完成声光报警。
控制室内所有元器件包括单片机1所在的PCB板都涂有纳米防水涂料，可充电锂电池16采用12v18650锂电池组，DC-DC降压模块15将12V的锂电池组降压，为所有模块包括单片机1供电，同时太阳能电池板14为18650锂电池组充电。
草坪火灾预警灯具体使用时，当公园夜间突发火灾，光学迷宫3感应到烟雾存在，同时温度传感器2监控此时周边温度大于设定阈值，将信号传输给单片机1，单片机1判定为火灾发生，随即蜂鸣器5响起，同时LED高亮灯珠6旋转亮起，进行声光报警。同时，单片机1将报警信号通过NB-IOT模块4将火灾报警信号传输给远端监控平台和公园内工作人员手机，使得救灾人员能够及时赶到现场完成灭火，最大程度的减少因人员稀少且及时救火难度大的公园突发火灾。太阳能电池板14为草坪灯内置可充电锂电池16供电，保证草坪灯内部的火灾预警系统正常工作。正常情况下草坪灯内置的火灾预警系统保持实时监控，灯泡8正常工作，为公园草坪以及公园道路提供照明。
以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种草坪火灾预警灯，包括草坪灯，其特征在于，还包括设于所述草坪灯上的火灾预警盒，所述火灾预警盒包括盒体、单片机（1）、温度传感器（2）、光学迷宫（3）、NB-IOT模块（4）、蜂鸣器（5）、LED高亮灯珠（6）和电源模块，所述温度传感器（2）、光学迷宫（3）、NB-IOT模块（4）、蜂鸣器（5）和LED高亮灯珠（6）分别与所述单片机（1）连接，所述电源模块为草坪火灾预警灯供电。
2.根据权利要求1所述的草坪火灾预警灯，其特征在于，所述LED高亮灯珠（6）有一组，铺设于圆柱体的侧面。
3.根据权利要求1所述的草坪火灾预警灯，其特征在于，所述草坪灯包括透明灯柱（7）和设于透明灯柱（7）内的灯泡（8）。
4.根据权利要求3所述的草坪火灾预警灯，其特征在于，所述透明灯柱（7）采用PC光扩散板。
5.根据权利要求1所述的草坪火灾预警灯，其特征在于，所述盒体结构自上而下依次为透光罩（9）、不锈钢网罩（10）、火灾预警仓室（11）和火灾预警控制室（12），所述LED高亮灯珠（6）设于所述透光罩（9）内，所述火灾预警仓室（11）和火灾预警控制室（12）之间设有绝缘隔板（13），所述温度传感器（2）、光学迷宫（3）、NB-IOT模块和蜂鸣器（5）设于所述绝缘隔板（13）上，所述单片机（1）和电源模块设于所述火灾预警控制室（12）内。
6.根据权利要求5所述的草坪火灾预警灯，其特征在于，所述电源模块包括太阳能电池板（14）、DC-DC降压模块（15）、可充电锂电池（16），所述太阳能电池板（14）设于所述透光罩（9）顶部，所述DC-DC降压模块（15）和可充电锂电池（16）设于所述火灾预警控制室（12）内，所述太阳能电池板（14）与所述可充电锂电池（16）连接，所述可充电锂电池（16）通过DC-DC降压模块（15）为草坪火灾预警灯供电。
7.根据权利要求5所述的草坪火灾预警灯，其特征在于，所述透光罩（9）的颜色为红色。
8.根据权利要求5所述的草坪火灾预警灯，其特征在于，所述不锈钢网罩（10）和火灾预警仓室（11）之间设有防水透气膜。
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