CN112216058A - 一种物流仓储防火用紫外线光强度探测系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种物流仓储防火用紫外线光强度探测系统，包括MCU模块、485模块、摄像模块、4G/5G模块、显示模块、激光测距模块、电源模块和紫外线传感器模块，485模块、显示模块、激光测距模块、紫外线传感器模块、4G/5G模块和摄像模块与MCU模块相连，电源模块为各模块供电。具有以下优点：能在第一时间探测物流仓储内的明火燃烧点，并根据仓储的空间大小，利用光学原理，探测空间内紫外线光强度，有效判断火焰发生时的状态，并第一时间输出现场报警，并通过4G/5G无线装置第一时间将现场视频反馈到云平台，改设备安装到仓储空间后能进行学习型自适应环境，有效解决了，物流仓储行业火灾的发生。
Description
技术领域
本发明是一种物流仓储防火用紫外线光强度探测系统，属于火灾电子预警技术领域。
背景技术
随着快递物流运输高速发展，快递行业融入到互联网线上线下互动的重要环节。物流中转仓储遍及城市每个角落里。物流仓储内存仓的货物也是五花八门。加强物流仓储的安全隐患，刻不容缓。一般传统消防领域里的烟雾传感器或者消防喷淋设施，不能满足物流服务业的高速发展。
如专利号“201922108475.3”、专利名称“一种点型紫外火焰探测器电路”的专利公开了点型紫外火焰探测器电路，其包括主控模块、信号处理模块和电源模块，信号处理模块连接主控模块，主控模块和信号处理模块连接电源模块，信号处理模块包括紫外光探测管，其连接主控模块；主控模块连接继电器模块，向继电器模块输出控制信号，继电器模块的供电端连接电源模块；继电器模块连接第一接线端子并通过其对外发出火警信号和报错信号，但是此项专利只能识别发生明火，并不能精准判断明火的距离，也不能进行视频监测。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种物流仓储防火用紫外线光强度探测系统，能在第一时间探测物流仓储内的明火燃烧点，并根据仓储的空间大小，利用光学原理，探测空间内紫外线光强度，有效判断火焰发生时的状态，并第一时间输出现场报警，并通过4G/5G无线装置第一时间将现场视频反馈到云平台，改设备安装到仓储空间后能进行学习型自适应环境，有效解决了，物流仓储行业火灾的发生。
为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种物流仓储防火用紫外线光强度探测系统，包括MCU模块、485模块、摄像模块、4G/5G模块、显示模块、激光测距模块、电源模块和紫外线传感器模块，485模块、显示模块、激光测距模块、紫外线传感器模块、4G/5G模块和摄像模块与MCU模块相连，电源模块为各模块供电；
所述MCU模块包括芯片U4，芯片U4的型号为STM32F103ZET6,芯片U4的 132脚连接有电阻R1一端，电阻R1另一端连接有二极管DS1一端，二极管DS1 另一端接3.3V电源，芯片U4的44脚连接有电阻R2一端，电阻R2另一端连接三极管Q1基极一端，三极管Q1集电极一端连接有电铃LS1一端，电铃LS1另一端接电源VCC，三极管Q1发射极接地。
进一步的，所述芯片U4的23脚连接有电阻R3一端、晶振Y1一端和电容 C4一端，芯片U4的24脚连接电阻R3另一端、晶振Y1另一端和电容C5一端，电容C4另一端和电容C5另一端接地；芯片U4的25脚连接有电阻R4一端和电容C6一端，电容C6另一端接地，电阻R4另一端接3.3V电源；芯片U4的32 脚连接有电容C8一端，并接3.3V电源，芯片U4的31脚和电容C8另一端接地；芯片U4的33脚连接有电容C7一端，并接3.3V电源，芯片U4的30脚和电容 C7另一端接地。
进一步的，所述芯片U4的138脚连接有电阻R5一端，电阻R5另一端接开关S1的2脚，开关S1的3脚接3.3V电源，芯片U4的48脚连接有电阻R6一端，电阻R6另一端连接开关S2的2脚，开关S2的3脚接3.3V电源，开关S1 的1脚和开关S2的1脚接地；
进一步的，所述485模块包括芯片U1，芯片U1的2脚连接芯片U4的37 脚，芯片U1的3脚连接芯片U4的36脚，芯片U1的1脚连接有电容C1一端，并接VCC电源，芯片U1的4脚和电容C1另一端接地。
进一步的，所述显示模块包括芯片U2，芯片U2的型号为OLED显示屏，芯片U2的3脚连接芯片U4的74脚，芯片U2的4脚连接芯片U4的76脚，芯片 U2的5脚连接芯片U4的27脚，芯片U2的6脚连接芯片U4的28脚，芯片U2 的7脚连接芯片U4的29脚，芯片U2的2脚连接有电容C2一端，并接VCC电源，芯片U2的1脚和电容C2另一端接地。
进一步的，所述激光测距模块包括芯片U3，芯片U3的型号为VL53L1，芯片U3的2脚连接芯片U4的111脚，芯片U3的3脚连接芯片U4的112脚，芯片U3的1脚连接电容C3一端，并接VCC电源，芯片U3的6脚和电容C3另一端接地。
进一步的，所述摄像模块包括芯片U5，芯片U5的型号为OV2640，芯片U5 的7脚连接芯片U4的114脚，芯片U5的10脚连接芯片U4的115脚，芯片U5 的9脚连接芯片U4的116脚，芯片U5的12脚连接芯片U4的117脚，芯片U5 的11脚连接芯片U4的118脚，芯片U5的14脚连接芯片U4的119脚，芯片 U5的13脚连接芯片U4的122脚，芯片U5的16脚连接芯片U4的123脚，芯片U5的3脚连接芯片U4的136脚，芯片U5的5脚连接芯片U4的137脚，芯片U5的4脚连接芯片U4的46脚，芯片U5的6脚连接芯片U4的47脚，芯片 U5的8脚连接芯片U4的139脚，芯片U5的15脚连接芯片U4的140脚，芯片 U5的17脚连接芯片U4的69脚，芯片U5的2脚连接有电容C11一端，并接3.3V 电源，芯片U5的1脚和电容C11另一端接地。
进一步的，所述4G/5G模块包括芯片U6，芯片U6的型号为Q560，芯片U6 的3脚连接芯片U4的102脚，芯片U6的4脚连接芯片U4的101脚，芯片U6 的1脚连接有电容C10一端，并接VCC电源，芯片U6的2脚和电容C10的另一端接地。
进一步的，所述紫外线传感器模块包括芯片U7，芯片U7的型号为UVM-30A，芯片U7的2脚连接芯片U4的26脚，芯片U7的1脚连接有电容C9一端，并连接VCC电源，芯片U7的3脚和电容C9接地。
进一步的，所述电源模块包括芯片U8和芯片VR1，芯片U8的型号为TP4056，芯片VR1的型号为LM1117-3.3，芯片VR1的Vin脚连接有电容C26一端、电容 C25一端、二极管DS2一端和开关S3一端，并接VCC电源，电容C25另一端、电容C26另一端和芯片VR1的GND脚接地，并接电池BT1的负极，二极管DS2 另一端连接有电阻R7一端，电阻R7另一端接地，并接电池BT1负极,芯片U8 的B+脚连接电池BT1的正极，芯片U8的B-脚连接电池BT1的正极，芯片VR1 的Vout脚连接有电容C23一端和电容C24一端并接3.3V电源，电容C23另一端和电容C24另一端接地。
本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：
能在第一时间探测物流仓储内的明火燃烧点。并根据仓储的空间大小，利用光学原理，探测空间内紫外线光强度，有效判断火焰发生时的状态。并第一时间输出现场报警，并通过4G/5G无线装置第一时间将现场视频反馈到云平台。改设备安装到仓储空间后能进行学习型自适应环境，有效解决了，物流仓储行业火灾的发生。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明中探测系统的结构框图；
图2为本发明中探测系统的MCU模块、485模块、摄像模块、4G/5G模块、显示模块、激光测距模块和紫外线传感器模块图；
图3为本发明中探测系统的电源模块图；
图4为本发明中探测系统的工作原理图；
图5为本发明中探测系统的供电原理图。
具体实施方式
实施例1，如图1所示，一种物流仓储防火用紫外线光强度探测系统，包括MCU模块、485模块、摄像模块、4G/5G模块、显示模块、激光测距模块、电源模块和紫外线传感器模块，485模块、显示模块、激光测距模块、紫外线传感器模块、4G/5G模块和摄像模块与MCU模块相连，电源模块为各模块供电。
如图2所示，所述MCU模块包括芯片U4，芯片U4的型号为STM32F103ZET6, 芯片U4的132脚连接有电阻R1一端，电阻R1另一端连接有二极管DS1一端，二极管DS1另一端接3.3V电源，芯片U4的44脚连接有电阻R2一端，电阻R2 另一端连接三极管Q1基极一端，三极管Q1集电极一端连接有电铃LS1一端，电铃LS1另一端接电源VCC，三极管Q1发射极接地；芯片U4的23脚连接有电阻R3一端、晶振Y1一端和电容C4一端，芯片U4的24脚连接电阻R3另一端、晶振Y1另一端和电容C5一端，电容C4另一端和电容C5另一端接地；芯片U4 的25脚连接有电阻R4一端和电容C6一端，电容C6另一端接地，电阻R4另一端接3.3V电源；芯片U4的138脚连接有电阻R5一端，电阻R5另一端接开关 S1的2脚，开关S1的3脚接3.3V电源，芯片U4的48脚连接有电阻R6一端，电阻R6另一端连接开关S2的2脚，开关S2的3脚接3.3V电源，开关S1的1 脚和开关S2的1脚接地；芯片U4的32脚连接有电容C8一端，并接3.3V电源，芯片U4的31脚和电容C8另一端接地；芯片U4的33脚连接有电容C7一端，并接3.3V电源，芯片U4的30脚和电容C7另一端接地。
所述485模块包括芯片U1，芯片U1的2脚连接芯片U4的37脚，芯片U1 的3脚连接芯片U4的36脚，芯片U1的1脚连接有电容C1一端，并接VCC电源，芯片U1的4脚和电容C1另一端接地。
所述显示模块包括芯片U2，芯片U2的型号为OLED显示屏，芯片U2的3 脚连接芯片U4的74脚，芯片U2的4脚连接芯片U4的76脚，芯片U2的5脚连接芯片U4的27脚，芯片U2的6脚连接芯片U4的28脚，芯片U2的7脚连接芯片U4的29脚，芯片U2的2脚连接有电容C2一端，并接VCC电源，芯片 U2的1脚和电容C2另一端接地。
所述激光测距模块包括芯片U3，芯片U3的型号为VL53L1，芯片U3的2脚连接芯片U4的111脚，芯片U3的3脚连接芯片U4的112脚，芯片U3的1脚连接电容C3一端，并接VCC电源，芯片U3的6脚和电容C3另一端接地。
所述摄像模块包括芯片U5，芯片U5的型号为OV2640，芯片U5的7脚连接芯片U4的114脚，芯片U5的10脚连接芯片U4的115脚，芯片U5的9脚连接芯片U4的116脚，芯片U5的12脚连接芯片U4的117脚，芯片U5的11脚连接芯片U4的118脚，芯片U5的14脚连接芯片U4的119脚，芯片U5的13脚连接芯片U4的122脚，芯片U5的16脚连接芯片U4的123脚，芯片U5的3 脚连接芯片U4的136脚，芯片U5的5脚连接芯片U4的137脚，芯片U5的4 脚连接芯片U4的46脚，芯片U5的6脚连接芯片U4的47脚，芯片U5的8脚连接芯片U4的139脚，芯片U5的15脚连接芯片U4的140脚，芯片U5的17 脚连接芯片U4的69脚，芯片U5的2脚连接有电容C11一端，并接3.3V电源，芯片U5的1脚和电容C11另一端接地。
所述4G/5G模块包括芯片U6，芯片U6的型号为Q560，芯片U6的3脚连接芯片U4的102脚，芯片U6的4脚连接芯片U4的101脚，芯片U6的1脚连接有电容C10一端，并接VCC电源，芯片U6的2脚和电容C10的另一端接地。
所述紫外线传感器模块包括芯片U7，芯片U7的型号为UVM-30A，芯片U7 的2脚连接芯片U4的26脚，芯片U7的1脚连接有电容C9一端，并连接VCC 电源，芯片U7的3脚和电容C9接地。
如图3所示，所述电源模块包括芯片U8和芯片VR1，芯片U8的型号为TP4056，芯片VR1的型号为LM1117-3.3，芯片VR1的Vin脚连接有电容C26一端、电容 C25一端、二极管DS2一端和开关S3一端，并接VCC电源，电容C25另一端、电容C26另一端和芯片VR1的GND脚接地，并接电池BT1的负极，二极管DS2 另一端连接有电阻R7一端，电阻R7另一端接地，并接电池BT1负极,芯片U8 的B+脚连接电池BT1的正极，芯片U8的B-脚连接电池BT1的正极，芯片VR1的Vout脚连接有电容C23一端和电容C24一端并接3.3V电源，电容C23另一端和电容C24另一端接地。
如图4所示，所述探测系统的工作方法如下：
首先进行设备初始化，设备初始化包括紫外线探测模块初始化和视频模块初始化，设备初始化完成后紫外线探测模块会获取当前紫外线的强度，并将紫外线强度存储在MCU模块中，当出现紫外线火源时，紫外线强度就会发生变化， MCU模块进行前后紫外线强度的对比之后，如果紫外线强度并没有太大变化，则继续监测当前环境下的紫外线强度，如果对比紫外线强度差异太大，那么认定为真实火警，激光测距模块判断火灾发生的距离，进行报警输出，当报警输出信号发出时，通过信号输出到MCU和485通讯模块，并通过4G/5G模块将现场视频反馈到云平台，LCD显示单元显示当前紫外线强度，最后报警复位，预警初始化。
如图5所示，该发明的供电流程如下：该发明连接220V电源，通过降压将220V电压转为24V工作电压，24V电压进入稳压模块，离电池组与充放电模块进行交互，充放电模块将电压输出至稳压模块，稳压模块的电压稳定后，进行分压至摄像头模块、紫外线传感器模块、激光收发模组以及主控芯片模块进行供电。
本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好的说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
Claims (10)
1.一种物流仓储防火用紫外线光强度探测系统，其特征在于：包括MCU模块、485模块、摄像模块、4G/5G模块、显示模块、激光测距模块、电源模块和紫外线传感器模块，485模块、显示模块、激光测距模块、紫外线传感器模块、4G/5G模块和摄像模块与MCU模块相连，电源模块为各模块供电；
所述MCU模块包括芯片U4，芯片U4的型号为STM32F103ZET6,芯片U4的132脚连接有电阻R1一端，电阻R1另一端连接有二极管DS1一端，二极管DS1另一端接3.3V电源，芯片U4的44脚连接有电阻R2一端，电阻R2另一端连接三极管Q1基极一端，三极管Q1集电极一端连接有电铃LS1一端，电铃LS1另一端接电源VCC，三极管Q1发射极接地。
2.如权利要求1所述的一种物流仓储防火用紫外线光强度探测系统，其特征在于：所述芯片U4的23脚连接有电阻R3一端、晶振Y1一端和电容C4一端，芯片U4的24脚连接电阻R3另一端、晶振Y1另一端和电容C5一端，电容C4另一端和电容C5另一端接地；芯片U4的25脚连接有电阻R4一端和电容C6一端，电容C6另一端接地，电阻R4另一端接3.3V电源；芯片U4的32脚连接有电容C8一端，并接3.3V电源，芯片U4的31脚和电容C8另一端接地；芯片U4的33脚连接有电容C7一端，并接3.3V电源，芯片U4的30脚和电容C7另一端接地。
3.如权利要求1所述的一种物流仓储防火用紫外线光强度探测系统，其特征在于：所述芯片U4的138脚连接有电阻R5一端，电阻R5另一端接开关S1的2脚，开关S1的3脚接3.3V电源，芯片U4的48脚连接有电阻R6一端，电阻R6另一端连接开关S2的2脚，开关S2的3脚接3.3V电源，开关S1的1脚和开关S2的1脚接地。
4.如权利要求1所述的一种物流仓储防火用紫外线光强度探测系统，其特征在于：所述485模块包括芯片U1，芯片U1的2脚连接芯片U4的37脚，芯片U1的3脚连接芯片U4的36脚，芯片U1的1脚连接有电容C1一端，并接VCC电源，芯片U1的4脚和电容C1另一端接地。
5.如权利要求1所述的一种物流仓储防火用紫外线光强度探测系统，其特征在于：所述显示模块包括芯片U2，芯片U2的型号为OLED显示屏，芯片U2的3脚连接芯片U4的74脚，芯片U2的4脚连接芯片U4的76脚，芯片U2的5脚连接芯片U4的27脚，芯片U2的6脚连接芯片U4的28脚，芯片U2的7脚连接芯片U4的29脚，芯片U2的2脚连接有电容C2一端，并接VCC电源，芯片U2的1脚和电容C2另一端接地。
6.如权利要求1所述的一种物流仓储防火用紫外线光强度探测系统，其特征在于：所述激光测距模块包括芯片U3，芯片U3的型号为VL53L1，芯片U3的2脚连接芯片U4的111脚，芯片U3的3脚连接芯片U4的112脚，芯片U3的1脚连接电容C3一端，并接VCC电源，芯片U3的6脚和电容C3另一端接地。
7.如权利要求1所述的一种物流仓储防火用紫外线光强度探测系统，其特征在于：所述摄像模块包括芯片U5，芯片U5的型号为OV2640，芯片U5的7脚连接芯片U4的114脚，芯片U5的10脚连接芯片U4的115脚，芯片U5的9脚连接芯片U4的116脚，芯片U5的12脚连接芯片U4的117脚，芯片U5的11脚连接芯片U4的118脚，芯片U5的14脚连接芯片U4的119脚，芯片U5的13脚连接芯片U4的122脚，芯片U5的16脚连接芯片U4的123脚，芯片U5的3脚连接芯片U4的136脚，芯片U5的5脚连接芯片U4的137脚，芯片U5的4脚连接芯片U4的46脚，芯片U5的6脚连接芯片U4的47脚，芯片U5的8脚连接芯片U4的139脚，芯片U5的15脚连接芯片U4的140脚，芯片U5的17脚连接芯片U4的69脚，芯片U5的2脚连接有电容C11一端，并接3.3V电源，芯片U5的1脚和电容C11另一端接地。
8.如权利要求1所述的一种物流仓储防火用紫外线光强度探测系统，其特征在于：所述4G/5G模块包括芯片U6，芯片U6的型号为Q560，芯片U6的3脚连接芯片U4的102脚，芯片U6的4脚连接芯片U4的101脚，芯片U6的1脚连接有电容C10一端，并接VCC电源，芯片U6的2脚和电容C10的另一端接地。
9.如权利要求1所述的一种物流仓储防火用紫外线光强度探测系统，其特征在于：所述紫外线传感器模块包括芯片U7，芯片U7的型号为UVM-30A，芯片U7的2脚连接芯片U4的26脚，芯片U7的1脚连接有电容C9一端，并连接VCC电源，芯片U7的3脚和电容C9接地。
10.如权利要求1所述的一种物流仓储防火用紫外线光强度探测系统，其特征在于：所述电源模块包括芯片U8和芯片VR1，芯片U8的型号为TP4056，芯片VR1的型号为LM1117-3.3，芯片VR1的Vin脚连接有电容C26一端、电容C25一端、二极管DS2一端和开关S3一端，并接VCC电源，电容C25另一端、电容C26另一端和芯片VR1的GND脚接地，并接电池BT1的负极，二极管DS2另一端连接有电阻R7一端，电阻R7另一端接地，并接电池BT1负极,芯片U8的B+脚连接电池BT1的正极，芯片U8的B-脚连接电池BT1的正极，芯片VR1的Vout脚连接有电容C23一端和电容C24一端并接3.3V电源，电容C23另一端和电容C24另一端接地。
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