CN202887394U - 家用地震报警器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的家用地震报警器，包括传感器输入装置、控制分析装置、网络传输装置、声光输出装置和电源装置，传感器输入装置包括纵波传感器、消磁传感器和指南针传感器，控制分析装置包括控制芯片，网络传输装置包括网络远程采集控制装置、网络状态指示灯和服务器，声光输出装置包括扬声器和对应于传感器输入装置设置的三个传感器指示灯。本实用新型公开的家用地震报警器，实现点对点监控并且实现了区域联网监控警报，提高了地震报警器的灵敏度和警报的准确性，同时还提高了警报器的环境适应能力，避免警报器的零部件受到氧化腐蚀，提高报警器的使用寿命，降低系统的使用维护成本。

Description

家用地震报警器

技术领域

本实用新型属于应用震动、地震监测报警技术领域，特别是家用地震报警器。 

背景技术

地震(earthquake)又称地动、地振动，是地壳快速释放能量过程中造成振动，期间会产生地震波的一种自然现象。地震是极其频繁的，全球每年发生地震约五百五十万次。地震常常造成严重人员伤亡，能引起火灾、水灾、有毒气体泄漏、细菌及放射性物质扩散，还可能造成海啸、滑坡、崩塌、地裂缝等次生灾害。地震所引起的地面振动是一种复杂的运动，它是由纵波和横波共同作用的结果。在震中区，纵波使地面上下颠动。横波使地面水平晃动。由于纵波传播速度较快，衰减也较快，横波传播速度较慢，衰减也较慢，因此离震中较远的地方，往往感觉不到上下跳动，但能感到水平晃动。现有技术的地震报警器大多采用悬锤摆动、圆球滚动的方式触发开关进行报警。普遍存在灵敏度不高引起不报警或者灵敏度过高引起误报警的不良情况，同时还存在受环境影响因素大，构件易腐蚀，系统使用维护成本高。 

发明内容

为解决上述问题，本实用新型公开的家用地震警报器，通过并行设置的多条件监测传感器和区域联网监测，既实现点对点监控又实现了区域联网监控警报，提高了地震报警器的灵敏度和警报的准确性，同时还提高了警报器的环境适应能力，提高报警器的使用寿命，降低系统的使用维护成本。 

本实用新型公开的家用地震报警器，包括传感器输入装置、控制分析装置、网络传输装置、声光输出装置和电源装置，所述传感器输入装置包括纵波传感器、消磁传感器和指南针传感器，所述控制分析装置包括控制芯片，所述网络传输装置包括网络远程采集控制装置、网络状态指示灯和服务器，所述声光输出装置包括扬声器和对应于传感器输入装置设置的三个传感器指示灯，所述纵波传感器、消磁传感器和指南针传感器分别向控制芯片传输纵波检测信号、消磁检测信号和辅助检测信号，所述的控制芯片通过网络远程采集控制装置与服务器交互检测信号，所述网络状态指示灯连接到网络远程采集控制装置并显示网络连接状态，所述扬声器和传感器指示灯接收服务器和控制芯片的信号反馈，所述电源装置通过控制芯片向所述家用地震报警器供电。本实用新型公开的家用地震警报器，通过并行设置的纵波 传感器、消磁传感器和指南针传感器，对地震预警信息进行多条件点监测和区域联网监测，从而有效提高了地震报警器的灵敏度和警报的准确性，避免警报器灵敏度过低不警报或者灵敏度过高而发生误警报，提高了警报预警的效率和预警质量，有利于保障居民的生命财产安全，同时还提高了警报器的环境适应能力，提高报警器的使用寿命，降低系统的使用维护成本。 

本实用新型公开的家用地震报警器的一种改进，所述电源装置包括降压/整流滤波模块、稳压装置、锂电池保护装置以及锂电池，所述稳压装置与控制芯片电连接，所述锂电池通过锂电池保护装置与稳压装置电连接，所述稳压装置通过降压/整流滤波装置与工频电源电连接。本改进通过设置的双模式电源供电，有效地保证了警报器长时间连续运行能力，使得警报器在外接工频电源断电时也能正常工作，提高了警报器的连续运行和续航能力，提高了警报器运行和地震监测工作的持续性和稳定性，提高了产品的质量。 

本实用新型公开的家用地震报警器的又一种改进，所述纵波传感器包括PVC封装、设置在PVC封装内壁两侧的两个杯型的镀银导电金属电极、分别连接两个杯型的镀银导电金属电极的两个引脚以及两端设置有触点的哑铃型的镀银铝质金属棒，所述镀银铝质金属棒两端的触点分别在两个杯型的镀银导电金属电极内壁上。本改进设置的纵波传感器，有效地改善了传感器灵敏度过高和易腐蚀氧化的缺点，提高了警报器预警的准确性和传感器的抗腐蚀氧化能力，延长了传感器的使用寿命，降低了系统设备的使用维护成本。 

本实用新型公开的家用地震报警器的又一种改进，所述消磁传感器为干簧管辅助传感器包括PVC封装、设置自PVC封装内的常开型干簧管I以及设置在常开型干簧管I上并保持其处于常闭状态的小磁铁。本改进通过设置的消磁传感器，利用地震可以引起小型磁铁消磁的现象，实现地震警报器的多重预警监控，从而有效地提高了警报器的预警灵敏度和准确性，同时设置的封装结构有利于提高设备的使用安全性和抗腐蚀能力，提高了设备的使用寿命，降低系统的使用维护成本。 

本实用新型公开的家用地震报警器的又一种改进，所述的指南针传感器包括塑料密封外壳、设置在塑料密封外壳内的塑料密封内胆、填充在塑料密封外壳和塑料密封内胆之间的油水混合润滑液、圆形磁铁、设置在圆形磁铁上的指南针以及常开型干簧管II，所述圆形磁铁和指南针均设置在塑料密封内胆内，所述常开型干簧管II与塑料密封外壳相邻并列设置并且与控制芯片连接。本改进利用在地震中出现的地磁偏转引起的磁铁磁极偏移或者转变，对地震中发生时的地磁偏转信号进行监控，并将其转变可以被报警器识别的电平信号，从而提高了警报器的灵敏度和预警准确性，提高了地震预警的效率和预警效果。 

本实用新型公开的家用地震报警器的又一种改进，所述的PVC封装均为阻燃型PVC封装。本改进通过设置的阻燃型PVC封装，实现了地震报警器防起火火灾的能力，有效地提高了地震报警器的安全性，有利于保证地震灾害发生时人们的生命财产的安全，提高了地震警报器的质量。 

本实用新型公开的家用地震警报器，利用多种信号传感器对地震进行多重监控预警，提高了地震预警的效率和准确性，提升了地震警报器的预警能力，同时还提升了警报器的耐候性，延长了警报器的使用寿命，进而降低了地震预警系统的使用和维护成本，提高了产品质量。 

附图说明

图1、本实用新型的结构示意图； 

图2、本实用新型的原理图；

图3、本实用新型的纵波传感器的结构示意图；

图4、本实用新型的消磁传感器的结构示意图；

图5、本实用新型的指南针传感器的结构示意图；

附图标记列表：1、镀银导电金属电极，2、镀银铝质金属棒，3、常开型干簧管I，4、小磁铁，5、塑料密封外壳，6、塑料密封内胆，7、圆形磁铁，8、常开型干簧管II，9、电源插头，10、网络状态指示灯，11、纵波传感器指示灯，12、消磁传感器指示灯，13、指南针传感器指示灯，14、网络接口，15、指南针传感器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本实用新型，应理解下述具体实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。 

如图1至图5所示，本实用新型公开的家用地震报警器，包括传感器输入装置、控制分析装置、网络传输装置、声光输出装置和电源装置，所述传感器输入装置包括纵波传感器、消磁传感器和指南针传感器15，所述控制分析装置包括控制芯片，所述网络传输装置包括网络远程采集控制装置、网络状态指示灯10和服务器，所述声光输出装置包括扬声器和对应于传感器输入装置设置的三个传感器指示灯，分别为纵波传感器指示灯11、消磁传感器指示灯12、指南针传感器指示灯13，三者分别对应显示纵波传感器、消磁传感器和指南针传感器15的警报信息，所述纵波传感器、消磁传感器和指南针传感器15分别向控制芯片传输纵波检测信号、消磁检测信号和辅助检测信号，所述的控制芯片通过网络远程采集控制装置与服务器交互检测信号，所述网络状态指示灯连接到网络远程采集控制装置并显示网 络连接状态，所述扬声器和传感器指示灯接收服务器和控制芯片的信号反馈，所述电源装置通过控制芯片向所述家用地震报警器供电。传感器输入装置采集到的信号通过数字转换装置如ADC0832实施电信号转换，再传输到控制芯片，控制芯片可以为AT89C52。本实用新型公开的家用地震警报器，通过并行设置的纵波传感器、消磁传感器和指南针传感器，对地震预警信息进行多条件点监测和区域联网监测，从而有效提高了地震报警器的灵敏度和警报的准确性，避免警报器灵敏度过低不警报或者灵敏度过高而发生误警报，提高了警报预警的效率和预警质量，有利于保障居民的生命财产安全，同时还提高了警报器的环境适应能力，提高报警器的使用寿命，降低系统的使用维护成本。 

作为一种优选，所述电源装置包括降压/整流滤波模块、稳压装置、锂电池保护装置以及锂电池，所述稳压装置与控制芯片电连接，所述锂电池通过锂电池保护装置与稳压装置电连接，所述稳压装置通过降压/整流滤波装置与工频电源电连接。本实用新型通过设置的双模式电源供电，有效地保证了警报器长时间连续运行能力，使得警报器在外接工频电源断电时也能正常工作，提高了警报器的连续运行和续航能力，提高了警报器运行和地震监测工作的持续性和稳定性，提高了产品的质量。 

作为一种优选，所述纵波传感器包括PVC封装、设置在PVC封装内壁两侧的两个杯型的镀银导电金属电极1、分别连接两个杯型的镀银导电金属电极1的两个引脚以及两端设置有触点的哑铃型的镀银铝质金属棒2，所述镀银铝质金属棒2两端的触点分别在两个杯型的镀银导电金属电极1内壁上。本实用新型设置的纵波传感器，有效地改善了传感器灵敏度过高和易腐蚀氧化的缺点，提高了警报器预警的准确性和传感器的抗腐蚀氧化能力，延长了传感器的使用寿命，降低了系统设备的使用维护成本。 

作为一种优选，所述消磁传感器为干簧管辅助传感器包括PVC封装、设置自PVC封装内的常开型干簧管I 3以及设置在常开型干簧管I 3上并保持其处于常闭状态的小磁铁4。本实用新型通过设置的消磁传感器，利用地震可以引起小型磁铁消磁的现象，实现地震警报器的多重预警监控，从而有效地提高了警报器的预警灵敏度和准确性，同时设置的封装结构有利于提高设备的使用安全性和抗腐蚀能力，提高了设备的使用寿命，降低系统的使用维护成本。 

作为一种优选，所述的指南针传感器包括塑料密封外壳5、设置在塑料密封外壳5内的塑料密封内胆6、填充在塑料密封外壳5和塑料密封内胆6之间的油水混合润滑液、圆形磁铁7、设置在圆形磁铁7上的指南针以及常开型干簧管II 8，所述圆形磁铁7和指南针均设置在塑料密封内胆6内，所述常开型干簧管II 8与塑料密封外壳5相邻并列设置并且与控 制芯片连接。作为一种优选，圆形磁铁7竖向设置在塑料密封内胆6内，以保持与地磁南北极对应。本实用新型利用在地震中出现的地磁偏转引起的磁铁磁极偏移或者转变，对地震中发生时的地磁偏转信号进行监控，并将其转变可以被报警器识别的电平信号，从而提高了警报器的灵敏度和预警准确性，提高了地震预警的效率和预警效果。 

作为一种优选，所述的PVC封装均为阻燃型PVC封装。本实用新型通过设置的阻燃型PVC封装，实现了地震报警器防起火火灾的能力，有效地提高了地震报警器的安全性，有利于保证地震灾害发生时人们的生命财产的安全，提高了地震警报器的质量。 

具体实施例

在使用中，本实用新型公开的家用地震报警器通过电源插头9与工频电源连接，对报警器电源实施供电和充电，同时通过网络接口14实施网络连接，这里的网络可以是局域网也可以是互联网。实现自动检测，即插即用，内置锂电池在停电的情况下可以待机大于24小时。 

传感器输入装置： 

纵波传感器采用SW-420.HDX-2常闭型高灵敏全方位感应震动开关。本开关的原理是：平时任何角度开关都是接通状态，受到振动或移动时，开关内导通电流的镀银铝质金属棒2会产生移动或振动，从而导致通过的电流断开或电阻阻值的升高而触发电路。这种开关的特点是平时一般处于导通状态耐振动时会短暂断开，所以它的灵敏度很高，通过IC的设置可对灵敏度要求作调整。由于该传感器采用的是PVC封装加上表面镀膜进行密封，所以在使用过程中不会出现因为氧化的问题导致接触不良的现象。根据纵波快于横波的原理，当纵波到来，传感器会在瞬间发生动作，报警器报警。

消磁传感器是针对有些类型地震会使很小的磁铁磁场发生消磁现象而设定的，常开状态下的常开型干簧管I 3在小磁铁的作用下产生常闭的状态，当小磁铁的磁性消失，那么常开型干簧管I 3会恢复常开状态，从而使芯片的IO产生一个电平信号，报警器报警。由于该传感器是玻璃材质所以对其采用PVC进行表层密封。 

指南针传感器是针对有些类型地震指南针会发生无故旋转的现象，指南针发生转动时，指南针的圆形磁铁会发生磁极偏移或者转变，常开型干簧管II 8触点开关会随着磁极的改变产生动作，该干簧管的AT值为5，灵敏度极高，报警器接收到电平信号报警。开机时在芯片程序里先会对该传感器的状态进行检测，确认该传感器的状态以相反的条件作为报警条件。 

控制运算装置 

控制芯片采用AT89C52各个IO连接着输出和输入设备，当采集到信号后经过分析运算再传输给网络传输装置进行信息交互、声光输出装置进行信号输出显示。

网络传输装置 

本装置采用TTL转以太网络模块100M RJ45嵌入式模块实现远程控制和串口参数设置，技术参数：

CPU：32位ARM/RAM：64KB/Flash：256KB/LAN：100M/10Mbps，自适应，2.0kV隔离保护符合IEEE802.310BASE-T和802.3u 100BASE-TX标准支持ARP，IP，ICMP，TCP，UDP等TCP/IP标准协议。串口通讯参数：波特率：支持300bps至115200bps数据位：5，6，7，8校验：Even，Odd，Mark，Space，None停止位：1，1.5，2流量控制：CTS/RTS，XON/XOF F，None传输距离：RS485/422接口1200m；RS232接口15m工作环境：-45～85℃，5～95％湿度储存环境：-60～125℃，，5～95％湿度。特点是：10M/100M的超大网络传输速率和32位的CPU，工业级产品以及长时间超大数据量通信，不丢数据，不死机。

当控制芯片采集到传感器输入装置的数据会上传到服务器进行比对，确认该地区的终端数量是否达到5台以上的条件，如果达到5台以上的条件，会和当地所有终端的数据进行比对，采取少数服从多数的方式确定服务器是否给予终端信号，如此可以有效的避免误报。报警方式为连续报警50秒。如果该地区的终端数量达不到程序设定的5台要求，那么系统将自动转为单机版，程序会根据本地数据分析进行判断是否报警。报警方式为5秒内有一个信号，报警器会发出一声短声，如果5秒内有第二个信号进入报警器会发出50秒的报警声。网络接通时网络状态指示灯10呈绿色常亮状态，网络不通时网络状态指示灯10呈红色闪烁状态。 

声光输出装置 

传感器指示灯包括纵波传感器指示灯11、消磁传感器指示灯12、指南针传感器指示灯13，均可以采用直径为5mmLED发光二极管，声音输出用的是IO口输出2兆方波由SS8050三极管进行放大，B级加3.3K上拉电阻，C级给12mm三脚升压电感供电，电感升压后提供给扬声器，例如压电蜂鸣器，再经过声腔进行谐振后声音输出，输出声音大于100分贝。

3个指示灯分别对应于纵波传感器、消磁传感器和指南针传感器15的状态。 

自检时： 

开机自检时，指示灯会从上到下挨个自检，检测传感器目前的状态，表现问该指示灯闪烁一下，蜂鸣器“滴”一声。当三个传感器自检完毕后，三个指示灯会同时闪烁一下表示自检通过，如发现传感器有损坏，会停止自检，该指示灯会不停闪烁，蜂鸣器滴滴连续报警。当自 检通过时，三个指示灯熄灭，进入待机状态。

待机时： 

待机时，当芯片程序确认该传感器需要报警，那么该指示灯会闪烁50秒，报警声音会持续50秒，然后恢复待机。

电源装置 

输入电压110V-220V，经过变压器进行变压、整流、滤波再经过7550稳压芯片进行稳压输出为5V直流电压供电给报警器使用和800mA锂电池进行充电。该锂电池是为了确保报警器在断电的情况下还能正常工作而准备的，由于锂离子电池对充放电电压有较高要求的特性，增加了锂离子电池保护装置，当电压大于5V或者小于3.2V将会自动判断是否对电池进行充电和断开对报警器供电。

本实用新型公开的家用地震警报器，利用多种信号传感器对地震进行多重监控预警，提高了地震预警的效率和准确性，提升了地震警报器的预警能力，同时还提升了警报器的耐候性，延长了警报器的使用寿命，进而降低了地震预警系统的使用和维护成本，提高了产品质量。 

本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。以上所述是本实用新型的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。 

Claims (6)

1.家用地震报警器，其特征在于：包括传感器输入装置、控制分析装置、网络传输装置、声光输出装置和电源装置，所述传感器输入装置包括纵波传感器、消磁传感器和指南针传感器，所述控制分析装置包括控制芯片，所述网络传输装置包括网络远程采集控制装置、网络状态指示灯和服务器，所述声光输出装置包括扬声器和对应于传感器输入装置设置的三个传感器指示灯，所述纵波传感器、消磁传感器和指南针传感器分别向控制芯片传输纵波检测信号、消磁检测信号和辅助检测信号，所述的控制芯片通过网络远程采集控制装置与服务器交互检测信号，所述网络状态指示灯连接到网络远程采集控制装置并显示网络连接状态，所述扬声器和传感器指示灯接收服务器和控制芯片的信号反馈，所述电源装置通过控制芯片向所述家用地震报警器供电。

2.根据权利要求1所述的家用地震报警器，其特征在于：所述电源装置包括降压/整流滤波模块、稳压装置、锂电池保护装置以及锂电池，所述稳压装置与控制芯片电连接，所述锂电池通过锂电池保护装置与稳压装置电连接，所述稳压装置通过降压/整流滤波装置与工频电源电连接。

3.根据权利要求1所述的家用地震报警器，其特征在于：所述纵波传感器包括PVC封装、设置在PVC封装内壁两侧的两个杯型的镀银导电金属电极、分别连接两个杯型的镀银导电金属电极的两个引脚以及两端设置有触点的哑铃型的镀银铝质金属棒，所述镀银铝质金属棒两端的触点分别在两个杯型的镀银导电金属电极内壁上。

4.根据权利要求1所述的家用地震报警器，其特征在于：所述消磁传感器为干簧管辅助传感器包括PVC封装、设置自PVC封装内的常开型干簧管I以及设置在常开型干簧管I上并保持其处于常闭状态的小磁铁。

5.根据权利要求1所述的家用地震报警器，其特征在于：所述的指南针传感器包括塑料密封外壳、设置在塑料密封外壳内的塑料密封内胆、填充在塑料密封外壳和塑料密封内胆之间的油水混合润滑液、圆形磁铁、设置在圆形磁铁上的指南针以及常开型干簧管II，所述圆形磁铁和指南针均设置在塑料密封内胆内，所述常开型干簧管II与塑料密封外壳相邻并列设置并且与控制芯片连接。

6.根据权利要求3或4所述的家用地震报警器，其特征在于：所述的PVC封装均为阻燃型PVC封装。 

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