CN204680148U - 一种室内烟雾检测及报警逃生装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种室内烟雾检测及报警逃生装置，包括多个温度传感器、多个烟雾浓度检测模块和数据监测终端；数据监测终端包括外壳、布设在外壳内的电子线路板以及安装在外壳上的按键输入电路和声光报警电路，电子线路板上集成有供电电源、微控制器模块、模数转换电路和用于控制电控门锁开合的电控门锁驱动电路，以及与微控制器模块相接的数据存储模块和用于向手机无线发送提醒信号的无线收发模块，每个烟雾浓度检测模块均包括烟雾传感器和与对应烟雾传感器输出端相接的第一信号放大电路，声光报警电路包括声光报警驱动电路和与声光报警驱动电路输出端相接的第二信号放大电路，本实用新型设计新颖，检测精度高，信息传输快，实用性强。
Description
技术领域
本实用新型属于安防预警技术领域，具体涉及一种室内烟雾检测及报警逃生装置。
背景技术
目前，市场上存在诸多类型的火灾报警装置，不论是学校、商场、办公楼等大型公共建筑，或是家庭这样的场所，都安装有火灾监测装置和火灾警报器，以及消防设备，现有的火灾报警装置系统庞大、结构复杂，检测烟雾报警仅限于声光提醒，但是对于家里没人或仅有身体不适的老弱病残人员在家而监护人外出的情况来说，发生火灾往往火势蔓延会殃及旁人，而房主还一无所知，或由于房门紧锁里面被困人员出不去，外面援救人员进不来，不能第一时间处理火灾事故，造成不可挽回的生命财产损失，因此，现如今缺少一种结构简单、体积小、成本低、使用效果好、响应快的室内烟雾检测及报警逃生装置，当检测到有烟雾超过提前设定的阈值时，不但可以发出功率较大的声响提醒警告室内人员及时采取措施同时可提醒周围邻居采取就近援救措施，确保大家的生活环境安全稳定；另外，可第一时间通过GPRS无线收发模块拨打119及时灭火或告知房主及时补救，同时控制电控门锁开合，当火灾发生时，驱动电控门锁开门，保持通道畅通，为救援工作提供便捷条件，使生命财产损失降到最低。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种室内烟雾检测及报警逃生装置，其设计新颖合理，结构简单，具有火灾发生时控制电控门锁开门的功能，及时帮助室内人员逃生，且检测烟雾数据精度高，无线数据信息传输快，实用性强，便于推广使用。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种室内烟雾检测及报警逃生装置，其特征在于：包括多个布设在室内各处用于采集室内温度数据的温度传感器、多个布设在室内各处用于采集室内烟雾浓度数据并信号放大的烟雾浓度检测模块和用于数据调理并无线数据传输的数据监测终端；所述数据监测终端包括外壳、布设在所述外壳内的电子线路板以及安装在所述外壳上的按键输入电路和声光报警电路，所述电子线路板上集成有供电电源、微控制器模块、模数转换电路和用于控制电控门锁开合的电控门锁驱动电路，以及与所述微控制器模块相接的数据存储模块和用于向手机无线发送提醒信号的无线收发模块，所述无线收发模块为GPRS模块；所述模数转换电路的输出端和所述按键输入电路的输出端均与微控制器模块的输入端相接，所述电控门锁驱动电路的输入端与微控制器模块的输出端相接，多个所述温度传感器的信号输出端均与微控制器模块的输入端相接，每个所述烟雾浓度检测模块均包括烟雾传感器和与对应所述烟雾传感器输出端相接用于将对应所述烟雾传感器采集的烟雾浓度信号放大的第一信号放大电路，每个所述第一信号放大电路的信号输出端均与模数转换电路的输入端相接，所述声光报警电路包括声光报警驱动电路和与所述声光报警驱动电路输出端相接用于对所述声光报警驱动电路输出的音频信号放大的第二信号放大电路，所述声光报警驱动电路的输入端与微控制器模块的输出端相接，所述微控制器模块为芯片AT89S52，所述模数转换电路为芯片ADC0809。
上述的一种室内烟雾检测及报警逃生装置，其特征在于：所述烟雾传感器包括传感器MQ-2；所述第一信号放大电路包括三极管Q2和三极管Q1，所述三极管Q2的基极分两路，一路通过电阻R4与传感器MQ-2的第4管脚和第6管脚的连接端相接，另一路与电阻R5的一端相接；三极管Q2的集电极分两路，一路通过电阻R2与5V电源输出端相接，另一路通过电阻R3与三极管Q1的基极相接；三极管Q1的集电极通过电阻R1与5V电源输出端相接，三极管Q1的集电极和电阻R1的连接端为所述第一信号放大电路的信号输出端，传感器MQ-2的第5管脚、电阻R5的另一端、三极管Q2的发射极和三极管Q1的发射极均接地。
上述的一种室内烟雾检测及报警逃生装置，其特征在于：所述温度传感器包括传感器DS18B20。
上述的一种室内烟雾检测及报警逃生装置，其特征在于：所述GPRS模块为MC55i模块。
上述的一种室内烟雾检测及报警逃生装置，其特征在于：所述MC55i模块包括MC55i芯片和与所述MC55i芯片相接的SIM卡，所述MC55i芯片的BATT+管脚与5V电源输出端相接，MC55i芯片的IGT管脚与三极管Q3的集电极相接，三极管Q3的基极通过电阻R12与芯片AT89S52的P3.3管脚相接，三极管Q3的发射极接地，MC55i芯片的TXD0管脚、RXD0管脚和RING0管脚分别与芯片AT89S52的P3.1管脚、P3.0管脚和P3.2管脚相接。
上述的一种室内烟雾检测及报警逃生装置，其特征在于：所述声光报警驱动电路包括芯片ISD1420，所述芯片ISD1420的A2管脚、A3管脚、A4管脚、A5管脚、A6管脚和A7管脚分别与芯片AT89S52的P0.0管脚、P0.1管脚、P0.2管脚、P0.3管脚、P0.4管脚和P0.5管脚相接，所述芯片ISD1420的/PLAYL管脚分两路，一路经电阻R11与芯片ISD1420的VCCD管脚相接，另一路与芯片AT89S52的P0.6管脚相接；所述芯片ISD1420的/REC管脚分两路，一路经并联的电容C4和电阻R8与芯片ISD1420的VCCD管脚相接，另一路与芯片AT89S52的P0.7管脚相接；所述芯片ISD1420的/RECLED管脚与发光二极管LED1的阴极相接，发光二极管LED1的阳极经电阻R9与芯片ISD1420的VCCD管脚相接，芯片ISD1420的VCCD管脚与电阻R11之间的连接点均与5V电源输出端相接。
上述的一种室内烟雾检测及报警逃生装置，其特征在于：所述第二信号放大电路的包括运放LM386，所述运放LM386的反相输入端与滑动电阻R16的一个固定端相接，滑动电阻R16的另一个固定端经电容C9与芯片ISD1420的SP+管脚相接，运放LM386的同相输入端与滑动电阻R16的滑动端相接，运放LM386的输出端分两路，一路经电容C10与扬声器Speaker的输入端+相接，另一路与电阻R17的一端相接；电阻R17的另一端经电容C12接地，扬声器Speaker的输入端-接地。
上述的一种室内烟雾检测及报警逃生装置，其特征在于：所述电控门锁驱动电路包括芯片74LS121、继电器K1和两端端口P1，所述芯片74LS121的A1管脚和芯片74LS121的A2管脚均通过电容C8与芯片AT89S52的P3.4管脚相接，芯片74LS121的Q管脚与三极管Q4的基极相接，三极管Q4的集电极通过电阻R13与5V电源输出端相接，三极管Q4的发射极分两路，一路与二极管D2的阴极相接，另一路与继电器K1的线圈的一端相接；二极管D2的阳极和继电器K1的线圈的另一端均接地，继电器K1的动触点和继电器K1的静触点分别与两端端口P1的两个管脚相接。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
1、本实用新型通过设置第一信号放大电路对检测到的烟雾微弱信号放大，做到及时察觉，防患未然；第二信号放大电路对警报声音音频信号放大，告知周围邻居，避免给他人带来不必要的财产损失，电路简单,便于推广使用。
2、本实用新型通过设置无线收发模块，当火灾发生时采用GPRS模块及时自动拨打119消防电话，可靠稳定，使用效果好。
3、本实用新型通过设置电控门锁驱动电路，当温度传感器和烟雾浓度检测模块均采集到危险信号时，微控制器模块通过电控门锁驱动电路驱动电控门锁打开，避免火灾发生时，室内人员被困无法逃生或周围邻居无法进入着火房间救援，实用性强。
4、本实用新型设计新颖合理，体积小，投入成本低，火灾察觉速度快，装置布设安装方便，实用性强，便于推广使用。
综上所述，本实用新型设计新颖合理，结构简单，具有火灾发生时控制电控门锁开门的功能，及时帮助室内人员逃生，且检测烟雾数据精度高，无线数据信息传输快，实用性强，便于推广使用。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型的电路原理框图。
图2为本实用新型微控制器模块的电路原理图。
图3为本实用新型模数转换电路的电路原理图。
图4为本实用新型烟雾浓度检测模块的电路原理图。
图5为本实用新型声光报警电路的电路原理图。
图6为本实用新型无线收发模块的电路原理图。
图7为本实用新型电控门锁驱动电路的电路原理图。
附图标记说明:
1—微控制器模块； 2—供电电源； 3—温度传感器；
5—烟雾浓度检测模块； 6—模数转换电路； 7—按键输入电路；
8—数据存储模块； 9—声光报警电路； 10—无线收发模块；
11—手机； 12—电控门锁驱动电路；
13—电控门锁。
具体实施方式
如图1、图2和图3所示，本实用新型包括多个布设在室内各处用于采集室内温度数据的温度传感器3、多个布设在室内各处用于采集室内烟雾浓度数据并信号放大的烟雾浓度检测模块5和用于数据调理并无线数据传输的数据监测终端；所述数据监测终端包括外壳、布设在所述外壳内的电子线路板以及安装在所述外壳上的按键输入电路7和声光报警电路9，所述电子线路板上集成有供电电源2、微控制器模块1、模数转换电路6和用于控制电控门锁13开合的电控门锁驱动电路12，以及与所述微控制器模块1相接的数据存储模块8和用于向手机11无线发送提醒信号的无线收发模块10，所述无线收发模块10为GPRS模块；所述模数转换电路6的输出端和所述按键输入电路7的输出端均与微控制器模块1的输入端相接，所述电控门锁驱动电路12的输入端与微控制器模块1的输出端相接，多个所述温度传感器3的信号输出端均与微控制器模块1的输入端相接，每个所述烟雾浓度检测模块5均包括烟雾传感器和与对应所述烟雾传感器输出端相接用于将对应所述烟雾传感器采集的烟雾浓度信号放大的第一信号放大电路，每个所述第一信号放大电路的信号输出端均与模数转换电路6的输入端相接，所述声光报警电路9包括声光报警驱动电路和与所述声光报警驱动电路输出端相接用于对所述声光报警驱动电路输出的音频信号放大的第二信号放大电路，所述声光报警驱动电路的输入端与微控制器模块1的输出端相接，所述微控制器模块1为芯片AT89S52，所述模数转换电路6为芯片ADC0809。
如图4所示，本实施例中，所述烟雾传感器包括传感器MQ-2；所述第一信号放大电路包括三极管Q2和三极管Q1，所述三极管Q2的基极分两路，一路通过电阻R4与传感器MQ-2的第4管脚和第6管脚的连接端相接，另一路与电阻R5的一端相接；三极管Q2的集电极分两路，一路通过电阻R2与5V电源输出端相接，另一路通过电阻R3与三极管Q1的基极相接；三极管Q1的集电极通过电阻R1与5V电源输出端相接，三极管Q1的集电极和电阻R1的连接端为所述第一信号放大电路的信号输出端，传感器MQ-2的第5管脚、电阻R5的另一端、三极管Q2的发射极和三极管Q1的发射极均接地。
本实施例中，所述温度传感器3包括传感器DS18B20。
实际接线中，芯片ADC0809的D0管脚、D1管脚、D2管脚、D3管脚、D4管脚、D5管脚、D6管脚和D7管脚分别与芯片AT89S52的P2.0管脚、P2.1管脚、P2.2管脚、P2.3管脚、P2.4管脚、P2.5管脚、P2.6管脚和P2.7管脚相接；多个传感器DS18B20将采集到的温度数字信号直接分别输入到芯片AT89S52的P1IO口，传感器DS18B20的数目不大于八个；模数转换电路6的输入端分别为IN0管脚、IN1管脚、IN2管脚、IN3管脚、IN4管脚、IN5管脚、IN6管脚和IN7管脚，第一信号放大电路的数目不大于八个且多个第一信号放大电路的信号输出端分别与多个对应数目的模数转换电路6的输入端相接。
如图6所示，本实施例中，所述GPRS模块为MC55i模块。
本实施例中，所述MC55i模块包括MC55i芯片和与所述MC55i芯片相接的SIM卡，所述MC55i芯片的BATT+管脚与5V电源输出端相接，MC55i芯片的IGT管脚与三极管Q3的集电极相接，三极管Q3的基极通过电阻R12与芯片AT89S52的P3.3管脚相接，三极管Q3的发射极接地，MC55i芯片的TXD0管脚、RXD0管脚和RING0管脚分别与芯片AT89S52的P3.1管脚、P3.0管脚和P3.2管脚相接。
如图5所示，本实施例中，所述声光报警驱动电路包括芯片ISD1420，所述芯片ISD1420的A2管脚、A3管脚、A4管脚、A5管脚、A6管脚和A7管脚分别与芯片AT89S52的P0.0管脚、P0.1管脚、P0.2管脚、P0.3管脚、P0.4管脚和P0.5管脚相接，所述芯片ISD1420的/PLAYL管脚分两路，一路经电阻R11与芯片ISD1420的VCCD管脚相接，另一路与芯片AT89S52的P0.6管脚相接；所述芯片ISD1420的/REC管脚分两路，一路经并联的电容C4和电阻R8与芯片ISD1420的VCCD管脚相接，另一路与芯片AT89S52的P0.7管脚相接；所述芯片ISD1420的/RECLED管脚与发光二极管LED1的阴极相接，发光二极管LED1的阳极经电阻R9与芯片ISD1420的VCCD管脚相接，芯片ISD1420的VCCD管脚与电阻R11之间的连接点均与5V电源输出端相接。
本实施例中，所述第二信号放大电路的包括运放LM386，所述运放LM386的反相输入端与滑动电阻R16的一个固定端相接，滑动电阻R16的另一个固定端经电容C9与芯片ISD1420的SP+管脚相接，运放LM386的同相输入端与滑动电阻R16的滑动端相接，运放LM386的输出端分两路，一路经电容C10与扬声器Speaker的输入端+相接，另一路与电阻R17的一端相接；电阻R17的另一端经电容C12接地，扬声器Speaker的输入端-接地。
如图7所示，本实施例中，所述电控门锁驱动电路12包括芯片74LS121、继电器K1和两端端口P1，所述芯片74LS121的A1管脚和芯片74LS121的A2管脚均通过电容C8与芯片AT89S52的P3.4管脚相接，芯片74LS121的Q管脚与三极管Q4的基极相接，三极管Q4的集电极通过电阻R13与5V电源输出端相接，三极管Q4的发射极分两路，一路与二极管D2的阴极相接，另一路与继电器K1的线圈的一端相接；二极管D2的阳极和继电器K1的线圈的另一端均接地，继电器K1的动触点和继电器K1的静触点分别与两端端口P1的两个管脚相接；两端端口P1的两个管脚接电控门锁13。
本实用新型使用时，供电电源2为各个用电模块供电，按键输入电路7提前设置温度数据阈值和可燃气体浓度阈值，并将多个电话号码包括119消防电话存储在数据存储模块8中，将多个温度传感器3布设在室内各处实时采集室内多处温度数据分别送入微控制器模块1中；同时将多个烟雾浓度检测模块5布设在室内各处，其中，多个烟雾传感器实时采集室内多处可燃性气体浓度数据并分别将各自采集的微弱的气体浓度模拟数据送入与其相接的第一信号放大电路进行信号放大，多个放大的模拟信号分别连接多个对应数目的模数转换电路6的输入端口，将采集的多个模拟信号分别转换为数字信号送入微控制器模块1；当采集的温度数据和可燃性气体浓度均超过按键输入电路7提前设置温度数据阈值和可燃气体浓度阈值，声光报警驱动电路驱动LED1发光闪烁，同时驱动音频信号，音频信号经过第二信号放大电路的音频放大处理后使扬声器输出高分贝的警报声响，提醒室内人员采取措施的情况下提醒周围邻居预防火灾的蔓延；微控制器模块1驱动电控门锁驱动电路12使电控门锁13打开，方便室内人员逃生以及室外人员援救，同时通过无线收发模块10中的GPRS模块给数据存储模块8中多个电话号码拨打电话，及时通知消防人员灭火，使生命财产损失降到最低，使用效果好。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
Claims (8)
1.一种室内烟雾检测及报警逃生装置，其特征在于：包括多个布设在室内各处用于采集室内温度数据的温度传感器(3)、多个布设在室内各处用于采集室内烟雾浓度数据并信号放大的烟雾浓度检测模块(5)和用于数据调理并无线数据传输的数据监测终端；所述数据监测终端包括外壳、布设在所述外壳内的电子线路板以及安装在所述外壳上的按键输入电路(7)和声光报警电路(9)，所述电子线路板上集成有供电电源(2)、微控制器模块(1)、模数转换电路(6)和用于控制电控门锁(13)开合的电控门锁驱动电路(12)，以及与所述微控制器模块(1)相接的数据存储模块(8)和用于向手机(11)无线发送提醒信号的无线收发模块(10)，所述无线收发模块(10)为GPRS模块；所述模数转换电路(6)的输出端和所述按键输入电路(7)的输出端均与微控制器模块(1)的输入端相接，所述电控门锁驱动电路(12)的输入端与微控制器模块(1)的输出端相接，多个所述温度传感器(3)的信号输出端均与微控制器模块(1)的输入端相接，每个所述烟雾浓度检测模块(5)均包括烟雾传感器和与对应所述烟雾传感器输出端相接用于将对应所述烟雾传感器采集的烟雾浓度信号放大的第一信号放大电路，每个所述第一信号放大电路的信号输出端均与模数转换电路(6)的输入端相接，所述声光报警电路(9)包括声光报警驱动电路和与所述声光报警驱动电路输出端相接用于对所述声光报警驱动电路输出的音频信号放大的第二信号放大电路，所述声光报警驱动电路的输入端与微控制器模块(1)的输出端相接，所述微控制器模块(1)为芯片AT89S52，所述模数转换电路(6)为芯片ADC0809。
2.按照权利要求1所述的一种室内烟雾检测及报警逃生装置，其特征在于：所述烟雾传感器包括传感器MQ-2；所述第一信号放大电路包括三极管Q2和三极管Q1，所述三极管Q2的基极分两路，一路通过电阻R4与传感器MQ-2的第4管脚和第6管脚的连接端相接，另一路与电阻R5的一端相接；三极管Q2的集电极分两路，一路通过电阻R2与5V电源输出端相接，另一路通过电阻R3与三极管Q1的基极相接；三极管Q1的集电极通过电阻R1与5V电源输出端相接，三极管Q1的集电极和电阻R1的连接端为所述第一信号放大电路的信号输出端，传感器MQ-2的第5管脚、电阻R5的另一端、三极管Q2的发射极和三极管Q1的发射极均接地。
3.按照权利要求1所述的一种室内烟雾检测及报警逃生装置，其特征在于：所述温度传感器(3)包括传感器DS18B20。
4.按照权利要求1所述的一种室内烟雾检测及报警逃生装置，其特征在于：所述GPRS模块为MC55i模块。
5.按照权利要求4所述的一种室内烟雾检测及报警逃生装置，其特征在于：所述MC55i模块包括MC55i芯片和与所述MC55i芯片相接的SIM卡，所述MC55i芯片的BATT+管脚与5V电源输出端相接，MC55i芯片的IGT管脚与三极管Q3的集电极相接，三极管Q3的基极通过电阻R12与芯片AT89S52的P3.3管脚相接，三极管Q3的发射极接地，MC55i芯片的TXD0管脚、RXD0管脚和RING0管脚分别与芯片AT89S52的P3.1管脚、P3.0管脚和P3.2管脚相接。
6.按照权利要求1所述的一种室内烟雾检测及报警逃生装置，其特征在于：所述声光报警驱动电路包括芯片ISD1420，所述芯片ISD1420的A2管脚、A3管脚、A4管脚、A5管脚、A6管脚和A7管脚分别与芯片AT89S52的P0.0管脚、P0.1管脚、P0.2管脚、P0.3管脚、P0.4管脚和P0.5管脚相接，所述芯片ISD1420的/PLAYL管脚分两路，一路经电阻R11与芯片ISD1420的VCCD管脚相接，另一路与芯片AT89S52的P0.6管脚相接；所述芯片ISD1420的/REC管脚分两路，一路经并联的电容C4和电阻R8与芯片ISD1420的VCCD管脚相接，另一路与芯片AT89S52的P0.7管脚相接；所述芯片ISD1420的/RECLED管脚与发光二极管LED1的阴极相接，发光二极管LED1的阳极经电阻R9与芯片ISD1420的VCCD管脚相接，芯片ISD1420的VCCD管脚与电阻R11之间的连接点均与5V电源输出端相接。
7.按照权利要求6所述的一种室内烟雾检测及报警逃生装置，其特征在于：所述第二信号放大电路的包括运放LM386，所述运放LM386的反相输入端与滑动电阻R16的一个固定端相接，滑动电阻R16的另一个固定端经电容C9与芯片ISD1420的SP+管脚相接，运放LM386的同相输入端与滑动电阻R16的滑动端相接，运放LM386的输出端分两路，一路经电容C10与扬声器Speaker的输入端+相接，另一路与电阻R17的一端相接；电阻R17的另一端经电容C12接地，扬声器Speaker的输入端-接地。
8.按照权利要求1所述的一种室内烟雾检测及报警逃生装置，其特征在于：所述电控门锁驱动电路(12)包括芯片74LS121、继电器K1和两端端口P1，所述芯片74LS121的A1管脚和芯片74LS121的A2管脚均通过电容C8与芯片AT89S52的P3.4管脚相接，芯片74LS121的Q管脚与三极管Q4的基极相接，三极管Q4的集电极通过电阻R13与5V电源输出端相接，三极管Q4的发射极分两路，一路与二极管D2的阴极相接，另一路与继电器K1的线圈的一端相接；二极管D2的阳极和继电器K1的线圈的另一端均接地，继电器K1的动触点和继电器K1的静触点分别与两端端口P1的两个管脚相接。
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2015
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