CN204759677U - 一种温度和烟雾浓度的监测及控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及环境监测技术领域，提供了一种温度和烟雾浓度的监测及控制装置，包括：控制器、按键模块、检测模块、显示模块、报警模块和GSM模块，并且按键模块、检测模块、显示模块、报警模块、GSM模块都与控制器相连接；检测模块用于监测环境中的温度和烟雾浓度信息；按键模块用于向控制器传递参数设置指令；显示模块用于实时显示温度和烟雾浓度参数值；报警模块用于在温度值或烟雾浓度值达到控制器预置的报警阈值时，实现不同级别的报警；GSM模块用于在温度值或烟雾浓度值达到系统预置的报警阈值时，向预置的手机发短信进行提醒。本实用新型能够实时监测温度和烟雾浓度，及时地帮助人们发现灾情。

Description

一种温度和烟雾浓度的监测及控制装置

技术领域

本实用新型涉及环境监测技术领域，特别涉及一种温度和烟雾浓度的监测及控制装置。

背景技术

随着各类电子产品的广泛使用，在我们生活周围增加了很多火灾隐患，近几年来因此而发生的火灾越来越多。我国频频发生火灾，尤其在学校、仓库等人员或物品密集的公共场所，火灾不仅会造成人员的伤亡，而且还会造成社会物力、财力的损失。在公共场所，由于人员或物品较为密集，人们容易忽视一些易引起火灾的隐患，因此，尽早发现火情，并快速准确地定位灾情位置是保障人们生命财产的关键。

在我国，火灾报警系统的智能化应用水平距离一些发达国家还有差距。在一些人员或物品较密集的场所虽然有消防系统，但是预警措施还比较少，所以就采用人工预警等方式。但是当前普遍采用的预警方式存在以下不足：（1）不能保证每个监测点时时刻刻有人工预警，比如某一监测点的温度和浓度达到预警值，而预警人员也不在监测点附近；（2）人工预警方式也存在着很多人为的不稳定因素；（3）人工预警方式需要聘用专职人员，因此会增加成本。

因此，为了解决上述问题，环境监测技术领域急需一种温度和烟雾浓度的监测及控制装置，能够实时监测温度和烟雾浓度，当环境中温度和烟雾浓度达到预置值后，装置就会自动报警，能够及时地帮助人们发现灾情，实现火灾报警的功能；具有将所有信息通过GSM网络传给用户手机，使用方便，安全性更好的特点。

发明内容

本实用新型提供了一种温度和烟雾浓度的监测及控制装置，技术方案如下：

一种温度和烟雾浓度的监测及控制装置，包括：控制器、按键模块、检测模块、显示模块、报警模块和GSM模块；

检测模块，与控制器相连接，用于监测环境中的温度和烟雾浓度信息；

按键模块，与控制器相连接，用于向控制器传递设置参数、复位以及增大、降低参数的指令；

显示模块，与控制器相连接，用于实时显示温度和烟雾浓度参数值；

报警模块，与控制器相连接，用于在温度值或烟雾浓度值达到控制器预置的报警阈值时，实现不同级别的报警；

GSM模块，与控制器相连接，用于在温度值或烟雾浓度值达到系统预置的报警阈值时，向预置的手机发短信进行提醒。

优选的，在上述一种温度和烟雾浓度的监测及控制装置中，检测模块还包括：温度检测模块和烟雾浓度检测模块，都与控制器相连接。

优选的，在上述一种温度和烟雾浓度的监测及控制装置中，温度检测模块为DS18B20数字式温度传感器，包括：3个引脚和R3电阻，3个引脚分别作为电源正VCC、电源负GND和信号输入输出口DQ的连接引脚；R3电阻与电源正VCC连接引脚、控制器相连接，用于保证控制器与DS18B20数字式温度传感器通讯时高低电平能够准确地被控制器和DS18B20识别；电源正VCC接公共电源，电源负GND接地。

优选的，在上述一种温度和烟雾浓度的监测及控制装置中，控制器为AT89S52单片机；单片机连接到信号输入输出口DQ，用于实现温度数据的采集、处理。

优选的，在上述一种温度和烟雾浓度的监测及控制装置中，烟雾浓度检测模块为MQ-5传感器。

优选的，在上述一种温度和烟雾浓度的监测及控制装置中，R3电阻为4.7KΩ的上拉电阻。

优选的，在上述一种温度和烟雾浓度的监测及控制装置中，显示模块为LCD显示屏。

优选的，在上述一种温度和烟雾浓度的监测及控制装置中，按键模块包括：复位按键、参数设置按键、增加按键和减小按键，都与控制器相连接；并且复位按键与电容并联后，一端连接到电源正VCC，另一端与R1电阻串联，R1电阻另一端接地，控制器连接于R1电阻与复位按键、电容的连接端相连接；参数设置按键、增加按键和减小按键并联后一端接地，另一端与控制器相连接。

优选的，在上述一种温度和烟雾浓度的监测及控制装置中，报警模块包括：蜂鸣器和LED灯，都与控制器相连接。

优选的，在上述一种温度和烟雾浓度的监测及控制装置中，GSM模块为TC35i芯片。

本实用新型的有益效果是：

1、当本实用新型出现误报警等异常情况时，可以通过复位按键S1将本装置复位到起始工作状态，自动停止报警。

2、本实用新型的控制器采用AT89S52单片机；AT89S52单片机是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，处理速度更快；并且与工业80C51产品指令和引脚完全兼容，适用性更强。

3、本实用新型的报警模块包括LED灯和蜂鸣器两部分，采用声光相结合的报警形式，报警更将有效，能够根据实时的烟雾浓度和温度情况不同，报警模块可以实现不同级别的报警，更加容易判断出是温度还是烟雾浓度超标了，更加直观。

4、本实用新型的烟雾浓度检测模块采用MQ-5传感器，MQ-5传感器对可燃性气体的检测更加理想，在较宽的浓度范围即能够检测出多种可燃性气体，灵敏性较好。当传感器所处环境中存在可燃气体时，MQ-5传感器的电导率随空气中可燃气体浓度的增加而增大，同时将电导率的变化转换为与该气体浓度相对应的输出信号，当控制器检测到该气体浓度超过所设定的报警阈值时立即启动报警程序，更加安全、可靠。

5、本实用新型的GSM模块采用TC35i芯片，能够实时地接收控制器输出的处理后的控制信号，并向预置的手机发短信报警，辅助负责人员及时地发现灾情，提高报警的效率，降低事故发生概率，避免火灾蔓延，提高安全性。

6、本实用新型性能稳定、结构合理，可靠性高，成本低廉，体积小，便于安装。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型：

图1是本实用新型一种温度和烟雾浓度的监测及控制装置的结构示意图。

图2是本实用新型一种温度和烟雾浓度的监测及控制装置的温度检测模块的结构示意图。

图3是本实用新型一种温度和烟雾浓度的监测及控制装置的按键模块的结构示意图。

其中，图1-3中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

控制器1，按键模块2，检测模块3，显示模块4，报警模块5，GSM模块6，温度检测模块301，烟雾浓度检测模块302，引脚303，R3电阻304。

具体实施方式

本实用新型的核心为提供一种温度和烟雾浓度的监测及控制装置，解决了人工预警中存在的问题，并且更加安全可靠。

为了使本实用新型技术实现的措施、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

图1是本实用新型一种温度和烟雾浓度的监测及控制装置的结构示意图。

如图1所示，本实用新型提供了一种温度和烟雾浓度的监测及控制装置，包括：控制器1、按键模块2、检测模块3、显示模块4、报警模块5和GSM模块6；检测模块3，与控制器1相连接，用于监测环境中的温度和烟雾浓度信息；按键模块2，与控制器1相连接，用于向控制器1传递设置参数、复位以及增大、降低参数的指令；显示模块4，与控制器1相连接，用于实时显示温度和烟雾浓度参数值；报警模块5，与控制器1相连接，用于在温度值或烟雾浓度值达到控制器预置的报警阈值时，实现不同级别的报警；GSM模块6，与控制器1相连接，用于在温度值或烟雾浓度值达到系统预置的报警阈值时，向预置的手机发短信进行提醒。

本实施例中，检测模块3还包括：温度检测模块301和烟雾浓度检测模块302，都与控制器1相连接。

图2是本实用新型一种温度和烟雾浓度的监测及控制装置的温度检测模块的结构示意图。

如图2所示，本实施例中，温度检测模块301为DS18B20数字式温度传感器，包括：3个引脚303和R3电阻304，3个引脚303分别作为电源正VCC、电源负GND和信号输入输出口DQ的连接引脚；R3电阻304与电源正VCC连接引脚相连接，用于保证控制器1与DS18B20数字式温度传感器通讯时高低电平能够准确地被控制器1和DS18B20数字式温度传感器识别；电源正VCC接公共电源，电源负GND接地。

本实施例中，控制器1为AT89S52单片机；AT89S52单片机连接到信号输入输出口DQ，用于实现温度数据的采集、处理。

本实施例中，烟雾浓度检测模块302为MQ-5传感器。

本实施例中，R3电阻304为4.7KΩ的上拉电阻。

本实施例中，显示模块4为LCD显示屏。

本实施例中，按键模块2包括：复位按键S1、参数设置按键S2、增加按键S3和减小按键S4，都与控制器1相连接，并且复位按键S1与电容C并联后，一端连接到电源正VCC，另一端与R1电阻串联，R1电阻另一端接地，控制器1连接于R1电阻与复位按键S1、电容C的连接端相连接；参数设置按键S2、增加按键S3和减小按键S4并联后一端接地，另一端与控制器1相连接。

本实施例中，报警模块5包括：蜂鸣器和LED灯，都与控制器1相连接。

本实施例中，GSM模块6为TC35i芯片。

本实用新型工作时，首先按照上述连接关系依次组装好本实用新型，打开电源；然后，通过参数设置按键S1设置控制器内的温度、烟雾浓度的报警阈值，当需要修改已经设置好的报警阈值时，可以通过增加按键或者减小按键调节，设置完成后；温度检测模块实施检测环境中的温度信息，烟雾浓度检测模块实施检测环境中的烟雾浓度的信息，并都将检测到的信息传递给控制器，控制器再将检测到的数据信息实时传递给显示模块进行显示；控制器同时将检测到的数据信息与预先设置的报警阈值进行比较，当超过报警阈值时，控制器一方面传递报警命令给报警模块，另一方面通过GSM模块向用户手机发送报警短信；报警模块接到报警命令后根据实时的烟雾浓度和温度情况不同，实现不同级别的报警，具体为：当监测点的烟雾浓度达到报警阈值而温度未达到报警阈值时，蜂鸣器每隔一定的时间就会发出“嘀嘀嘀”声，同时LED灯亮，并通过GSM模块6向预置的手机发送烟雾浓度异常的短信报警；当监测点的温度达到报警阈值而烟雾浓度未达到报警阈值时，蜂鸣器每隔一定的时间就会发出“嘀嘀嘀”声，同时LED灯亮，并通过GSM模块向预置的手机发送温度异常的短信报警；当监测点的温度值和烟雾浓度均达到报警阈值时，蜂鸣器常叫同时LED灯常亮，并通过GSM模块向预置的手机发送温度和烟雾浓度异常的短信报警；用户手机接到报警短信后，可以立即作出相应的处理措施，及时的作出反应将损失降低到最小。

当本实用新型发生误报警等异常情况时，可以通过复位按键S1将本装置复位到起始工作状态，自动停止报警。

本实用新型的控制器1采用AT89S52单片机；AT89S52单片机是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，处理速度更快；并且与工业80C51产品指令和引脚完全兼容，适用性更强。

本实用新型的报警模块包括LED灯和蜂鸣器两部分，采用声光相结合的报警形式，报警更将有效，能够根据实时的烟雾浓度和温度情况不同，报警模块可以实现不同级别的报警，更加容易判断出是温度还是烟雾浓度超标了，更加直观。

本实用新型的烟雾浓度检测模块采用MQ-5传感器，MQ-5传感器对可燃性气体的检测更加理想，在较宽的浓度范围即能够检测出多种可燃性气体，灵敏性较好。当传感器所处环境中存在可燃气体时，MQ-5传感器的电导率随空气中可燃气体浓度的增加而增大，同时将电导率的变化转换为与该气体浓度相对应的输出信号，当控制器检测到该气体浓度超过所设定的报警阈值时立即启动报警程序，更加安全、可靠。

本实用新型的GSM模块采用TC35i芯片，能够实时地接收控制器输出的处理后的控制信号，并向预置的手机发短信报警，辅助负责人员及时地发现灾情，提高报警的效率，降低事故发生概率，避免火灾蔓延，提高安全性。

本实用新型性能稳定、结构合理，可靠性高，成本低廉，体积小，便于安装。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种温度和烟雾浓度的监测及控制装置，其特征在于，包括：控制器、按键模块、检测模块、显示模块、报警模块和GSM模块；

所述检测模块，与所述控制器相连接，用于监测环境中的温度和烟雾浓度信息；

所述按键模块，与所述控制器相连接，用于向所述控制器传递设置参数、复位以及增大、降低参数的指令；

所述显示模块，与所述控制器相连接，用于实时显示温度和烟雾浓度参数值；

所述报警模块，与所述控制器相连接，用于在温度值或烟雾浓度值达到控制器预置的报警阈值时，实现不同级别的报警；

所述GSM模块，与所述控制器相连接，用于在温度值或烟雾浓度值达到系统预置的报警阈值时，向预置的手机发短信进行提醒。

2.根据权利要求1所述的一种温度和烟雾浓度的监测及控制装置，其特征在于，所述检测模块还包括：温度检测模块和烟雾浓度检测模块，都与所述控制器相连接。

3.根据权利要求2所述的一种温度和烟雾浓度的监测及控制装置，其特征在于，所述温度检测模块为DS18B20数字式温度传感器，包括：3个引脚和R3电阻，3个引脚分别作为电源正VCC、电源负GND和信号输入输出口DQ的连接引脚；所述R3电阻与电源正VCC、控制器相连接，用于保证控制器与DS18B20数字式温度传感器通讯时高低电平能够准确地被控制器和DS18B20数字式温度传感器识别；所述电源正VCC接公共电源，所述电源负GND接地。

4.根据权利要求3所述的一种温度和烟雾浓度的监测及控制装置，其特征在于，所述控制器为AT89S52单片机；所述AT89S52单片机连接到信号输入输出口DQ，用于实现温度数据的采集、处理。

5.根据权利要求2所述的一种温度和烟雾浓度的监测及控制装置，其特征在于，所述烟雾浓度检测模块为MQ-5传感器。

6.根据权利要求3所述的一种温度和烟雾浓度的监测及控制装置，其特征在于，所述R3电阻为4.7KΩ的上拉电阻。

7.根据权利要求1所述的一种温度和烟雾浓度的监测及控制装置，其特征在于，所述显示模块为LCD显示屏。

8.根据权利要求1所述的一种温度和烟雾浓度的监测及控制装置，其特征在于，所述按键模块包括：复位按键、参数设置按键、增加按键和减小按键，都与所述控制器相连接；并且所述复位按键与电容并联后，一端连接到电源正VCC，另一端与R1电阻串联，所述R1电阻另一端接地，所述控制器连接于R1电阻与复位按键、电容的连接端相连接；所述参数设置按键、增加按键和减小按键并联后一端接地，另一端与所述控制器相连接。

9.根据权利要求1所述的一种温度和烟雾浓度的监测及控制装置，其特征在于，所述报警模块包括：蜂鸣器和LED灯，都与所述控制器相连接。

10.根据权利要求1所述的一种温度和烟雾浓度的监测及控制装置，其特征在于，所述GSM模块为TC35i芯片。