CN204791387U - 智能烟雾探测器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种智能烟雾探测器，其包括主控芯片、烟雾传感器、烟雾信号处理电路以及保护电路模块，所述烟雾信号处理电路和保护电路模块分别电连接于所述主控芯片，所述烟雾传感器电连接于烟雾信号处理电路，所述保护电路模块包括过压保护电路。该探测器通过烟雾信号处理电路接收到烟雾传感器感测到的信号后，进行抑制干扰信号和无用信号的处理，可有效地保证了使用寿命和报警阈值一致性，具有高度灵敏性和抗干扰性。保护电路模块具有过压保护，能针对过压和相关瞬间快速高压脉冲对探测器保护，避免过压和瞬间高压导致烟雾探测器的损坏和产品的死机无功能或是误报状态，从而大大提高探测器使用寿命和可靠性。

Description

智能烟雾探测器

技术领域

本实用新型涉及烟感探测技术领域，具体涉及一种智能烟雾探测器。

背景技术

众所周知，在几乎所有的办公场所、生产现场、工地，甚至住宅楼内都会设置灾情报警器。一般的灾情报警器都有火灾情的报警探测器以及电气火灾监控器等，典型的有烟雾探测器。烟雾探测器主要是通过监测烟雾的浓度来实现火灾防范的，有的烟雾探测器内部采用离子式烟雾传感，离子式烟雾传感器是一种技术先进，工作稳定可靠的传感器，被广泛运用到各种消防报警系统中，性能远优于气敏电阻类的火灾报警器。

目前，大多数探测器采用MCU控制，能够智能判断火灾时产生的烟雾并报警。报警器内置蜂鸣器，报警后发出强烈的声响。然而，大多设置烟雾探测器的场所会对其产生干扰，探测器误报警的情况时有存在。另外，有的烟雾探测器使用时间较长，或者外部电源不稳定，尤其对于生产车间而言，外部电源耗电较大，经常不稳定，从而导致烟雾探测器容易损坏，更易于发生死机无功能或误报状态。另外，现在的烟雾探测器型产品还具有不能很好的适应当前环境的缺点，不能分析和学习当前环境情况，无法识别干扰，为此多采用分立元件，产品配件数量较多，生产繁杂，不良机率高。

实用新型内容

有鉴于此，提供一种高灵敏度、抗干扰、不误报、高可靠的智能烟雾探测器。

一种智能烟雾探测器，其包括主控芯片、烟雾传感器、烟雾信号处理电路以及保护电路模块，所述烟雾信号处理电路和保护电路模块分别电连接于所述主控芯片，所述烟雾传感器电连接于烟雾信号处理电路，所述保护电路模块包括过压保护电路。

进一步地，所述智能烟雾探测器还包括温度传感器电路，所述温度传感器电路电连接于所述主控芯片。

进一步地，所述智能烟雾探测器具有报警装置，所述报警装置电连接于所述主控芯片。

进一步地，所述报警装置包括报警电路模块、闪灯控制电路以及报警指示电路，所述闪灯控制电路电连接于报警电路模块，所述报警指示电路电连接于闪灯控制电路，所述报警电路模块、闪灯控制电路以及报警指示电路还分别电连接于主控芯片。

进一步地，所述报警指示电路包括一个或多个指示灯，所述闪灯控制电路包括至少一个LED灯。

进一步地，所述保护电路模块还包括极性保护电路和稳压电路，所述过压保护电路、极性保护电路和稳压电路依次电连接，所述稳压电路电连接于所述主控芯片，所述报警电路模块和报警指示电路分别电连接于所述稳压电路的输入端。

进一步地，所述报警电路模块具有滤波加延时的假信号处理电路。

进一步地，所述烟雾信号处理电路包括差动放大电路。

进一步地，所述烟雾信号处理电路内置有微处理器芯片U3，所述烟雾传感器包括光电红外对管U4，用于测量烟的浓度。

进一步地，所述主控芯片为8位闪存微处理器U2，所述8位闪存微处理器U2内置有ADC模块、PWM模块、存储器、IIC总线接口、SPI接口。

上述智能烟雾探测器具有烟雾传感器、烟雾信号处理电路以及保护电路模块，通过烟雾信号处理电路接收到烟雾传感器感测到的信号后，进行抑制干扰信号和无用信号的处理，可有效地保证了使用寿命和报警阈值一致性，具有高度灵敏性和抗干扰性。保护电路模块具有过压保护，能针对过压和相关瞬间快速高压脉冲对探测器保护，避免过压和瞬间高压导致烟雾探测器的损坏和产品的死机无功能或是误报状态，从而大大提高探测器使用寿命和可靠性。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的智能烟雾探测器的模块框架示意图。

图2是图1的智能烟雾探测器的主控芯片电路原理示意图。

图3是图1的智能烟雾探测器的烟雾传感器和烟雾信号处理电路原理示意图。

图4是图1的智能烟雾探测器的保护电路模块的电路原理示意图。

图5是图1的智能烟雾探测器的报警装置电路原理示意图。

图6是图1的智能烟雾探测器的温度传感器电路原理示意图。

具体实施方式

以下将结合具体实施例和附图对本实用新型进行详细说明。

请参阅图1至图6，显示本实用新型实施例的智能烟雾探测器10模块及其组成电路原理，智能烟雾探测器10包括主控芯片11、烟雾传感器12、烟雾信号处理电路13以及保护电路模块15，所述烟雾信号处理电路13和保护电路模块15分别电连接于所述主控芯片11，所述烟雾传感器12电连接于烟雾信号处理电路13，所述保护电路模块15包括过压保护电路151。

具体地，如图1和2所示，主控芯片11为8位闪存微处理器U2，8位闪存微处理器U2内置有ADC模块（高速模数转换模块）、PWM模块（调制模块）、存储器、IIC总线接口（集成电路总线））、SPI接口（串行外设接口）等。另外，主控芯片11还内置有相关烟雾和温度检测/分析/判断/报警相关算法程序，对环境学习程序，相关指示/报警等。该处理器U2功能强大，运算速度是51单片机的几倍；而且内置对烟雾报警算法、温度报警算法以及抗干扰的相关程序，符合EN54的欧洲安全规格标准。另外，8位闪存微处理器U2可更快速处理保存相关数据，高速集成运放处理烟信号，其稳定性高，抗干扰性强，能自适应自学习当前环境，恶劣环境下一样出色工作。通过微处理器的相关多项程序算法，对于火灾早期产生的白烟和黑烟都能可靠报警和使能报警装置报警。

如图3所示，烟雾传感器12、烟雾信号处理电路13相连接，烟雾信号处理电路13包括差动放大电路，烟雾信号处理电路13内置有微处理器芯片U3，烟雾传感器12包括光电红外对管U4，用于测量烟的浓度。目前市面上的烟雾探测器的一致性差，报警阈值相差很远，在信号处理上简单的放大无论是有用信号还是无用信号都会一起处理，使烟感误报产生。本实施例采用差动放大电路，抑制干扰信号和无用信号的处理，保证了使用寿命和报警阈值一致性，符合EN54的要求。

保护电路模块15还包括极性保护电路152和稳压电路153，如图4所示，过压保护电路151、极性保护电路152和稳压电路153依次电连接，稳压电路153电连接于主控芯片11。过压保护电路151通过五金件与主机专用线路连接（即图5中线路输入），以提供电能。目前市面上的烟雾探测器都没有做针对过压和相关瞬间快速高压脉冲的保护，这样会导致烟感的损坏和产品的死机无功能或是误报状态。本实施例通过增加过压保护电路151，实时监测主线路输入电压，当主线路电压超过正常值的一个数值，电路动作，以确保主机提供正常工作电压，以防接错供电线路，过高压电源造成探测器烧毁。

极性保护电路152为双向保护，无论主线路电源的正负极怎样对调，烟雾探测器10都不会烧毁，并且能正常的工作，给使用和安装提供方便。目前市面上的烟雾探测器都没有这种极性保护，这样将导致在接主线路时，由于接线电源的正负极没有接对时，烟雾探测器烧毁；有些可能只是有单向保护，虽然相对于完全没有任何保护而言，有利的是主线路的电源正负极接错了不会烧毁烟雾探测器，但是烟雾探测器不会工作，使用时不方便。

稳压电路153为LDO稳压（即低压差线性稳压器），其具有一个自耗很低的微型芯片U1，工作时，先进行DC-DC转换，把主机的电压转成主控芯片11工作所对应的电压。市面很多的烟雾探测器的内部电路通常存在一些电压过冲和击穿边缘现象，导致烟雾探测器内部主要器件烧毁或是无规律烟雾探测器莫名损坏。针对这些缺陷问题，本实施例选用了输入高耐压的芯片，通过相关实验和仪器测试，采用如图4所示的稳压电路，解决这些隐形的问题。

如图1和5所示，智能烟雾探测器10还包括报警装置17，所述报警装置17电连接于所述主控芯片11。具体地，报警装置17包括报警电路模块171、闪灯控制电路172以及报警指示电路173。如图1和闪灯控制电路172电连接于报警电路模块171，报警指示电路173电连接于闪灯控制电路172，报警电路模块171、闪灯控制电路172以及报警指示电路173还分别电连接于主控芯片11。报警电路模块171和报警指示电路173分别电连接于稳压电路的输入端。当有火灾并达到报警值时，报警电路模块171产生一个让主机报警的一个信号。闪灯控制电路172包括至少一个LED灯，在报警时才有效，在其它的地方可以提示有火灾驱动。其中，报警指示电路173包括一个或多个指示灯。在无报警状态下，以LED为指示器，以一个亮灯周期来提示工作正常；当有警情时，LED全亮，提示正发生火警。进一步地，报警电路模块171具有滤波加延时的假信号处理电路。虽然在传统烟感探测器上都有报警装置，但没有做相关的真假报警信号的确认，尤其在上电时就报警，工作中有干扰也会报警，给人们生活带来骚扰和对火灾报警降低警觉性。本实施例的报警电路模块171设置了滤波加延时的假信号处理，配合处理器U2软件程序的算法确认，使报警准确而不误报。

此外，如图6所示，智能烟雾探测器10还包括温度传感器电路16，所述温度传感器电路16电连接于所述主控芯片11。温度传感器电路16实时监测环境温度，实时将环境数据传给主控芯片11，温度变化异常升时也会报警，优选采用消防用传感器，温度测量高，反应灵敏，精度高，配合主控芯片11程序，符合EN54要求。

上述智能烟雾探测器10具有烟雾传感器12、烟雾信号处理电路13以及保护电路模块15，通过烟雾信号处理电路13接收到烟雾传感器12感测到的信号后，进行抑制干扰信号和无用信号的处理，可有效地保证了使用寿命和报警阈值一致性，具有高度灵敏性和抗干扰性。保护电路模块15具有过压保护，能针对过压和相关瞬间快速高压脉冲对探测器保护，避免过压和瞬间高压导致烟雾探测器的损坏和产品的死机无功能或是误报状态，从而大大提高探测器10的使用寿命和可靠性。

需要说明的是，本实用新型并不局限于上述实施方式，根据本实用新型的创造精神，本领域技术人员还可以做出其他变化，这些依据本实用新型的创造精神所做的变化，都应包含在本实用新型所要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种智能烟雾探测器，其特征在于，包括主控芯片、烟雾传感器、烟雾信号处理电路以及保护电路模块，所述烟雾信号处理电路和保护电路模块分别电连接于所述主控芯片，所述烟雾传感器电连接于烟雾信号处理电路，所述保护电路模块包括过压保护电路。

2.如权利要求1所述的智能烟雾探测器，其特征在于，所述智能烟雾探测器还包括温度传感器电路，所述温度传感器电路电连接于所述主控芯片。

3.如权利要求1所述的智能烟雾探测器，其特征在于，所述智能烟雾探测器具有报警装置，所述报警装置电连接于所述主控芯片。

4.如权利要求3所述的智能烟雾探测器，其特征在于，所述报警装置包括报警电路模块、闪灯控制电路以及报警指示电路，所述闪灯控制电路电连接于报警电路模块，所述报警指示电路电连接于闪灯控制电路，所述报警电路模块、闪灯控制电路以及报警指示电路还分别电连接于主控芯片。

5.如权利要求4所述的智能烟雾探测器，其特征在于，所述报警指示电路包括一个或多个指示灯，所述闪灯控制电路包括至少一个LED灯。

6.如权利要求4所述的智能烟雾探测器，其特征在于，所述保护电路模块还包括极性保护电路和稳压电路，所述过压保护电路、极性保护电路和稳压电路依次电连接，所述稳压电路电连接于所述主控芯片，所述报警电路模块和报警指示电路分别电连接于所述稳压电路的输入端。

7.如权利要求4所述的智能烟雾探测器，其特征在于，所述报警电路模块具有滤波加延时的假信号处理电路。

8.如权利要求1所述的智能烟雾探测器，其特征在于，所述烟雾信号处理电路包括差动放大电路。

9.如权利要求1所述的智能烟雾探测器，其特征在于，所述烟雾信号处理电路内置有微处理器芯片U3，所述烟雾传感器包括光电红外对管U4，用于测量烟的浓度。

10.如权利要求1所述的智能烟雾探测器，其特征在于，所述主控芯片为8位闪存微处理器U2，所述8位闪存微处理器U2内置有ADC模块、PWM模块、存储器、IIC总线接口、SPI接口。