CN204926426U - 一种无线气体报警器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种无线气体报警器，涉及通信及电子领域，旨在提供一种无线气体报警器，运用无线传感网络技术和分散式控制技术以解决现有气体报警器因采用有线通讯而导致施工难度大、成本高、通讯故障的问题，和缺乏保护输出装置导致出现警情时人和设备不能被及时可靠保护的问题。本实用新型所述一种无线气体报警器包括：线路板、微控制器、天线、报警装置、保护输出装置、气体传感器、RS485模块；所述微控制器位于所述线路板上；所述天线、报警装置、保护输出装置、气体传感器、RS485模块均通过所述线路板与所述微控制器相连。
Description
技术领域
本实用新型涉及通信及电子领域，更具体的说，涉及一种无线气体报警器。
背景技术
目前，市面上气体报警器普遍采用有线通讯技术和缺乏保护输出装置。有线通讯技术存在以下一些问题：在多个气体报警器联网通讯的情况下，线材成本高企，布线施工难度很大；通讯线路断裂，便出现通讯故障。缺乏保护输出装置导致出现告警却不能保护人和设备安全，或须通过总线上传警情至控制器，然后由控制器输出保护措施，因为环节多所以有可能出现控制器处理警情不及时以至延误对人和设备的保护，或者由于通讯故障而彻底丧失对人和设备的保护。
无线传感网络是一个比较新的技术领域，近年来，世界一些国家加大投入，研究开发新技术，积极攻克标准、技术和应用的制高点。我国也把这项技术发展列入国家中长期科技发展规划。无线传感网络其大规模、动态性、可靠性、低成本、自组网等特点使得其在各行业领域具有非常广阔的应用前景。
与此同时，在新一代仪表控制系统中，分散控制系统以微处理器为基础，采用控制功能分散、显示操作集中、兼顾分而自治和综合协调的设计原则，达到输出控制的实时性与可靠性解决方案。
因此，充分理解运用无线传感网络技术和分散式控制系统设计理念，解决现存气体报警器存在的缺陷，成为上佳之选。
发明内容
本实用新型的技术提供一种无线气体报警器，充分运用无线传感网络技术和分散式控制技术，用以解决现有气体报警器因采用有线通讯技术导致施工难度大、成本高、通讯故障的问题，和缺乏保护输出装置导致出现警情时人和设备不能被及时、可靠保护的问题。
本实用新型实施例提供了一种无线气体报警器，包括：线路板、微控制器、天线、报警装置、保护输出装置、气体传感器、RS485模块；
所述微控制器位于所述线路板上；
所述天线通过所述线路板与所述微控制器相连；
所述报警装置通过所述线路板与所述微控制器相连；
所述保护输出装置通过所述线路板与所述微控制器相连；
所述气体传感器通过所述线路板与所述微控制器相连；
所述RS485模块通过所述线路板与所述微控制器相连。
由于本实用新型一种无线气体报警器提供了微控制器，该微控制器内嵌RF收发器，提供了一个无线传感网通讯解决方案的基础，从而可以在该微控制器内嵌多种无线传感网通讯协议栈软体，从而实现本实用新型建立无线传感网通讯的解决方案，最终达到本实用新型一种无线气体报警器降低线材成本和施工难度、并可靠传输数据的目的。
所述天线为匹配于上述微控制器内嵌RF收发器的天线，匹配即与上述微控制器内嵌的RF收发器的频率、阻抗、增益等特征参数相适应。该天线将上述微控制器的RF收发器所接收的电磁波信号变换成传输线上的导行波信号、将发送的导行波信号变为在空气中传播的电磁波信号，从而完成本实用新型的无线传输功能。
所述气体传感器为半导体气敏元件、电化学气体传感器或红外气体传感器。
所述报警装置为声光警号，受控于上述微控制器，当气体浓度超过报警限值时，微控制器输出控制，触发声光警号发出声光信号。
所述保护输出装置为继电器，该继电器由上述微控制器进行控制，当气体浓度超过保护阀值的时候，微控制器便输出控制信号，使得继电器动作，得以驱动外接保护设施，达到本实用新型一种无线气体报警器保护人身和设备安全的目的。
所述RS485模块为一种通讯接口，通过该接口实现与上位机的有线通讯，可与上述无线通讯解决方案形成冗余方案，另外用户也可通过该接口实现对本无线气体报警器的调试。
所述无线气体报警器还包括：
液晶显示屏，通过所述线路板与微控制器连接，用于显示本气体报警器的工作状态、故障情况和气体浓度。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明
图1是本实用新型的示意图；
图2是本实用新型实施例的示意图，各方框内圆括符中的标示为本实施例选取的具体器件型号；
图3是本实用新型实施例的RS485模块的电路图。
具体实施方式
结合图2，详细说明本实用新型的一个具体实施例。
如图2所示，本实用新型实施例提供了一种无线气体报警器，包括：线路板（1）、微控制器（2）、天线（3）、报警装置（4）、保护输出装置（5）、气体传感器（6）、RS485模块（7）；所述微控制器（2）位于所述线路板（1）上；所述天线(3)通过所述线路板(1)与所述微控制器(2)相连；所述报警装置(4)通过所述线路板(1)与所述微控制器(2)相连；所述保护输出装置(5)通过所述线路板(1)与所述微控制器(2)相连；所述气体传感器(6)通过所述线路板(1)与所述微控制器(2)相连；所述RS485模块(7)通过所述线路板(1)与所述微控制器(2)相连。
本实施例中微控制器(2)采用Ti公司的CC2530F256芯片。CC2530F256是用于2.4GHzIEEE802.15.4、ZigBee和RF4CE应用的一个片上系统（SoC）解决方案。CC2530F256内嵌RF收发器，具有业界标准的增强型8051CPU，256KB系统内可编程闪存和8-KBRAM，8路输入和可配置分辨率的12位ADC，2个支持多种串行通信协议的USART。因此选用CC2530F256作为本实施例的微控制器，内嵌ZigBee软体协议栈，便可以实现本实用新型一种无线气体报警器组建无线传感网络进行通讯的解决方案，达到降低线材成本和施工难度，并可靠传输数据的目的。
本实施例中天线（3）适应于上述微控制器(2)的RF收发器特性，采用频率2.4GHz、阻抗50Ω、增益3dBi的天线。该天线（3）与微控制器(2)相连，将微控制器(2)的RF收发器所接收的电磁波信号变换成传输线上的导行波信号、将发送的导行波信号变为在空气中传播的电磁波信号，从而完成本实用新型一种无线气体报警器的无线传输功能。
本实施例中报警装置（4）采用5VDC供电的声光警号。该声光警号受控于上述微控制器(2)，当气体浓度超过报警限值时，微控制器(2)输出控制，触发该声光警号发出声光信号,完成报警功能。
本实施例中保护输出装置（5）采用5VDC电压驱动的继电器。该继电器由上述微控制器(2)进行控制，当气体浓度超过保护阀值的时候，微控制器(2)便输出控制信号，使得该继电器动作，得以驱动外接保护设施，达到保护人身和设备安全的目的。
本实施例中所述气体传感器(6)为半导体气敏元件、电化学气体传感器或红外气体传感器。半导体气敏元件是利用气敏半导体与可燃气体接触时电阻率变化的性质制成的传感器，本实施例气体传感器(6)采用河南郑州炜盛电子科技有限公司的型号为MQ137的半导体气敏元件实现对氨气浓度的检测；电化学气体传感器是把测量对象气体在电极处氧化或还原而测电流，得出对象气体浓度的传感器，本实施例气体传感器(6)可采用德国速丽德(solidsense)公司的型号为CLE-1012-401的电化学气体传感器实现对氨气浓度的检测；红外气体传感器是一种基于不同气体分子的近红外光谱选择吸收特性，利用气体浓度与吸收强度关系鉴别气体组分并确定其浓度的气体传感装置，本实施例气体传感器(6)采用perkinelmer公司的红外气体传感器型号为PYS3228TCG2/G20,实现对CO2气体的检测。
本实施例中RS485模块（7）采用Maxim公司的MAX485芯片，MAX485接口芯片是Maxim公司的一种RS485芯片。如图3所示，MAX485芯片通过接口EXCON与上位机通讯，通过接口线路UART_485并通过上述线路板（1）与微控制器(2)连接，收发微控制器(2)的数据。
如图2所示，本实施例的一种无线气体报警器还可以进一步包括：液晶显示屏（8）。
液晶显示屏（8）通过线路板(1)与所述微控制器(2)相连，该液晶显示屏（8）采用128X64点阵屏，用于显示本实施例的一种无线气体报警器的工作状态、故障情况和气体浓度。
由以上实施例所述，其包括了：线路板（1）、微控制器（2）、天线（3）、报警装置（4）、保护输出装置（5）、气体传感器（6）、RS485模块（7）。因此，本实施例运用无线传感网络技术和分散式控制技术，可以解决现有气体报警器因采用有线通讯技术导致施工难度大、成本高、通讯故障的问题，和缺乏保护输出装置导致出现警情时人和设备不能被及时、可靠保护的问题。
尽管本实施例描述了本实用新型一种无线气体报警器的具体解决方案，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对本实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括本实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。
Claims (6)
1.一种无线气体报警器，其特征在于，包括：线路板、微控制器、天线、报警装置、保护输出装置、气体传感器、RS485模块；
所述微控制器位于所述线路板上；
所述天线通过所述线路板与所述微控制器相连；
所述报警装置通过所述线路板与所述微控制器相连；
所述保护输出装置通过所述线路板与所述微控制器相连；
所述气体传感器通过所述线路板与所述微控制器相连；
所述RS485模块通过所述线路板与所述微控制器相连；
所述气体传感器为半导体气敏元件、电化学气体传感器或红外气体传感器；
所述报警装置为声光警号。
2.如权利要求1中所述的一种无线气体报警器，其特征在于，所述微控制器内嵌RF收发器，提供了一个无线传感网络通讯解决方案的基础。
3.如权利要求1中所述的一种无线气体报警器，其特征在于，所述天线为频率、阻抗、增益匹配于上述微控制器内嵌的RF收发器的天线。
4.如权利要求1中所述的一种无线气体报警器，其特征在于，所述保护输出装置为继电器，该继电器由微控制器进行控制，输出保护信号。
5.如权利要求1中所述的一种无线气体报警器，其特征在于，所述RS485模块为一种通讯接口，通过该接口实现与上位机的有线通讯。
6.如权利要求1中所述的一种无线气体报警器，其特征在于，所述一种无线气体报警器还包括：
液晶显示屏，通过所述线路板与微控制器连接，用于显示本气体报警器的工作状态、故障情况和气体浓度。
Priority Applications (1)
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| CN201520309810.5U CN204926426U (zh) | 2015-05-14 | 2015-05-14 | 一种无线气体报警器 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20230043515A1 (en) * | 2018-05-02 | 2023-02-09 | Elatronic Ag | Remote temperature measurement of cookware through a ceramic glass plate using an infrared sensor |
-
2015
- 2015-05-14 CN CN201520309810.5U patent/CN204926426U/zh not_active Expired - Fee Related
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