CN204946269U - 一种家庭地震报警装置 - Google Patents

Abstract

一种家庭地震报警装置，包括无线发射单元和无线接收单元，无线发射单元无线连接无线接收单元，所述无线发射单元包括信号采集模块和无线信号发射模块，无线接收单元包括无线信号接收模块和报警模块，信号采集模块与无线信号发射模块的输入端连接，无线信号发射模块与无线信号接收模块无线连接，无线信号接收模块的输出端与报警模块连接；所述无线发射单元装设于室外，无线接收单元装设于室内。本实用新型提供一种基于地震检波器的家庭地震报警装置，能够根据地震检波器对房屋的振动情况进行实时检测，当出现房屋振动时，就会发出报警信号，可以提前进行逃脱，保障生命安全。

Description

一种家庭地震报警装置

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，具体涉及一种基于地震检波器的家庭地震报警装置。

背景技术

随着人们生活水平的提高，人们对生活的追求也变得越来越高。同时，随着社会的不断进步，人们对生活质量的追求也变得越来越高。正是因为现在人们的生活变得越来越好，所以人们才更加珍惜生命。地震，又称地动、地振动，是地球上面经常发生的一种自然想象。由于地壳运动引起的地球表面的快速振动，地壳快速释放能量过程中造成的振动，期间会产生地震波，也是地壳运动的一种特殊表现形式。地震的发生常常造成人员伤亡，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、地裂等灾害，最让人担心受怕的还是地震会使房屋崩塌。因为如果人们都在睡觉，但是地震发生了，人们却没有发现，如果出现房屋倒塌，对人们的生命安全造成严重的威胁。正是因为此种原因，所以人们非常担心地震的发生，但是现阶段又没有很好的防震措施。虽然国家或是地方有地震局，地震局里面有地震仪，但是远水解不了近火，因为虽然地震仪能够对地震进行一定的预测，但是它预测范围很广，而且也不是家家户户都有地震仪，一旦地震发生，人们还是很难提前预测或是防范。

针对地震提前预防问题，人们也尝试着去想方设法解决这些问题。在现实生活中，人们所接触最多的就是通过电视广播进行防震，一旦国家地震局或是地方地震局检测到某些局部地区可能要发生地震，就会在电视上面或是通过上级传下级进行通告，提醒人们进行防地震，这种方法比较被动，因为首先预防地震也是一个未知数，不知道地震何时发生。其次，人们不能在地震到来的时候有个提示，处于一种被动状况。另外，人们预防地震可能通过地下水异常，生物异常，气象异常等等情况，试想一下，因为这些异常情况也没有明显的界限，只是人为界定，人们通过肉眼很难辨清是不是处于异常情况，而且有些异常情况人们也不是很容易发现，一旦地震发生，发生房屋倒塌，人们还是逃脱不了。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种基于地震检波器的家庭地震报警装置，能够根据地震检波器对房屋的振动情况进行实时检测，当出现房屋振动时，就会发出报警信号，可以提前进行逃脱，保障生命安全。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种家庭地震报警装置，包括无线发射单元和无线接收单元，无线发射单元无线连接无线接收单元，所述无线发射单元包括信号采集模块和无线信号发射模块，无线接收单元包括无线信号接收模块和报警模块，信号采集模块与无线信号发射模块的输入端连接，无线信号发射模块与无线信号接收模块无线连接，无线信号接收模块的输出端与报警模块连接；所述无线发射单元装设于室外，无线接收单元装设于室内。

所述信号采集模块包括地震检波器、信号放大电路、A/D转换电路，地震检波器连接信号放大电路，信号放大电路连接A/D转换电路，A/D转换电路连接无线信号发射模块的输入端。

所述地震检波器安装于检测箱内，检测箱放置于远离行人、车辆经过的地方。

所述报警模块包括开关电磁阀和声光报警器，开关电磁阀与信号接收模块的输出端连接，开关电磁阀控制声光报警器的开合。

还包括倾斜检测模块，倾斜检测模块与无线信号接收模块的输入端连接；倾斜检测模块安装于室内墙壁上，倾斜检测模块采用型号为型号为BWH520的倾斜传感器。

所述无线信号发射模块和无线信号接收模块为型号为CC2530的单片机。

所述地震检波器的型号为TYJ-P2C。

所述声光报警器的型号为TGSG。

采用上述结构，本实用新型具有以下优点：

1、本装置通过单片机控制的地震检波器来解决了家庭防震，为人们安全撤离提供宝贵时间，从而保障家人安全；同时还能检测爆炸。

2、通过采用传感器检测、无线ZigBee技术通讯并且单片机控制，不仅方便、节能，还提升了家庭防震水平，增强了安全感。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的装设示意图；

图3为本实用新型CC2530单片机的电路图；

图4为本实用新型开关电磁阀的电路图；

图5为本实用新型倾斜传感器的电路图；

图6为本实用新型的A/D转换电路图；

图7为本实用新型的信号放大电路图；

图中：信号采集模块1、地震检波器11、信号放大电路12、A/D转换电路13、无线信号发射模块2、无线信号接收模块3、报警模块4、开关电磁阀41、声光报警器42、倾斜检测模块5、检测箱6。

具体实施方式

如图1-2所示，一种家庭地震报警装置，包括无线发射单元和无线接收单元，无线发射单元无线连接无线接收单元，所述无线发射单元包括信号采集模块1和无线信号发射模块2，无线接收单元包括无线信号接收模块3和报警模块4，信号采集模块1与无线信号发射模块2的输入端连接，无线信号发射模块2与无线信号接收模块3无线连接，无线信号接收模块3的输出端与报警模块4连接；所述无线发射单元装设于室外，无线接收单元装设于室内。

所述信号采集模块1包括地震检波器11、信号放大电路12、A/D转换电路13，地震检波器11连接信号放大电路12，信号放大电路12连接A/D转换电路13，A/D转换电路13连接无线信号发射模块2的输入端。

所述地震检波器11安装于检测箱6内，检测箱放置于远离行人、车辆经过的地方。

所述报警模块4包括开关电磁阀41和声光报警器42，开关电磁阀41与信号接收模块3的输出端连接，开关电磁阀41控制声光报警器42的开合。

还包括倾斜检测模块5，倾斜检测模块5与无线信号接收模块3的输入端连接；倾斜检测模块5安装于室内墙壁上，倾斜检测模块5采用型号为型号为BWH520的倾斜传感器，当倾斜角达到一定程度时，报警器开始报警。

所述无线信号发射模块2和无线信号接收模块3为型号为CC2530的单片机。

所述地震检波器11的型号为TYJ-P2C。

所述声光报警器42的型号为TGSG。

本实用新型选用的地震检波器11型号为TYJ-P2C，该型号传感器能够对深部地震进行勘探，能够对天然地震预报监测以及工程微振测量以及其他方面的低频测振，具有高灵敏度、低失真、合理的阻尼系数、线性相应好、防水性好并且具有较高的分辨率。另外，还具有体积小、重量轻、使用方便等特点，完全适用于本专利所述的家庭防震报警装置。倾斜传感器的型号为BWH520，这是一款高精度电压输出的双轴倾角传感器，最高精度可达到0.005°。内部采用高分辨率差分数模转换器，通过自动补偿方法，减小了环境变化引起的误差。内置微型固体摆锤，通过测量静态重力场变化，转换成倾角变化，变化通过电压方式输出。本实用新型采用非接触式测量原理，能实时输出当前的姿态倾角，使用简单，高精度，体积小，抗外界电磁干扰能力强，承受冲击震动能力强。

本实用新型选用的声音报警器型号为TGSG，该型号的声音报警器内置讯响器（喇叭），具有报警功能，并存贮有八种声音信息。它采用不锈钢壳，高档实用坚固耐用；工作稳定，实用寿命长；当地震检波器检测到地面振动时，会发出很大的报警声音。

如图3所示，为本实用新型CC2530单片机的电路图，CC2530芯片的集成度很高，外围电路只要连接少量的电阻、电容和电感等元件及晶振就可以正常工作。地震检波器的输出经过放大调理得到的数字信号SOUT与CC2530的端口与P0.6相连，端口P1_1和P1_0分别连接LED指示灯D1、D2，用于指示系统的工作状态。CC2530的下载调试接口由四线构成，包括DD、DC、RESET_N和GND信号，分别与芯片的端口P2_2、P2_1、RESET_N和GND相连。P1为天线接口，连接鞭状天线。CC2530的端口RF_N和RF_P提供差分的射频信号，在该信号输送到天线之前，需要在天线和芯片间增加一个用来实现平衡信号到非平衡信号的转换变换网络（平衡—非平衡变压器），该网络把无线电RF的差分信号的阻抗转换为单端50欧姆。

如图4所示，为本实用新型开关电磁阀的电路图，开关电磁阀41由继电器驱动器和继电器组成，继电器驱动器采用ULN2803，ULN2803是八路NPN达林顿连接晶体管阵，适用于低逻辑点平数字电路和较高的电流、电压要求之间的接口。这里用其驱动5V继电器，ULN2803输出端直接接继电器线圈一端，继电器线圈的另一端接+5V电源，ULN2803的输入端直接和无线控制I/O口相连，无线控制口输出高电平就驱动继电器动作。继电器的1端为衔铁外接阀门的输入端，2、3端为继电器两触头，3端与电源输入连接，4、5端为电磁线圈，线圈4端接+5V电源，5端接继电器驱动器。当5端输入高电平，线圈中无电流流通，则1、2闭合，所以继电器关闭；当5端输入低电平，线圈中有电流流通，由于电磁感应，将使1、3闭合，继电器开通。

如图5所示，为本实用新型倾斜传感器的电路图，CC2530单片机通过SPI总线分别与图4中的CSB/SCK/MISO/MOSI连接）控制传感器进行倾斜度转换，并换取来自倾斜传感器的转换结果。经过由CC2530处理器内部的计算程序计算出当前的倾斜度。CC2530处理器分析后确定是否启动声音报警。

如图6所示，为本实用新型的A/D转换电路图，采用ADC0808芯片，ADC0808是一种较为常用的8路模拟量输入，8位数字量输出的逐次比较式ADC芯片。该电路主要功能是读取地震检波器11接收电路的值。当地震检波器11检测到的数据高于系统中设置的参数阈值时，就会及时采集数据并通过ADC0808N将传感器采集并发出的模拟信号转换成8位的数字信号。然后将数字信号通过无线信号传输给无线信号发射模块2。

图7为本实用新型的信号放大电路图，由于地震检波器的输出信号比较小，需要专门的放大电路对电压信号进行放大，地震检波器采用的是3线制输出，所以在设计放大电路时选择采用仪表放大器MAX4196，它具有差分输入和相对参考端单端输出的闭环增益，具有差分输出和相对参考端的单端输出。即它的两个差分输入端施加输入信号，其增益可由内部预置，也可以由用户通过引脚内部设置或者通过输入信号隔离的外部增益电阻设置。在本系统中，测控系统希望地震检波器的输出信号在0-5V之间，所以在使用MAX4196芯片时，需要一个外部的电压基准，该电压基准相当于仪表放大器的零位，在本系统中，选择2.5V的电压基准。采用MAXIM公司的电压基准芯片MAX6192为MAX4196提供参考零位。

Claims (8)

1.一种家庭地震报警装置，包括无线发射单元和无线接收单元，无线发射单元无线连接无线接收单元，其特征在于：所述无线发射单元包括信号采集模块（1）和无线信号发射模块（2），无线接收单元包括无线信号接收模块（3）和报警模块（4），信号采集模块（1）与无线信号发射模块（2）的输入端连接，无线信号发射模块（2）与无线信号接收模块（3）无线连接，无线信号接收模块（3）的输出端与报警模块（4）连接；所述无线发射单元装设于室外，无线接收单元装设于室内。

2.根据权利要求1所述一种家庭地震报警装置，其特征在于：所述信号采集模块（1）包括地震检波器（11）、信号放大电路（12）、A/D转换电路（13），地震检波器（11）连接信号放大电路（12），信号放大电路（12）连接A/D转换电路（13），A/D转换电路（13）连接无线信号发射模块（2）的输入端。

3.根据权利要求2所述一种家庭地震报警装置，其特征在于：所述地震检波器（11）安装于检测箱（6）内，检测箱放置于远离行人、车辆经过的地方。

4.根据权利要求1所述一种家庭地震报警装置，其特征在于：所述报警模块（4）包括开关电磁阀（41）和声光报警器（42），开关电磁阀（41）与信号接收模块（3）的输出端连接，开关电磁阀（41）控制声光报警器（42）的开合。

5.根据权利要求1所述一种家庭地震报警装置，其特征在于：还包括倾斜检测模块（5），倾斜检测模块（5）与无线信号接收模块（3）的输入端连接；倾斜检测模块（5）安装于室内墙壁上，倾斜检测模块（5）采用型号为型号为BWH520的倾斜传感器。

6.根据权利要求1所述一种家庭地震报警装置，其特征在于：所述无线信号发射模块（2）和无线信号接收模块（3）为型号为CC2530的单片机。

7.根据权利要求2或3所述一种家庭地震报警装置，其特征在于：所述地震检波器（11）的型号为TYJ-P2C。

8.根据权利要求4所述一种家庭地震报警装置，其特征在于：所述声光报警器（42）的型号为TGSG。