CN207705763U - 建筑火灾中的自动断闸装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种建筑火灾中的自动断闸装置，包括直流电源、单片机、探测火灾状况的传感器和舵机，所述直流电源为单片机、探测火灾状况的传感器和舵机供电；所述单片机分别与探测火灾状况的传感器、舵机的信号线连接；所述舵机的转动轴与连杆机构连接，舵机的转动轴驱动所述连杆机构带动闸刀的闸刀片旋转到断闸位置。本装置通过探测室内温度和可燃气体或烟雾浓度，超出可接受范围后，自动推动闸刀切断电源，有效避免了带电火灾带来更大的损失。

Description

建筑火灾中的自动断闸装置

技术领域

该实用新型涉及建筑电气消防安全领域，特别是涉及一种建筑火灾中的自动断闸装置。

背景技术

在建筑物内如果遇到火灾的紧急情况，切断电源很重要，尤其是电气火灾。然而往往在火灾发生后，人们会因为谎忙逃生而忘记去切断电源。电气火灾发生时，人们总是想到要立即灭火，有时甚至会直接用水浇，产生漏电、爆炸的危险。在此，本专利设计出一款火灾中专用的消防自动断闸装置，通过探测室内温度和可燃气体或烟雾浓度，超出可接受范围后，自动推动闸刀切断电源。

目前市面上所售类似装置多为电路大电流跳闸装置，没有在火灾发生时能够自动断闸的装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能够在火灾时自动断闸的建筑火灾中的自动断闸装置。

本实用新型的技术解决方案是，一种建筑火灾中的自动断闸装置，包括直流电源、单片机、探测火灾状况的传感器和舵机，所述直流电源为单片机、探测火灾状况的传感器和舵机供电；所述单片机分别与探测火灾状况的传感器、舵机的信号线连接；所述舵机的转动轴与连杆机构连接，舵机的转动轴驱动所述连杆机构带动闸刀的闸刀片旋转到断闸位置。

优选的，所述单片机、舵机和直流电源设置在控制盒内，所述控制盒的一侧设有传感器引出线开口，控制盒的另一侧设有舵机轴通过开口。

优选的，所述控制盒的正面设置有OLED显示屏，所述OLED显示屏与单片机连接。

优选的，所述探测火灾状况的传感器为气体传感器、温度传感器、烟雾传感器中的一种或多种，所述探测火灾状况的传感器分布在室内多个存在火灾隐患的地方和隐蔽的角落。

优选的，所述直流电源采用干电池，所述干电池的电压为5V，所述单片机采用STM32芯片。

优选的，所述连杆机构包括传动臂和旋转推动杆，所述舵机的转动轴与闸刀片的旋转轴线设置在同一轴线上，所述传动臂的一端与舵机的转动轴连接，所述旋转推动杆与传动臂的另一端连接，旋转推动杆与舵机的转动轴平行，所述旋转推动杆设置在闸刀片上端合闸位置的后部，所述舵机的转动轴旋转带动旋转推动杆旋转时，所述旋转推动杆推动闸刀片并与闸刀片一起绕闸刀片旋转轴线旋转到断闸位置。

优选的，所述连杆机构包括连杆，所述连杆与舵机的转动轴连接，连杆与舵机的转动轴垂直，连杆设置在闸刀片上端合闸位置的后部，连杆的转动平面与闸刀片的合闸面垂直，所述舵机的转动轴旋转带动连杆旋转时，所述连杆推动闸刀片绕闸刀片旋转轴线旋转到断闸位置，所述连杆与闸刀片上端相对滑动。

优选的，所述连杆机构还包括若干推动闸刀片的推动块，若干推动块均匀布置在所述连杆上，连杆上的推动块的尺寸从连杆靠近舵机转动轴一端到连杆的另一端依次变大。

优选的，所述推动块的横截面为三角形或矩形。

优选的，所述连杆机构包括压杆，所述压杆与舵机的转动轴连接，压杆与舵机的转动轴垂直，压杆设置在闸刀片上部，压杆的转动平面与闸刀片的旋转轴线前后设有间距，所述舵机的转动轴旋转带动压杆旋转时，所述压杆下压闸刀片上部使闸刀片绕闸刀片旋转轴线旋转到断闸位置，所述压杆与闸刀片上部相对滑动。

与现有技术相比，本实用新型建筑火灾中的自动断闸装置具有以下优点：1、本实用新型打破传统设计理念，设计出一款火灾中专用的消防自动断闸装置，通过探测室内温度或可燃气体或烟雾浓度，超出可接受范围后，自动推动闸刀切断电源，有效避免了带电火灾带来更大的损失；2、探测火灾状况的传感器分布在室内多个角落，任何一个传感器探测到高于设定值的浓度或温度时都可以触发整个装置工作，反映灵敏，单片机分析后，OLED屏显示此时的可燃气体、烟雾浓度和温度，同时驱动舵机旋转，舵机带动连杆机构将闸刀片推开断电，从而降低因没有及时切断电源而带来的财产损失和人身伤害；3、连杆机构包括传动臂和旋转推动杆，舵机的转动轴旋转带动旋转推动杆旋转时，旋转推动杆推动闸刀片并与闸刀片一起绕闸刀片旋转轴线旋转到断闸位置，推动可靠，不出现卡阻现象，能将闸刀片完全推到断闸位置；4、连杆机构包括连杆，舵机的转动轴旋转带动连杆旋转时，连杆推动闸刀片绕闸刀片旋转轴线旋转到断闸位置，此闸刀片推动装置是将闸刀片推开小角度使电路断开，此闸刀片推动装置占用空间小；5、连杆上的推动块的尺寸从连杆靠近舵机转动轴一端到连杆的另一端依次变大，距离舵机的转动轴越远，推动块的尺寸越大，相比不设置推动块使距离舵机的转动轴较远的闸刀片也能较快断开。

附图说明

图1是本实用新型建筑火灾中的自动断闸装置的结构原理框图；

图2是控制盒与连杆机构的正视结构示意图之一；

图3是控制盒与连杆机构的正视结构示意图之二；

图4是控制盒与连杆机构的俯视结构示意图之一；

图5是控制盒与连杆机构的俯视结构示意图之二。

附图说明中标号1是直流电源，2是气体传感器，3是单片机，4是温度传感器，5是舵机，51是转动轴，6是OLED显示屏，7是连杆机构，71是传动臂，72是旋转推动杆，73是连杆，74是推动块，75是压杆，8是控制盒，9是传感器引出线开口，10是闸刀片，11是支撑架。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型建筑火灾中的自动断闸装置作进一步说明：

实施例一：如图1-2所示，本实施例中，一种建筑火灾中的自动断闸装置，包括直流电源1、单片机3、探测火灾状况的传感器和舵机5，所述直流电源1为单片机3、探测火灾状况的传感器和舵机5供电；所述单片机3分别与探测火灾状况的传感器、舵机5的信号线连接；所述单片机3分别与气体传感器2、温度传感器4、舵机5的信号线连接；所述舵机5的转动轴51与连杆73机构7连接，舵机5的转动轴51驱动所述连杆73机构7带动闸刀的闸刀片10旋转到断闸位置。

舵机5的转动角度由控制电路设计改动，以恰好达到使得一个或几个紧邻的闸刀片10断开为止。舵机5接受占空比为10%~20%的PWM波，受STM32单片机3芯片控制驱动。

所述单片机3、舵机5和直流电源1设置在控制盒8内，所述控制盒8的一侧设有传感器引出线开口9，控制盒8的另一侧设有舵机5轴通过开口。所述控制盒8的下方固定设置有支撑架11，通过螺钉将支撑架11固定在墙面上。

所述控制盒8的正面设置有OLED显示屏6，所述OLED显示屏6与单片机3连接。

所述探测火灾状况的传感器包括具有烟雾探测功能的气体传感器2、温度传感器4，所述探测火灾状况的传感器分布在室内多个存在火灾隐患的地方和隐蔽的角落。

所述直流电源1采用干电池，所述干电池的电压为5V，整个装置由5V电池供电，经直流稳压电路把电压降到3.3V后，供给OLED显示屏6。OLED显示屏6显示各气体传感器2探测到的最高气体浓度和温度传感器4探测到的最高温度，驱动电路的气体浓度设在25%，温度设在50℃，任何一个传感器探测到高于设定值的浓度或温度时都可以驱动电路。

所述连杆73机构7包括传动臂71和旋转推动杆72，所述舵机5的转动轴51与闸刀片10的旋转轴线设置在同一轴线上，所述传动臂71的一端与舵机5的转动轴51连接，所述旋转推动杆72与传动臂71的另一端连接，旋转推动杆72与舵机5的转动轴51平行，所述旋转推动杆72设置在闸刀片10上端合闸位置的后部，所述舵机5的转动轴51旋转带动旋转推动杆72旋转时，所述旋转推动杆72推动闸刀片10并与闸刀片10一起绕闸刀片10旋转轴线旋转到断闸位置。（闸刀一般为向下拉断开用电电路，向上推接通用电电路。如果这个闸刀开路方式相反，则把旋转推动杆72设在闸刀装置下部。）

所述单片机3采用STM32芯片，在计算机上用keil编译器用C语言编程后，将程序导入到STM32芯片中，需要用到STM32芯片的开发板。

实施例二：如图3所示，本实施例与实施例一基本相同，不同之处在于，所述控制盒8的前面设有舵机5轴通过开口，所述连杆73机构7包括压杆75，所述压杆75通过传动臂71与舵机5的转动轴51连接，压杆75与舵机5的转动轴51垂直，压杆75设置在闸刀片10上部，压杆75的转动平面与闸刀片10的旋转轴线前后设有间距，所述舵机5的转动轴51旋转带动压杆75旋转时，所述压杆75下压闸刀片10上部使闸刀片10绕闸刀片10旋转轴线旋转到断闸位置，所述压杆75与闸刀片10上部相对滑动。

实施例三：如图4所示，本实施例与实施例一基本相同，不同之处在于，所述控制盒8的上部设有舵机5轴通过开口；所述连杆73机构7包括连杆73，所述连杆73与舵机5的转动轴51固定连接，连杆73与舵机5的转动轴51垂直，连杆73设置在闸刀片10上端合闸位置的后部，连杆73的转动平面与闸刀片10的合闸面垂直，所述舵机5的转动轴51旋转带动连杆73旋转时，所述连杆73推动闸刀片10绕闸刀片10旋转轴线旋转到断闸位置，所述连杆73与闸刀片10上端相对滑动。

如果几个闸刀片10外面扣盖有一个塑料盖子，那么可以将盖子制作成一侧开有一个稍大一点的方形口，使得连杆73能够穿进去，并且在设置角度内转动时，不会绊到连杆73的转动。

实施例四：如图5所示，本实施例与实施例一基本相同，不同之处在于，所述连杆73机构7还包括若干推动闸刀片10的推动块74，若干推动块74均匀布置在所述连杆73上，连杆73上的推动块74的尺寸从连杆73靠近舵机5转动轴51一端到连杆73的另一端依次变大。

所述推动块74的横截面为三角形或矩形。

本实用新型建筑火灾中的自动断闸装置的工作原理如下：一旦火灾发生，由于温度活着可燃气体或者烟雾浓度发生变化，被任何一个传感器探测到，传感器把信号传送给STM32芯片，单片机3分析后，OLED屏显示此时的气体浓度和温度，同时驱动舵机5旋转，舵机5带动连杆73将闸刀片10推开。

上面结合附图对本实用新型优选的具体实施方式作出了详细说明，但本实用新型不局限于所描述的实施方式。对本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下对这种实施方式进行多种变化、修改、替换和变形仍落入本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种建筑火灾中的自动断闸装置，其特征在于，包括直流电源、单片机、探测火灾状况的传感器和舵机，所述直流电源为单片机、探测火灾状况的传感器和舵机供电；所述单片机分别与探测火灾状况的传感器、舵机的信号线连接；所述舵机的转动轴与连杆机构连接，舵机的转动轴驱动所述连杆机构带动闸刀的闸刀片旋转到断闸位置。

2.根据权利要求1所述的建筑火灾中的自动断闸装置，其特征在于，所述单片机、舵机和直流电源设置在控制盒内，所述控制盒的一侧设有传感器引出线开口，控制盒的另一侧设有舵机轴通过开口。

3.根据权利要求2所述的建筑火灾中的自动断闸装置，其特征在于，所述控制盒的正面设置有OLED显示屏，所述OLED显示屏与单片机连接。

4.根据权利要求1所述的建筑火灾中的自动断闸装置，其特征在于，所述探测火灾状况的传感器为气体传感器、温度传感器、烟雾传感器中的一种或多种，所述探测火灾状况的传感器分布在室内多个存在火灾隐患的地方和隐蔽的角落。

5.根据权利要求1所述的建筑火灾中的自动断闸装置，其特征在于，所述直流电源采用干电池，所述干电池的电压为5V，所述单片机采用STM32芯片。

6.根据权利要求1条所述的建筑火灾中的自动断闸装置，其特征在于，所述连杆机构包括传动臂和旋转推动杆，所述舵机的转动轴与闸刀片的旋转轴线设置在同一轴线上，所述传动臂的一端与舵机的转动轴连接，所述旋转推动杆与传动臂的另一端连接，旋转推动杆与舵机的转动轴平行，所述旋转推动杆设置在闸刀片上端合闸位置的后部，所述舵机的转动轴旋转带动旋转推动杆旋转时，所述旋转推动杆推动闸刀片并与闸刀片一起绕闸刀片旋转轴线旋转到断闸位置。

7.根据权利要求1条所述的建筑火灾中的自动断闸装置，其特征在于，所述连杆机构包括连杆，所述连杆与舵机的转动轴连接，连杆与舵机的转动轴垂直，连杆设置在闸刀片上端合闸位置的后部，连杆的转动平面与闸刀片的合闸面垂直，所述舵机的转动轴旋转带动连杆旋转时，所述连杆推动闸刀片绕闸刀片旋转轴线旋转到断闸位置，所述连杆与闸刀片上端相对滑动。

8.根据权利要求7条所述的建筑火灾中的自动断闸装置，其特征在于，所述连杆机构还包括若干推动闸刀片的推动块，若干推动块均匀布置在所述连杆上，连杆上的推动块的尺寸从连杆靠近舵机转动轴一端到连杆的另一端依次变大。

9.根据权利要求8条所述的建筑火灾中的自动断闸装置，其特征在于，所述推动块的横截面为三角形或矩形。

10.根据权利要求1条所述的建筑火灾中的自动断闸装置，其特征在于，所述连杆机构包括压杆，所述压杆与舵机的转动轴连接，压杆与舵机的转动轴垂直，压杆设置在闸刀片上部，压杆的转动平面与闸刀片的旋转轴线前后设有间距，所述舵机的转动轴旋转带动压杆旋转时，所述压杆下压闸刀片上部使闸刀片绕闸刀片旋转轴线旋转到断闸位置，所述压杆与闸刀片上部相对滑动。