CN208834459U - 一种基于NB-IoT模块的独立式光电感烟火灾探测报警器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于NB‑IoT模块的独立式光电感烟火灾探测报警器，涉及光电感烟火灾探测报警器领域；其包括报警器本体，报警器本体内设置电池、探测器、按键、探测器MCU和声光报警电路，电池、探测器、按键和声光报警电路分别与探测器MCU连接，还设置有用于稳定发送探测信息和报警信息至互联网平台的NB‑IoT通讯组件和SIM卡座，NB‑IoT通讯组件包括通讯MCU、NB卡和NB‑IoT模块，通讯MCU通过电平转换电路与NB‑IoT模块进行信号传输，通讯MCU连接探测器MCU，NB‑IoT模块连接NB卡，NB卡与SIM卡座活动连接；本实用新型解决了现有火灾探测报警器有线通信布线复杂、无线通信传输距离短导致其通信质量低的问题，达到了火灾探测与数据传输一体，方便安装、感应灵敏、数据实时上传的效果。

Description

一种基于NB-IoT模块的独立式光电感烟火灾探测报警器

技术领域

本实用新型涉及光电感烟火灾探测报警器领域，尤其是一种基于NB-IoT模块的独立式光电感烟火灾探测报警器。

背景技术

随着我国人民生活水平的不断提高和个体经济的迅猛发展，各种现代化的家用电器不断增加，威胁到我们生命安全的火灾事故也在不断增加，因此，居民住宅、办公大楼等场所的安全问题越来越引起人们的关注。NB-IoT(Narrow Band Internet of Things)是新兴的物联网技术，具有覆盖广、连接多、速率快、成本低、功耗低和架构优等特点；NB-IOT使用License频段，可采取带内、保护带或独立载波等三种部署方式，与现有网络共存；现有消防企业对应的消防产品比如火灾探测报警器，一方面，均停留在烟雾检测、信号处理以及报警阶段，无法与监控方进行通讯，实现监测和预防；另一方面，设计有通信装置的，其中采用有线通信存在布线工程巨大的缺点，采用无线通信存在传输距离短、传输稳定性易受环境干扰以及传输实时性差；同时现有火灾报警器使用电池供电，现有设计功耗较大，导致报警器使用时间较短，综上，现有的火灾探测报警器存在通信稳定性差、功耗大的缺点，无法满足现代人对消防的要求，因此需要一种火灾探测报警器可以解决以上问题。

发明内容

本实用新型的目的在于：本实用新型提供了一种基于NB-IoT模块的独立式光电感烟火灾探测报警器，解决了现有火灾探测报警器有线通信布线复杂、无线通信传输距离短导致其通信质量低的问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种基于NB-IoT模块的独立式光电感烟火灾探测报警器，包括报警器本体，所述报警器本体内设置有供电的电池、用于检测烟雾的探测器、用于自检和消音的按键、处理信号的探测器MCU和声光报警电路，所述电池、探测器、按键和声光报警电路分别与探测器MCU连接，还设置有用于稳定发送探测信息和报警信息至互联网平台的NB-IoT通讯组件和SIM卡座，所述NB-IoT通讯组件包括通讯MCU、NB卡和NB-IoT模块，所述通讯MCU 通过电平转换电路与NB-IoT模块进行信号传输，所述通讯MCU连接探测器MCU，所述 NB-IoT模块连接NB卡，所述NB卡与SIM卡座活动连接。

优选地，所述探测器MCU采用低功耗MCU。

优选地，所述NB-IoT通讯组件还包括用于静电保护的SIM信号保护电路，所述SIM信号保护电路连接NB-IoT模块。

优选地，所述SIM信号保护电路包括电压抑制芯片，所述电压抑制芯片连接NB-IoT模块。

优选地，所述电池采用大容量电池供电，所述电池端设置有用于防止反接和充电影响的保护电路。

优选地，所述保护电路包括二极管，所述二极管一端连接电池，另一端连接各器件电源端。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型采用NB全网通的NB-IoT模块，插卡联网，传输速度快且稳定，通讯组件独立设计处理信号的通讯MCU，利于提高无线传输的可靠性，解决了现有火灾探测报警器有线通信布线复杂、无线通信传输距离短导致其通信质量低的问题，达到了火灾探测与数据传输一体，数据实时稳定上传的效果；

2.本实用新型的NB-IoT模块与通讯MCU的电路通过电平转换电路连接，实现信号转换，确保通信正常、稳定，利于提高无线通信的稳定性；

3.本实用新型设置用于静电保护的SIM信号保护电路，通过防止静电对SIM信号引起的干扰，保证通信的可靠性；

4.本实用新型的电池端设置有用于防止反接和充电影响的二极管，保证使用的安全性，采用低功耗的探测器MCU，降低功耗，延长报警器使用时间，保证通信质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型的电路系统框图；

图2是本实用新型的NB-IoT通讯组件电路图；

图3是本实用新型的探测器检测和处理电路图；

图4是本实用新型的电池保护电路图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

一种基于NB-IoT模块的独立式光电感烟火灾探测报警器，解决的技术问题：解决了现有火灾探测报警器有线通信布线复杂、无线通信传输距离短导致其通信质量低的问题；

采用的技术手段：一种基于NB-IoT模块的独立式光电感烟火灾探测报警器，包括报警器本体，报警器本体内设置有供电的电池、用于检测烟雾的探测器、用于自检和消音的按键、处理信号的探测器MCU和声光报警电路，电池、探测器、按键和声光报警电路分别与探测器MCU连接，还设置有用于稳定发送探测信息和报警信息至互联网平台的NB-IoT通讯组件和SIM卡座，所述NB-IoT通讯组件包括通讯MCU、NB卡和NB-IoT模块，所述通讯MCU通过电平转换电路与NB-IoT模块进行信号传输，所述通讯MCU连接探测器MCU，所述NB-IoT模块连接NB卡，所述NB卡与SIM卡座活动连接。

探测器MCU采用低功耗MCU。

NB-IoT通讯组件还包括用于静电保护的SIM信号保护电路，SIM信号保护电路连接NB-IoT模块。

SIM信号保护电路包括电压抑制芯片，电压抑制芯片连接NB-IoT模块。

电池采用大容量电池供电，电池端设置有用于防止反接和充电影响的保护电路。

保护电路包括二极管，二极管一端连接电池，另一端连接各器件电源端。

带来的技术效果：本实用新型采用NB全网通的NB-IoT模块，插NB卡联网，传输速度快且稳定，通讯组件独立设计处理信号的通讯MCU，利于提高无线传输的可靠性，解决了现有火灾探测报警器有线通信布线复杂、无线通信传输距离短导致其通信质量低的问题，达到了火灾探测与数据传输一体，数据实时稳定上传的效果；NB-IoT模块与通讯MCU的电路通过电平转换电路连接，实现信号转换，确保通信正常、稳定，利于提高无线通信的稳定性；设置用于静电保护的SIM信号保护电路，通过防止静电对SIM信号引起的干扰，保证通信的可靠性；电池端设置有用于防止反接和充电影响的二极管，保证使用的安全性，采用低功耗的探测器MCU，降低功耗，延长报警器使用时间，保证通信质量。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

一种基于NB-IoT模块的独立式光电感烟火灾探测报警器，包括报警器本体，报警器本体内设置有供电的电池、用于检测烟雾的探测器、用于自检和消音的按键、处理信号的探测器MCU和声光报警电路，电池、探测器、按键和声光报警电路分别与探测器MCU连接，还设置有用于稳定发送探测信息和报警信息至互联网平台的NB-IoT通讯组件和SIM卡座，所述NB-IoT通讯组件包括通讯MCU、NB卡和NB-IoT模块，所述通讯MCU通过电平转换电路与NB-IoT模块进行信号传输，所述通讯MCU连接探测器MCU，所述NB-IoT模块连接NB卡，所述NB卡与SIM卡座活动连接；探测器MCU采用低功耗MCU；NB-IoT通讯组件还包括用于静电保护的SIM信号保护电路，SIM信号保护电路连接NB-IoT模块； SIM信号保护电路包括电压抑制芯片，电压抑制芯片连接NB-IoT模块；本实施例对应的型号为：探测器MCU采用的型号为低功耗MCU：KF8L12Z08，探测器与探测器MCU的电路连接如图3所示，通讯MCU的型号为STM32L051K8U6，NB-IoT模块的型号为SIM7020C，电压抑制芯片型号为ESDA6V8AV5；探测器的型号为：光电发射管-IR333C-11/HO-E12/20(S)、光电接收管-PD333B/HO-T90/70(S)，声光提醒电路中使用双色LED灯对烟感状态进行显示，如有火警时，红灯快闪，蜂鸣器使用亚敏蜂鸣器，型号为：SS3635G2PL80/0.8-2，电池采用两节3.6V电池供电。

将本申请的探测报警器安装至办公大楼，其使用NB全网通传输数据，使用范围广，使用前根据实际需求，配置探测器的参数、IP地址等，通过IP地址将报警器与相应的平台建立连接；当报警器插入NB卡时，自动联网，传输相关数据至平台，当探测报警器感应到火警时，探测器MCU触发蜂鸣器报警、火警指示灯闪烁，将相关信息通过NB-IoT通讯组件上传至互联网平台，信息传输稳定且快速，便于相关人员及时处理，实现高效、准确的对发生火警的地方进行处理。

实施例2

基于实施例1，电池采用大容量电池供电，电池端设置有用于防止反接和充电影响的保护电路。保护电路包括二极管，具体电路连接如图4所示，第一节电池的正极连接二极管 V8阳极，二极管V8阴极连接旁路电容C7正极，二极管V8阴极还连接各器件电源端，旁路电容C7负极接地，第一节电池的负极接地；第二节电池的正极连接二极管V9阳极，二极管V8阴极还连接各器件电源端，二极管V9阴极连接旁路电容C7正极，旁路电容C7 负极接地，第二节电池的负极接地，各器件电源端包括探测器电源端、NB-IoT模块和按键等。电池端设置有用于防止反接和充电影响的二极管，保证供电安全，提高产品可靠性和通信稳定性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于NB-IoT模块的独立式光电感烟火灾探测报警器，包括报警器本体，所述报警器本体内设置有供电的电池、用于检测烟雾的探测器、用于自检和消音的按键、处理信号的探测器MCU和声光报警电路，所述电池、探测器、按键和声光报警电路分别与探测器MCU连接，其特征在于：还设置有用于稳定发送探测信息和报警信息至互联网平台的NB-IoT通讯组件和SIM卡座，所述NB-IoT通讯组件包括通讯MCU、NB卡和NB-IoT模块，所述通讯MCU通过电平转换电路与NB-IoT模块进行信号传输，所述通讯MCU连接探测器MCU，所述NB-IoT模块连接NB卡，所述NB卡与SIM卡座活动连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于NB-IoT模块的独立式光电感烟火灾探测报警器，其特征在于：所述探测器MCU采用低功耗MCU。

3.根据权利要求1所述的一种基于NB-IoT模块的独立式光电感烟火灾探测报警器，其特征在于：所述NB-IoT通讯组件还包括用于静电保护的SIM信号保护电路，所述SIM信号保护电路连接NB-IoT模块。

4.根据权利要求3所述的一种基于NB-IoT模块的独立式光电感烟火灾探测报警器，其特征在于：所述SIM信号保护电路包括电压抑制芯片，所述电压抑制芯片连接NB-IoT模块。

5.根据权利要求2所述的一种基于NB-IoT模块的独立式光电感烟火灾探测报警器，其特征在于：所述电池采用大容量电池供电，所述电池端设置有用于防止反接和充电影响的保护电路。

6.根据权利要求5所述的一种基于NB-IoT模块的独立式光电感烟火灾探测报警器，其特征在于：所述保护电路包括二极管，所述二极管一端连接电池，另一端连接各器件电源端。