声纳导向逃生发射装置的制造方法
【技术领域】
[0001]实用新型涉及一种超声波发射装置，具体涉及一种用于导向逃生的超声波发射装置，属于声纳技术领域。
【背景技术】
[0002]目前消防员进入火场后，用于寻找出口的主要引导逃生工具是导向绳，由于导向绳自身重量较重，不易携带，其导向距离不超过50米，并且由于导向绳具有高温时可能被烧断，浓烟可见度低时不易被发现等缺点，不能可靠保证消防员的安全，因此其应用受到极大限制。
[0003]超声波具有束射和反射特性，基本上可以沿直线传播，其能量远远大于相同振幅的低频声波，在空气介质中，超声波几乎不受光线、粉尘、烟雾、电磁干扰和有毒气体的影响。但目前市场上常见的空气中使用的超声波发射换能器的发射声源级为112dB，_6dB开角为60±15°，其主要应用于超声波测距，最大检测距离为15米，不能满足火灾现场引导逃生的使用要求，在消防员火灾现场导向逃生方面暂无应用。一些高校实验室研制的大功率超声测距换能器，测量距离可以达到50米，但其体积大，指向性开角小于15°，也不适用于火灾现场的引导逃生。
【实用新型内容】
[0004]有鉴于此，本实用新型提供一种声纳导向逃生发射装置，该装置能够同时提高发射声源级和指向性开角，且便于携带，适用于消防员火灾现场的导向逃生。
[0005]所述的声纳导向逃生发射装置包括:由两个以上超声波发射换能器所形成的超声波发射换能器阵、电路板、电池和壳体；所述壳体的前端面为圆弧面，两个以上所述超声波发射换能器分别沿所述圆弧面的轴向和周向间隔分布。
[0006]所述电路板和电池密封安装在壳体内部，所述电池为设置在电路板上的电路供电；所述电路包括控制单元、信号发生器、功率放大器和匹配变压器；所述控制单元用于控制信号发生器产生单一频率的信号，所述功率放大器和匹配变压器对接收到的信号发生器所发出的信号进行放大处理后，输入至每个所述超声波发射换能器。
[0007]作为本实用新型的一种优选方式，在所述壳体的圆弧面上设置有一个以上用于发射激光射线的激光发射器，所述控制单元控制激光发射器的开关。
[0008]作为本实用新型的一种优选方式，在所述壳体下表面可拆卸连接有云台和支架。
[0009]作为本实用新型的一种优选方式，位于所述圆弧面轴向和周向的超声波发射换能器分别均匀等间隔分布。
[0010]作为本实用新型的一种优选方式，所述壳体上表面的前端向前延伸后形成凸沿，遮挡住所述圆弧面。
[0011]作为本实用新型的一种优选方式，所述电池采用可充电电池，所述控制单元实时采集电池的剩余电量，当电池的剩余电量低于其内部设定的阈值时，发出低电量警报。
[0012]有益效果:
[0013](1)将声纳技术应用于消防员火灾现场的导向逃生，受环境影响小，可靠性高；采用直线阵和圆弧阵相结合的方式布置超声波发射换能器，能够提高发射声源级和指向性开角，导向距离远，使其满足火场特殊环境的使用要求。同时该装置便于携带，安装方便。
[0014](2)将超声波信号和激光指引相结合，远距离时消防员依靠超声波寻找出口方向，近距离时依靠激光射线确认出口，保证消防员能够快速可靠的找到出口。
【附图说明】
[0015]图1为该声纳导向逃生发射装置的结构示意图；
[0016]图2为该发射装置控制部分的连接示意图。
[0017]其中:1_壳体，2-超声波发射换能器，3-激光发射器
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图并举实施例，对本实用新型进行详细描述。
[0019]本实施例提供一种适用于火灾现场导向逃生的声纳导向逃生发射装置，能够在着火的大型商场、写字楼内等火灾现场，为消防员携带的接收装置提供超声波信号，并为消防员提供激光指引，以保证消防人员在完成消防作业或遇到紧急情况时能够快速准确的找到出口，实现引导逃生。
[0020]该发射装置包括多个超声波发射换能器2、激光发射器3、电路板、电池、壳体1、云台和支架。所述壳体1的前端面为四分之一圆弧面，在该圆弧面上分布有由三十六个工作频率为25kHz的超声波发射换能器2按特定方式布置所形成的超声波换能器阵。所述超声波换能器阵采用直线阵和圆弧阵相结合的布置方式，具体为:将三十六个超声波发射换能器2等分为三份，沿该圆弧面的轴向等间隔均匀分布，形成三排；每排十二个超声波发射换能器2沿该圆弧面的周向等间隔均匀分布，如图1所示。采用该种布置方式能够使该发射装置的发射声源级达到125dB以上，接收距离达到70米以上，发射开角达到120度以上，适用于大型商场等开阔区域，满足火灾现场的使用要求。
[0021]为进一步为火场的消防员提供出口引导，在该圆弧面上设置有三个用于发射激光射线的激光发射器3，三个所述激光发射器3沿圆弧面的周向等间隔分布。
[0022]所述电路板和电池位于壳体1的内部，所述电池为设置在电路板上的电路供电，所述电路包括单片机、信号发生器、功率放大器和匹配变压器，其连接如图2所示。所述单片机控制信号发生器产生25kHz的单一频率的信号，该信号通过功率放大器和匹配变压器放大后，输入至超声波换能器阵，使其输出大功率的超声波信号。同时所述单片机控制激光发射器的开关。
[0023]所述电池采用可充电电池，单片机实时采集电池的剩余电量，当电池的剩余电量低于其内部设定的阈值时，发出低电量警报。
[0024]所述壳体1采用防水防尘设计，具体为:由于其前端面为工作面，为防止火场喷水时水直接从壳体1的上表面沿工作面向下流，妨碍设置在工作面上的超声波发射换能器和激光发射器的正常工作，将所述壳体1上表面的前端向前延伸后形成凸沿，遮挡住其工作面。同理，其后端面为按键操作面，为保证水不会直接从壳体1的上表面沿按键操作面向下流，通过按键进入壳体1内部，将所述壳体1上表面的后端向后延伸形成凸沿，遮挡住其按键操作面；同时按键采用防水按键。
[0025]在所述壳体1下表面连接有可拆卸的云台和支架，便于调整超声波信号和激光的方向及高度。
[0026]该发射装置的工作原理为:
[0027]在火灾现场的每个出口处放置一台该发射装置，消防人员进入火灾现场后，打开发射装置的总开关和激光灯控制开关，由此该发射装置可发出25kHz的超声波和3条激光射线。通过云台以及支架调整超声波信号和激光的发射方向和高度，使其沿水平方向发射信号，发射开角尽可能覆盖整个商场。当消防人员完成消防任务或遇到紧急情况需要撤离时，若火灾现场受浓烟影响无法确定出口方向，该发射装置便可为消防人员提供超声波信号和激光射线作为指引，远距离时消防人员依靠超声波寻找出口，近距离时可以看见激光射线直接确认出口，从而使消防人员能够快速可靠的找到出口，保证其安全。
[0028]综上所述，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.声纳导向逃生发射装置，其特征在于，包括:由两个以上超声波发射换能器所形成的超声波发射换能器阵、电路板、电池和壳体；所述壳体的前端面为圆弧面，两个以上所述超声波发射换能器分别沿所述圆弧面的轴向和周向间隔分布； 所述电路板和电池密封安装在壳体内部，所述电池为设置在电路板上的电路供电；所述电路包括控制单元、信号发生器、功率放大器和匹配变压器；所述控制单元用于控制信号发生器产生单一频率的信号，所述功率放大器和匹配变压器对接收到的信号发生器所发出的信号进行放大处理后，输入至每个所述超声波发射换能器。2.如权利要求1所述的声纳导向逃生发射装置，其特征在于，在所述壳体的圆弧面上设置有一个以上用于发射激光射线的激光发射器，所述控制单元控制激光发射器的开关。3.如权利要求1或2所述的声纳导向逃生发射装置，其特征在于，在所述壳体下表面可拆卸连接有云台和支架。4.如权利要求1或2所述的声纳导向逃生发射装置，其特征在于，位于所述圆弧面轴向和周向的超声波发射换能器分别均匀等间隔分布。5.如权利要求1或2所述的声纳导向逃生发射装置，其特征在于，所述壳体上表面的前端向前延伸后形成凸沿，遮挡住所述圆弧面。6.如权利要求1所述的声纳导向逃生发射装置，其特征在于，所述电池采用可充电电池，所述控制单元实时采集电池的剩余电量，当电池的剩余电量低于其内部设定的阈值时，发出低电量警报。
【专利摘要】本实用新型公开一种声纳导向逃生发射装置，包括：由两个以上超声波发射换能器所形成的超声波发射换能器阵、电路板、电池和壳体。壳体的前端面为圆弧面，两个以上所述超声波发射换能器分别沿所述圆弧面的轴向和周向均匀间隔分布，同时该端面上设置有用于发射激光射线的激光发射器。电路板和电池位于壳体内部，控制单元控制信号发生器产生单一频率的信号，该信号通过功率放大器和匹配变压器放大后，输入至超声波换能器。该发射装置将超声波信号和激光指引相结合，远距离时消防员依靠超声波寻找出口方向，近距离时依靠激光射线确认出口，从而能够快速可靠的找到出口。
【IPC分类】G01S7/52, G01S7/521
【公开号】CN205038338
【申请号】CN201520779189
【发明人】杨翰卿, 蔡大可, 彭永刚, 马占平, 宋凯
【申请人】北京长城电子装备有限责任公司
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年10月9日