专利名称：铃声及语音双功能地震报警装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种机电一体化技术的地震报警装置，具体地说是地震发 生时能及时发出既有铃声又有语音的一种地震报警装置。
背景技术：
地震是一种危害性极大的自然灾害，破坏性地震造成的人员伤亡和财 产损失是巨大的，假如地震发生在深夜，人们熟睡之时，那后果更是不堪设想。如果能在剧 烈地震来袭之前或地震发生破坏性损害前，及时报警，哪怕仅仅是几秒，将会使人们提前预 备或及时避险，大大降低人身伤亡和财产损失。在国外，日本已研制出来“紧急地震速报”系统，但该系统价格非常昂贵，每台20 万左右，还需要设立专门的观测墩，民用性差，不适合大面积推广和使用；在国内，也有民用 地震报警器的研制出现，部分报警器是利用地震纵波与横波的时间差设计出来的，但对于 高层建筑适用性不是很大，且价格相对较高；还有一些靠地面机械振动工作的报警器，受周 围环境影响较大，易发生误报，准确性低；民间还有一些自制的报警器，但设备简陋，灵敏度 很低，很难达到准确的报警效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种既有铃声又有语音的地震报警装置，提醒人 们在地震发生时及时采取避险措施，减少人身伤亡。本发明的目的是这样实现的铃声及语音双功能地震报警装置由刚性杆、柔性绳、 悬垂摆、钢球、凸形球面导轨、报警装置壳体、接近开关、联接板、响铃、小锤、直流电机及减 速装置、扬声器、中间继电器I、中间继电器II、蓄电池、语音模块、照明灯泡、棘轮、摆动棘 爪等组合而成。在房间的天花板上用柔性绳悬挂一个底部开有内孔的悬垂摆，在柔性绳两边用两 根刚性杆将报警装置壳体固定在房间的天花板上，报警装置壳体底面中央装有照明灯泡， 照明灯泡上方安装了一块联接板，联接板中间固定了一个接近开关和一个凸形球面导轨， 在凸形球面导轨顶部开有一小孔，其位置正对悬垂摆底部的孔，将钢球摆放在小孔上压住 接近开关，钢球上部正好被扣在悬垂摆底部的孔内，在凸形球面导轨周围的联接板上开有 环形凹槽，环形凹槽两边缘布置两圈铜线，环形凹槽底部放置多块磁铁布满整个环形凹槽， 报警装置壳体底部左侧装有蓄电池、语音模块，右侧装有直流电机及减速装置、响铃、扬声 器，前端有二个中间继电器。地震发生时，房屋会产生晃动，随即会带动与天花板用刚性杆联接的地震报警装 置晃动，同时用柔性绳悬挂在天花板上的悬垂摆也产生摆动，实践证明引起刚性悬挂物与 柔性绳悬挂物之间的摆动幅度是不相同的，后者大于前者，因此用柔性绳悬挂的悬垂摆与 报警装置中的凸形球面导轨之间产生相对运动，悬垂摆会带动钢球从凸形球面导轨顶部滚 下至联接板的环形凹槽中，被凹槽底部放置的磁铁吸住连通凹槽边缘布置的铜线，此时铃 声报警电路接通，中间继电器I常开触点闭合，直流电机启动，驱动减速装置转动并使输出 轴上的棘轮转动，从而带动摆动棘爪摆动，摆动棘爪上固连一小锤，当小锤随摆动棘爪摆动 时敲击响铃，发出机械报警声音。当钢球从凸形球面导轨顶部滚落的同时，接近开关闭合， 语音报警电路接通，中间继电器II常开触点闭合，语音模块工作，扬声器发出语音报警声， 照明灯泡开始照明。
由于铃声及语音双功能地震报警装置采用刚性杆固定在房间的天花板上，而悬垂 摆采用柔性绳悬挂，柔性绳悬挂的悬垂摆对横波产生的水平振动敏感，对纵波产生的上下 振动反应很小，因而水平横波来临时悬垂摆与凸形球面导轨间立即发生相对运动，故本铃 声及语音双功能地震报警装置的灵敏性好、反应速度快。由于采用了双重互不干涉电路分 别控制铃声报警和语音报警，即使有一部分出现故障也能及时报警，所以本铃声及语音双 功能地震报警装置工作可靠。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。图1表示铃声及语音双功能地震报警装置静止时的剖视图。图2表示铃声及语音双功能地震报警装置静止时的A-A剖视图。图3表示钢球刚离开凸形球面导轨顶部时的剖视图。图4表示钢球滚入联接板上环形凹槽时的剖视图。图5表示铃声及语音双功能地震报警装置控制电路原理图。图中1、天花板2、刚性杆3、柔性绳4、悬垂摆5、钢球6、凸形球面导轨7、报警装置 壳体8、接近开关9、联接板10、响铃11、小锤12、直流电机及减速装置13、扬声器14、中间继 电器I 15、中间继电器II 16、蓄电池17、语音模块18、照明灯泡19、棘轮20、摆动棘爪。
具体实施例方式铃声及语音双功能地震报警装置由刚性杆2、柔性绳3、悬垂摆4、 钢球5、凸形球面导轨6、报警装置壳体7、接近开关8、联接板9、响铃10、小锤11、直流电机 及减速装置12、扬声器13、中间继电器I 14、中间继电器1115、蓄电池16、语音模块17、照 明灯泡18、棘轮19、摆动棘爪20等组成。在房间的天花板1上用柔性绳3悬挂一个底部开 有内孔的悬垂摆4，在柔性绳3两边用两根刚性杆2将报警装置壳体7固定在房间的天花 板1上，报警装置壳体7的底面中央装有照明灯泡18，照明灯泡18上方安装了一块联接板 9，联接板9中间固定了一个接近开关8和一个凸形球面导轨6，在凸形球面导轨6的顶部 开有一小孔，其位置正对悬垂摆4底部的孔，将钢球5摆放在小孔上压住接近开关8，钢球5 上部正好被扣在悬垂摆4底部的孔内，在凸形球面导轨6周围的联接板9上开有环形凹槽， 环形凹槽两边缘布置两圈铜线，环形凹槽底部放置多块磁铁并布满整个环形凹槽，报警装 置壳体7底部左侧装有蓄电池16、语音模块17，右侧装有直流电机及减速装置12、响铃10、 扬声器13，前端有中间继电器I 14、中间继电器1115。地震发生时，房屋会产生晃动，随即会带动与天花板1用刚性杆2联接的报警装置 壳体7晃动，同时用柔性绳3悬挂在天花板1上的悬垂摆4也产生摆动，实践证明引起刚性 杆悬挂物与柔性绳悬挂物之间的摆动幅度是不相同的，后者大于前者，因此用柔性绳3悬 挂的悬垂摆4与报警装置中的凸形球面导轨6之间产生相对运动，悬垂摆4会带动钢球5从 凸形球面导轨6顶部滚下至联接板9的环形凹槽中，被凹槽底部磁铁吸住连通凹槽边缘布 置的铜线，此时铃声报警电路接通，中间继电器I 14常开触点闭合，直流电机及减速装置 12启动并使输出轴上的棘轮19转动，从而带动跨在棘轮齿上的摆动棘爪20摆动，摆动棘 爪20上固连一小锤11，当小锤11随摆动棘爪20摆动时敲击响铃10，发出机械报警声音； 当钢球5从凸形球面导轨6顶部滚落的同时，接近开关8闭合，语音报警电路接通，中间继 电器II 15常开触点闭合，语音模块17工作，扬声器13发出语音报警声，照明灯泡18开始 照明。
权利要求
一种铃声及语音双功能地震报警装置，其特征是铃声及语音双功能地震报警装置由刚性杆(2)、柔性绳(3)、悬垂摆(4)、钢球(5)、凸形球面导轨(6)、报警装置壳体(7)、接近开关(8)、联接板(9)、响铃(10)、小锤(11)、直流电机及减速装置(12)、扬声器(13)、中间继电器Ⅰ(14)、中间继电器Ⅱ(15)、蓄电池(16)、语音模块(17)、照明灯泡(18)、棘轮(19)、摆动棘爪(20)等组成。当地震发生时，房屋会产生晃动，用柔性绳(3)悬挂在天花板(1)上的悬垂摆(4)与刚性联接在天花板(1)上的报警装置壳体(7)及与其相连的凸形球面导轨(6)之间产生相对运动，扣在悬垂摆(4)内孔中的钢球(5)在悬垂摆(4)的摆动下沿凸形球面导轨(6)顶部滚入联接板(9)的环形凹槽中，铃声报警电路接通，直流电机及减速装置(12)启动并使输出轴上的棘轮(19)转动，带动跨在棘轮齿上的摆动棘爪(20)及小锤(11)摆动敲击响铃(10)，发出机械报警声音；同时，当钢球(5)离开凸形球面导轨(6)的顶部时，接近开关(8)闭合，语音报警电路接通，语音模块(17)工作，扬声器(13)发出语音报警声。
2.根据权利要求1所述的地震报警装置，其特征是凸形球面导轨(6)的顶部开有一 小孔，使钢球(5)在不发生地震时能稳定地放置在凸形球面导轨(6)的顶部。
3.根据权利要求1所述的地震报警装置，其特征是联接板(9)的环形凹槽周围两端 布置有二圈铜线，当钢球(5)滚入环形凹槽时，二圈铜线连通。
全文摘要
本发明公开一种铃声及语音双功能地震报警装置。地震发生时，房屋会产生晃动，随即会带动与天花板用刚性杆联接的地震报警装置晃动，同时用柔性绳悬挂在天花板上的悬垂摆也产生摆动，由于两者的摆幅不同，因此用柔性绳悬挂的悬垂摆与报警装置中的凸形球面导轨之间产生相对运动，悬垂摆会带动钢球从凸形球面导轨顶部滚下至联接板的环形凹槽中，铃声报警电路接通，直流电机启动，驱动减速装置转动并使输出轴上的棘轮转动，从而带动摆动棘爪和小锤摆动，敲击响铃发出机械报警声音。当钢球从凸形球面导轨顶部滚落的同时，接近开关闭合，语音报警电路接通，语音模块工作，扬声器发出语音报警声。
文档编号G08B21/10GK101950465SQ20101018045
公开日2011年1月19日 申请日期2010年5月24日 优先权日2010年5月24日
发明者丁喜合, 姜奕雯, 徐兆军, 桂永方, 毛方元, 涂桥安, 程振阳 申请人:南京林业大学