一种气压综合报警装置的制作方法

文档序号:12749127阅读:298来源:国知局

本发明属于消防防护技术领域,具体涉及一种气压综合报警装置。



背景技术:

在火场等有烟雾的环境消防员需要佩戴空气呼吸器来保证呼吸顺畅。空气呼吸器中的剩余气量通过压力表来进行指示。当前大多数的空气呼吸器所配备的压力表为指针表,指针表的缺点是精度不高、怕震动、显示不直观。虽然标准要求空气呼吸器的压力表要具备夜光功能,但是其在烟雾环境下也很难看清。同时消防员在火灾现场进行救援作业时,不方便频繁的去看压力数值,若频繁的去看压力数值会对消防人员的人身安全带来一定的隐患。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明的目的是提供一种气压综合报警装置,具有气压双显示、温度显示、电量指示、30秒静止不动报警、手动报警、搜寻唤醒报警、无线压力上传、姿态控制屏幕显示及防误关机电源按键的功能。

本发明是通过下述技术方案实现的:

一种气压综合报警装置,包括外壳和安装在外壳内的弹簧管压力计及由电池供电的扩散硅压力传感器、单片机、信号调理电路、振动检测电路、高分贝蜂鸣器、手动报警开关、电源控制开关、显示屏、无线收发器及无线接收器;其中,扩散硅压力传感器与信号调理电路电气连接;信号调理电路、振动检测电路、高分贝蜂鸣器、手动报警开关、电源控制开关、显示屏、无线收发器及无线接收器分别与单片机电气连接;

其中,所述振动检测电路选用振动开关作为检测元件;

当气瓶中的气流进入气瓶与气压综合报警装置连接的金属连接管件后,气流同时作用在弹簧管压力计和扩散硅压力传感器上,弹簧管压力计通过其自身的指针表盘进行压力显示;同时扩散硅压力传感器将采集到的气流压力以毫伏级电压信号输出给信号调理电路进行放大至伏级电压信号后,传输给单片机,单片机内的A/D转换器将所述电压信号转换为数字信号,单片机将所述数字信号通过计算得到气压值后,将所述气压值发送至显示屏进行显示;同时,单片机按设定时间间隔将所述气压值通过无线收发器发送给外部的安装在消防员面罩上的语音提示装置,进行语音播报气压值;

当消防员正常工作时,振动检测电路中的振动开关检测到消防员为运动状态,无线接收器处于关闭状态,无线接收器不工作;且手动报警开关处于打开状态,不进行报警工作;

当消防员遇险想寻求帮助,且手臂手指能自由活动时,按动手动报警开关,单片机检测到按动手动报警开关的按动信息后,控制高分贝蜂鸣器工作进行报警;

当消防员遇险且无知觉、无法活动时,振动检测电路中的振动开关检测消防员的静止状态,若静止状态达到设定时间,则振动检测电路将所述静止状态达到设定时间的信息传输给单片机,单片机接收到所述信息后,控制高分贝蜂鸣器工作进行报警;

同时,单片机接收到所述信息后,打开无线接收器,接收场外的救援人员通过外部的唤醒控制器发射与所述无线接收器相匹配的无线信号,无线接收器接收到所述无线信号后,将无线信号信息传输给单片机,单片机接收到所述无线信号信息后,控制高分贝蜂鸣器工作进行报警。

进一步,还包括温度传感器,温度传感器与单片机电气连接;

所述温度传感器将采集到的环境温度转化为电压信号后,传输给单片机,单片机内的A/D转换器将所述电压信号转换为数字信号,单片机将所述数字信号通过计算得到环境温度值后,将所述环境温度值发送至显示屏进行显示。

进一步,当所述振动开关检测到综合气压报警装置处于倒置状态时,通过控制振动检测电路输出低电平,单片机检测到振动开关的低电平信息后,则控制显示屏关闭显示,当振动开关检测到综合气压报警装置处于正常姿态时,通过控制振动检测电路输出高电平,单片机检测到振动开关的高电平信息后,则控制显示屏打开显示。

进一步,所述单片机接收到振动检测电路的静止状态达到设定时间的信息后,发送心理辅导的报文给外部的语音提示装置。

进一步,所述电池的电压信号传输给单片机,单片机内的A/D转换器将所述电压信号转换为数字信号,单片机将所述数字信号通过计算得到剩余电量与满电的比例值后,将所述比例值发送至显示屏进行显示。

进一步,所述电源开关通过单片机控制所述装置开机和关机;开机时,按动一下电源控制开关超过100毫秒;关机时,第一次按动电源控制开关超过两秒钟以上,第二次按动电源控制开关超过100毫秒。

进一步,所述单片机采用MSP430单片机。

进一步,所述显示屏采用OLED显示屏。

进一步,所述温度传感器选用热敏电阻。

有益效果:本发明具有气压双显示功能,一个是显示屏,另一个是弹簧管压力计的指针面板显示,通过显示屏显示气压值的精度高、不怕震动、且显示直观,方便消防员查看气压;通过无线压力上传给语音提示装置实现语音播报气压值,在消防员不方便查看气压的时候,还能够通过语音得知;通过30秒静止不动报警、手动报警及搜寻唤醒报警实现消防员在不适或无知觉的状态下进行报警,方便场外的救援人员得知并进行搜救行动;通过姿态控制屏幕显示功能实现该装置在不使用或者消防员无知觉状态时,进入低耗模式,延长消防人员在无知觉时的装置待机时间。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例,对本发明进行详细描述。

本发明提供了一种气压综合报警装置,参见附图1,包括外壳和安装在外壳内的弹簧管压力计及由电池供电扩散硅压力传感器、单片机、信号调理电路、振动检测电路、高分贝蜂鸣器、温度传感器、手动报警开关、电源控制开关、显示屏、无线收发器及无线接收器;其中,扩散硅压力传感器与信号调理电路电气连接;信号调理电路、振动检测电路、高分贝蜂鸣器、温度传感器、手动报警开关、电源控制开关、显示屏、无线收发器及无线接收器分别与单片机电气连接;

在本实施例中,所述单片机采用MSP430单片机;所述显示屏采用OLED显示屏;所述无线收发器为2.4G无线收发器;所述无线接收器为433M无线接收器;所述电池采用2节AAA电池;所述温度传感器选用热敏电阻;所述振动检测电路选用振动开关作为检测元件;

当气瓶中的气流进入气瓶与气压综合报警装置连接的金属连接管件后,气流同时作用在外壳内的弹簧管压力计和扩散硅压力传感器上,弹簧管压力计通过其自身的指针表盘进行压力显示;同时扩散硅压力传感器将采集到的气流压力以毫伏级电压信号输出给信号调理电路进行放大至伏级电压信号后,传输给单片机,单片机内的A/D转换器将所述电压信号转换为数字信号,单片机将所述数字信号通过计算得到气压值后,将所述气压值发送至显示屏进行显示;实现了本发明的气压双显示功能;同时,单片机按设定时间间隔将所述气压值通过无线收发器发送给外部的安装在消防员面罩上的语音提示装置,进行语音播报气压值,方便消防员在不看到气压双显示的时候能够通过语音知道气压值;实现了本发明的无线压力上传功能;

当消防员正常工作时,振动检测电路中的振动开关检测到消防员为运动状态,无线接收器处于关闭状态,无线接收器不工作;且手动报警开关处于打开状态,不进行报警工作;

当消防员遇险想寻求帮助,且手臂手指能自由活动时,按动手动报警开关,单片机检测到按动手动报警开关的按动信息后,控制高分贝蜂鸣器工作进行报警;实现了本发明的手动报警功能;

当消防员遇险且无知觉、无法活动时,振动检测电路中的振动开关检测消防员的静止状态,若静止状态达到30秒,则振动检测电路将所述静止状态达到30秒的信息传输给单片机,单片机接收到所述信息后,控制高分贝蜂鸣器工作进行报警;实现了本发明的30秒静止不动报警功能;且当振动开关检测到综合气压报警装置处于倒置状态时,通过控制振动检测电路输出低电平,单片机检测到振动开关的低电平信息后,则控制显示屏关闭显示,当振动开关检测到综合气压报警装置被消防员拿起使综合气压报警装置处于正常姿态时,通过控制振动检测电路输出高电平,单片机检测到振动开关的高电平信息后,则控制显示屏打开显示;实现了本发明的低功耗及姿态控制功能;

同时,单片机接收到静止状态达到30秒的信息后,打开无线接收器,接收场外的救援人员通过外部的唤醒控制器发射与所述无线接收器相匹配的无线信号,无线接收器接收到所述无线信号后,将无线信号信息传输给单片机,单片机接收到所述无线信号信息后,控制高分贝蜂鸣器工作进行报警;且单片机接收到振动检测电路的工作信息后,发送心理辅导的报文给外部的语音提示装置,对消防员进行心理安慰;便于唤醒无知觉的消防员,且方便场外的救援人员的搜救;实现了本发明的搜寻唤醒报警功能;

所述温度传感器将采集到的环境温度转化为电压信号后,传输给单片机,单片机内的A/D转换器将所述电压信号转换为数字信号,单片机将所述数字信号通过计算得到环境温度值后,将所述环境温度值发送至显示屏进行显示;实现了本发明的温度显示功能;

所述电池的电压信号传输给单片机,单片机内的A/D转换器将所述电压信号转换为数字信号,单片机将所述数字信号通过计算得到剩余电量与满电的比例值后,将所述比例值发送至显示屏进行显示;实现了本发明的电量指示功能;

所述电源开关通过单片机控制综合气压报警装置开机和关机;开机时,需要按动一下电源控制开关超过100毫秒;关机时,需要按两次才能关机,其中,第一次需要按动电源控制开关超过两秒钟以上,第二次按动电源控制开关超过100毫秒才能关机;此功能为了防止外界误碰将综合气压报警装置关闭,使消防员看不到气压值,而造成不必要的麻烦。

工作原理:通过电源开关打开气压综合报警装置,气压综合报警装置通过弹簧管压力计和显示屏进行气压双显示,并开始向语音提示装置发送当前气压值,若语音提示装置收到三次气压值且稳定,则播报当前气压值;

若消防员正常工作时,气压综合报警装置一直震动,没有出现静止状态时,则显示屏显示压力值、温度、电量的信息;且气压综合报警装置通过振动检测电路中的振动开关控制显示屏的显示,被拿起时显示屏点亮,放下时显示屏熄灭;

若消防员感觉不适,可按动手动报警开关2秒以内,则通过单片机启动高分贝蜂鸣器报警,报警持续进行15秒;

若消防员遇险且无知觉时,气压综合报警装置30秒不动,则以45秒为时间间隔通过高分贝蜂鸣器进行5次报警,每次报警持续15秒;同时单片机将心理辅导的报文发送给语音提示装置,并启动无线接收器(进入等待救援状态)且关闭其他无用的模块进入低功耗待机,无线接收器每秒启动5毫秒进行搜救信号检测,若无信号则继续休眠,若有信号,进行15秒的蜂鸣器报警;

语音提示装置收到心理辅导的报文后,立即播放心理辅导语音,对消防员进行心理安慰;若气压综合报警装置还是没有振动,10分钟后播放第二次的心理辅导语音,15分钟后播放第三次的心理辅导语音,此后每隔20分钟播放一次心理辅导语音。

综上所述,以上仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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