一种温湿度监控及火灾报警机器人系统的制作方法

本实用新型涉及火灾报警领域，更具体地说，涉及一种温湿度监控及火灾报警机器人系统。

背景技术：

据数据显示，市县级的大部分仓库仅起遮日避雨作用，很多没有温湿度，防火防灾等保障措施，有的库房、会场、工厂等仅有干湿球温湿度计或毛发温湿度计，靠人工抄读、记录，不但麻烦，不客观，而且工作人员频繁出入会产生各种隐患和不利影响。

随着科学技术的不断发展，火灾探测技术也在不断进步，纵观火灾探测器的发展史，火灾探测器的发展主要有两个方向，一是纵向延伸，发展新的火灾判据、新的火灾识别模式和基于此的火灾探测器或复合探测器，二是横向延伸，基于现有的探测器原理方法与其他技术交叉，通过改进信息采集和处理方法来改进系统性能，多参数/多数据的复合探测器可使火灾探测的时间缩短，实现早期报警。

现有技术中火灾探测器功能单一，需要和其他各种采集系统连接才能使用，预防火灾与减少损失的效果非常有限。

现在需要一种集温湿度、火焰、烟雾等参数为一体的可以实现无线传输的监测系统，实现对真实火灾的即时探测，同时协助人员的逃生。

技术实现要素：

1．要解决的技术问题

针对现有技术中存在现有温湿度监控及火灾报警系统功能单一且需要和其他各种采集系统连接才能使用的问题，本实用新型的目的在于提供一种温湿度监控及火灾报警机器人系统，它可以实现集温湿度、火焰、烟雾等参数为一体，且可以实现监控、报警的完整系统，同时协助人员的逃生。

2.技术方案

为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。

一种温湿度监控及火灾报警机器人系统，包括中央处理器，所述中央处理器上连接有报警模块、GSM模块和WiFi模块，所述中央处理器通过串口通信与上位机连接，所述中央处理器上连接有激光灯、时钟模块、复位模块、电源模块和显示模块，所述激光灯的输入端连接着中央处理器的输出端，所述时钟模块的输出端连接着中央处理器的输入端，所述复位模块的输出端连接着中央处理器的输入端，所述电源模块与中央处理器连接，所述显示模块的输入端连接着中央处理器的输出端，所述GSM模块上连接着对讲机，所述中央处理器上还连接有传感器模块，通过传感器模块进行数据采集，中央处理器对采集的数据进行处理后传输，实现监控、报警功能，系统整体结构简单，功能齐全，激光灯可在火灾环境中有效的指引人员从安全通道逃生，同时被困人员可通过对讲机第一时间告知救援人员，并使用激光灯通过窗口向外照射告知救援人员具体位置。

优选地，所述传感器模块包括温湿度检测模块、火焰检测模块和烟雾检测模块，温湿度检测模块主要检测温湿度参数，火焰检测模块主要检测火焰参数，烟雾检测模块主要检测烟雾参数，通过中央处理器实现了集温湿度、火焰、烟雾等参数为一体。

优选地，所述中央处理器采用MCU_51内核的STC89C52单片机，STC89C52单片机具有自编程能力，不用另外买编程器，可以在线编程，节约了成本。

优选地，所述温湿度检测模块包括的温湿度传感器采用SHT10传感器，SHT10传感器应用工业COMS过程微加工技术，具有可靠性与稳定性。

优选地，所述烟雾检测模块包括的烟雾传感器采用MQ-2半导体气体烟雾传感器，MQ-2半导体气体烟雾传感器属于二氧化锡半导体气敏材料，属于表面离子式N型半导体，具有灵敏度高、响应快、稳定性好、寿命长、驱动电路简单的优点。

优选地，所述激光灯和对讲机通过夹具夹在1-1.5M的高度，且通过足够长的连接线与中央处理器连接，方便被困人员拿取与使用。

3.有益效果

相比于现有技术，本实用新型的优点在于：

（1）本方案通过传感器模块进行数据采集，中央处理器对采集的数据进行处理后传输，实现监控、报警功能，系统整体结构简单，功能齐全，激光灯可在火灾环境中有效的指引人员从安全通道逃生，同时被困人员可通过对讲机第一时间告知救援人员，并使用激光灯通过窗口向外照射告知救援人员具体位置。

（2）传感器模块集合温湿度传感器、火焰传感器和烟雾传感器，通过中央处理器实现了集温湿度、火焰、烟雾等参数为一体的数据处理，节约了成本，简化了结构。

（3）选用STC89C52单片机、SHT10传感器和MQ-2半导体气体烟雾传感器，使系统制作成本低，响应速度快，工作稳定，安全性更高。

（4）主要元器件价格较低，中央处理器可编程，使得通用性高，适用范围大，便于大规模推广。

（5）使用GSM模块和WiFi模块实现数据的无线传输，方便使用。

附图说明

图1为本实用新型的一种温湿度监控及火灾报警机器人系统模块框图；

图2为本实用新型的温湿度检测模块框图；

图3为本实用新型的火焰检测模块框图；

图4为本实用新型的烟雾检测模块框图；

图5为本实用新型的中央处理器部分电路原理图；

图6为本实用新型的显示模块部分电路原理图；

图7为本实用新型的火焰检测模块部分电路原理图；

图8为本实用新型的烟雾检测模块部分电路原理图；

图9为本实用新型的温湿度检测模块接线部分电路原理图；

图10为本实用新型的报警模块部分电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图；对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例；而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：

请参阅图1-10，一种温湿度监控及火灾报警机器人系统，包括以中央处理器电路为核心由时钟模块、复位模块、电源模块、显示模块、报警模块、激光灯、对讲机、GSM模块、WiFi模块和传感器模块共同组成的报警系统模块，时钟模块的时钟电路和复位模块的复位电路接入中央处理器中，分别用于中央处理器的定时与复位。

系统采用报警模块和激光灯作为警报信号，这种报警方法是在使用喇叭的基础上，加入激光灯指引方向，激光灯能在能见度差的火灾环境中提供醒目、连贯的光路，弥补了喇叭的局限，同时激光灯和对讲机通过夹具夹在1-1.5M的高度，且通过足够长的连接线与中央处理器连接，方便被困人员（儿童）拿取，第一时间告知救援人员。

请参阅图1、2、5、6、9，一种温湿度监控及火灾报警机器人系统，包括温湿度的检测与温湿度的显示构成了温湿度检测模块，温湿度的传感器有好多种，设计方案中温湿度传感器选用的是SHT10传感器，为了营造无人看守状态,设计中还应用了现有技术中的GSM模块和WiFi模块，方案中系统的控制核心是中央处理器，中央处理器采用MCU_51内核的STC89C52单片机，STC89C52单片机能读取温湿度传感器工作时的内部参数，测试的结果可以显示在显示模块上面，显示模块采用LCD12864液晶显示屏，用于温湿度数码显示、光强显示和烟雾数码显示。

请参阅图1、3、5、7，火焰检测模块主要由火焰传感器组成，火焰传感器通过对火灾发出的现象光（火焰）的探测，将探测到的火情信号转化成参数传递给中央处理器，中央处理器将接收到参数分析处理输送报警信号到报警模块，警示消防控制中心的值班人员。

请参阅图4、5、8，烟雾检测模块是能够检测环境中的烟雾浓度，并且将检测到的信息经过A/D转换送至中央处理器进行处理，最后做出相应的动作，烟雾传感器能够检测环境中的烟雾浓度，超过设定阈值时发出报警信号，烟雾检测的组成部分主要包括：烟雾传感器及放大电路、A/D转换、中央处理器、烟雾数码显示、报警模块。

GSM模块和WiFi模块采用NRF24L01芯片，基于NRF24L01的GSM模块和WiFi模块能将传感器模块采集到的数据传到上位机进行实时监控。

工作原理：通过四节1.5V干电池作为电源模块连接中央处理器后为整个系统供电，温湿度传感器、火焰传感器和烟雾传感器的信号采集及放大电路将采集到的信息转化为放大的模拟电信号，A/D转换再将该模拟信号转换成中央处理器可识别的数字信号后送入中央处理器，中央处理器对该数字信号进行处理，并对处理后的数据进行分析，当输入A/D转换器的放大信号不为零时，启动报警模块和激光灯，喇叭进行播报报警，激光灯指向逃生通道，人员通过激光灯的指引逃生，被困人员使用对讲机和激光灯第一时间告知救援人员，反之则为正常工作状态，系统工作结束后，按压复位按键使系统复位，以便下次使用，通过GSM 模块和WiFi模块将数据无线传送到上位机和LCD12864液晶显示屏上方便值班室人员进行实时监控。

以上所述；仅为本实用新型较佳的具体实施方式；但本实用新型的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内；根据本实用新型的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本实用新型的保护范围内。