一种井下防火系统的制作方法

本发明涉及一种防火系统，具体是一种井下防火系统。

背景技术

我国是矿业大国，全国各地均有大型的矿产资源分布，因此对于矿业的开采非常重视，矿井内部由于长时间进行机械作业，且矿井内部经常会出现瓦斯气体浓度超标，极容易出现井下火灾，从而引发及其严重的矿井事故，因此井下防火系统是矿井施工安全的重中之重，关系到矿工的生命安全，现有的井下防火技术大多功能单一，智能依靠单一数据进行火灾的甄别，其灵敏度较低，且触发报警后的反应速度慢，作用范围小，报警效果较差。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种灵敏度高、智能化的井下防火系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种井下防火系统，包括温度检测模块、烟雾检测模块、电源模块、单片机主控中心、监控装置、gprs模块和报警器；所述单片机主控中心分别连接温度温度检测模块、烟雾检测模块、电源模块、监控装置、gprs模块和存储器，所述gprs模块通过无线信号传输连接消防部门和用户手机；

所述温度检测模块包括芯片ic1、热敏电阻rs和电阻r1，电阻r1的一端连接芯片ic3的引脚8和芯片ic4的引脚8，电阻r1的另一端连接电阻r3、电位器rp3的固定端、热敏电阻rs和芯片ic3的引脚3，电阻r3的另一端连接电阻r4和芯片ic1的引脚3，芯片ic1的引脚2连接电阻r2、电阻r5和芯片ic1的引脚7，电阻r5的另一端连接电阻r6、热敏电阻rs的另一端和芯片ic2的引脚2，芯片ic2的引脚7连接电阻r4的另一端，芯片ic3的引脚7连接电位器rp1的固定端和电位器rp1的滑动端，电位器rp1的另一个固定端连接电位器rp2的固定端，电位器rp2的另一个固定端连接电位器rp3的滑动端和电位器rp3的另一个固定端，电位器rp2的滑动端连接电阻r7，电阻r7的另一端连接电阻r8和芯片ic4的引脚3，电阻r6的另一端连接芯片ic4的引脚2，芯片ic4的引脚7输出信号out1；

所述烟雾检测模块包括发光二极管d1、光敏三极管vt1和电容c1，发光二极管d1的阳极连接电阻r10和电源vcc，发光二极管d1的阴极连接电位器rp4的固定端、电位器rp4的滑动端和光敏三极管vt1的集电极，光敏三极管vt1的发射极连接电阻r9和二极管d2的阳极，电位器rp4的另一个固定端连接电阻r9的另一端、电容c1、三极管vt2的发射极并接地，二极管d2的阴极连接电容c1和三极管vt2的基极，三极管vt2的集电极连接电阻r11，电阻r11的另一端连接电阻r10的另一端和输出信号out2。

作为本发明的优选方案：所述芯片ic1～ic4均为lm311电压比较器。

作为本发明的优选方案：所述单片机主控中心是以stc89c52单片机为主核心部件的信号处理单元。

作为本发明的优选方案：所述监控装置为针孔摄像头。

作为本发明的优选方案：所述报警器为发光二极管和扬声器组成的声光报警器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明井下防火系统采用温度和烟雾双重检测方式对监控区域进行实时监控，遇到火灾情况时，还能采集报警区域的图像信息，并通过物联网gprs模块远程发送到使用者的手机和消防部门，极大的减少了火灾救援时间，因此系统具有精度高、功能多样和监控效果好的优点，适用于矿井下的火灾防护。

附图说明

图1为井下防火系统的结构框图；

图2为温度检测模块的电路图；

图3为烟雾检测模块的电路图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，一种井下防火系统，包括温度检测模块、烟雾检测模块、电源模块、单片机主控中心、监控装置、gprs模块和报警器；所述单片机主控中心分别连接温度温度检测模块、烟雾检测模块、电源模块、监控装置、gprs模块和存储器，所述gprs模块通过无线信号传输连接消防部门和用户手机；

所述温度检测模块包括芯片ic1、热敏电阻rs和电阻r1，电阻r1的一端连接芯片ic3的引脚8和芯片ic4的引脚8，电阻r1的另一端连接电阻r3、电位器rp3的固定端、热敏电阻rs和芯片ic3的引脚3，电阻r3的另一端连接电阻r4和芯片ic1的引脚3，芯片ic1的引脚2连接电阻r2、电阻r5和芯片ic1的引脚7，电阻r5的另一端连接电阻r6、热敏电阻rs的另一端和芯片ic2的引脚2，芯片ic2的引脚7连接电阻r4的另一端，芯片ic3的引脚7连接电位器rp1的固定端和电位器rp1的滑动端，电位器rp1的另一个固定端连接电位器rp2的固定端，电位器rp2的另一个固定端连接电位器rp3的滑动端和电位器rp3的另一个固定端，电位器rp2的滑动端连接电阻r7，电阻r7的另一端连接电阻r8和芯片ic4的引脚3，电阻r6的另一端连接芯片ic4的引脚2，芯片ic4的引脚7输出信号out1；

所述烟雾检测模块包括发光二极管d1、光敏三极管vt1和电容c1，发光二极管d1的阳极连接电阻r10和电源vcc，发光二极管d1的阴极连接电位器rp4的固定端、电位器rp4的滑动端和光敏三极管vt1的集电极，光敏三极管vt1的发射极连接电阻r9和二极管d2的阳极，电位器rp4的另一个固定端连接电阻r9的另一端、电容c1、三极管vt2的发射极并接地，二极管d2的阴极连接电容c1和三极管vt2的基极，三极管vt2的集电极连接电阻r11，电阻r11的另一端连接电阻r10的另一端和输出信号out2。

芯片ic1～ic4均为lm311电压比较器。单片机主控中心是以stc89c52单片机为主核心部件的信号处理单元。监控装置为针孔摄像头。报警器为发光二极管和扬声器组成的声光报警器。

本发明的工作原理是：温度检测模块中，电源vcc输出的电流通过由芯片ic1、芯片ic2及其外围部件组成的恒流源电路后向热敏电阻rs供电，热敏电阻rs的阻值随温度的变化而变化，从而影响芯片ic4引脚2的输入电压，当监控区域内的温度高于设定值时，芯片ic4的输入电压为高电平，芯片ic2为温度信号缓冲级，芯片ic3为温度信号滞后比较级，对由热敏电阻反馈来的电压信号进行钳制，报警电路不会立即工作，防止报警电路的反复开启和关断，减少元器件的老化速度，只有当监控区域内的环境温度低于设定值一段时间后，由芯片ic4的3引脚输出高电平信号out1到单片机主控中心，单片机主控中心，通过stc89c52单片机内部的编码译码器对报警信号进行分析处理，并输出给针孔摄像头，控制监控装置的开启，记录监控区域的语音和图像信息，并通过gprs模块将触发信息传输到使用者的手机和消防部门，同时开启声光报警器，发出近距离报警信号，提醒附近的矿工及时撤离。

烟雾检测模块中，当监控区域内无烟雾时，红外发光二极管d1以预先调好的起始电流发光。该红外光被光敏三极管vt1接收后使其内阻减小，使得红外发光二极管d1和光敏三极管vt1串联电路中的电流增大，红外发光二极管vd1的发光强度相应增大，光敏三极管vt1内阻进一步减小。如此循环便形成了强烈的正反馈过程，直至使串联感光电路中的电流达到最大值，在电阻r1上产生的压降经二极管d2使三极管vt2导通，三极管vt3截止，报警电路不工作。当监控区域内的烟雾急骤增加时，空气中的透光性恶化，此时光敏三极管vt1接收到的光通量减小，其内阻增大，串联感光电路中的电流也随之减小，发光二极管d1的发光强度也随之减弱。如此循环便形成了负反馈的过程，使串联感光电路中的电流直至减小到起始电流值，电阻r9上的电压也降到临界值，使三极管vt2导通，发出报警信号out2到单片机控制中心，后续处理方式与上述温度报警时相同。两种方式任意一种触发就会触发报警电路。

系统采用温度和烟雾双重检测方式对监控区域进行实时监控，遇到火灾情况时，还能采集报警区域的图像信息，并通过物联网gprs模块远程发送到使用者的手机和消防部门，极大的减少了火灾救援时间，因此系统具有精度高、功能多样和监控效果好的优点。