一种下位机报警器及远程报警系统的制作方法

本发明涉及报警技术领域，涉及远程报警器，涉及下位机报警器及远程报警系统。

背景技术：

随着社会的不断发展，不论家庭，还是办公楼等公共场所，用火、用电量都在不断增加，火灾发生的频率也越来越高。火灾一旦发生，很容易出现扑救不及时、在场人员惊慌失措、逃生迟缓等不利因素，最终导致重大生命财产损失。火灾的主要原因是麻痹大意，没有及时采取预防措施。假如在刚刚起火时，火情就能得到很好的控制，一些悲剧是完全可以避免的。

目前市场上同类产品的缺陷：（1）市场上各式各样的报警器虽然很多，报警方式也多种多样，有鸣笛、闪光等，但是基本上都是只能在本地进行报警，虽然能做到实时监测，但是做不到远程主动推送信息；（2）一般的报警器都是不带显示屏以及指示灯的，而且很多是用电池供电，有时候报警器出现故障或者电池没电了就会停止监测以及报警功能，可能会给用户带来严重的后果。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种下位机报警器及远程报警系统。

本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种下位机报警器，所述的下位机报警器包括电路板、主控芯片、通讯模块、电源模块、指示灯模块以及报警模块，主控芯片、通讯模块、电源模块、指示灯模块以及报警模块分别设在电路板上，主控芯片分别与通讯模块，电源模块，指示灯模块以及报警模块连接。

进一步的，所述的下位机报警器包括定时检测模块，用于

定期检测下位机报警器，并定期向监控服务器发送检测信息，当监控服务器没收到检测信息则向客户端发送故障信息。

进一步的，所述的电路板上连接有控制按钮，用于

处在报警状态的下位机报警器复位到非报警状态。

还公开了一种远程报警系统，所述的远程报警系统包括下位机报警器，所述的下位机报警器分别与监测传感器、报警器和监控服务器通讯连接，用于

接收监测传感器的环境指标和人员情况信息；根据设置的报警阀值对环境指标和人员情况信息进行判断，将超过报警阀值的环境指标和人员情况信息生成报警信息；将需要报警的所述报警信息推送给报警器和监控服务器，报警器进行报警，监控服务器生成警报信息。

进一步的，所述的远程报警系统还包括至少一个用户终端，用户终端通讯连接监控服务器；用于

接收监控服务器生成的所述警报信息，并根据警报信息显示具体的报警位置和环境指标。

进一步的，所述的监测传感器包括人体感应探测器和环境探测器。

进一步的，所述的人体感应探测器包括探测模块和带有透镜的外壳，探测模块设在壳体内并通过透镜进行探测，所述的探测模块包括电路板，并且电路板上设有电源电路、单片机、通讯模块和人体感应器，电源电路分别给单片机、通讯模块和人体感应器供电。

进一步的，所述的环境探测器包括控制电路板、传感器和连接接口，控制电路板分别连接传感器和连接接口，连接接口用于连接下位机报警器。

进一步的，所述的连接接口为音频接口。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明的下位机报警器功能齐全，具备了远程主动推送报警信息的功能，还具有故障报警功能，使得报警根据灵活及时，并有效的排除险情，防止设备故障的原因造成不必要的损失。

本发明能够将本地发生的报警信号推送出去发给远在异地的用户的报警平台，使得使用者能够快速发现险情，有效防止事故发生。其中系统中的底层下位机报警器可以根据需求匹配不同的传感器，本发明由传感器模块、报警模块等组成的对环境数据（如co浓度、温湿度、人体红外信号、声音、位移、压力、门控、ph2.5等等）进行数据采集传输，然后通过主控芯片进行数据分析，并与相应标准数据进行比较，如果超出标准则多通道同时发出报警信号通知用户（如短信通知、鸣笛，闪光等）。

【附图说明】

图1为下位机报警器的模块连接示意图；

图2为远程报警系统的模块连接示意图；

图3为远程报警系统的应用场景图；

图4为下位机报警器的主控芯片电路原理图；

图5为下位机报警器的wifi模块电路原理图；

图6为下位机报警器的电源模块电路原理图；

图7为下位机报警器连接云服务器的通讯模块电路原理图；

图8为人体感应探测器的主控电路原理图；

图9为人体感应探测器的电源电路原理图；

图10为人体感应探测器的输出电路原理图；

图11为人体感应探测器的传感器电路原理图;

图12为环境探测器的单片机主控电路原理图；

图13为环境探测器的电源电路原理图；

图14为环境探测器的传感器电路原理图；

图15为环境探测器的适配器电路原理图。

【具体实施方式】

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参考图1所示公开了一种下位机报警器，下位机报警器包括电路板、主控芯片、通讯模块、电源模块、指示灯模块以及报警模块，主控芯片、通讯模块、电源模块、指示灯模块以及报警模块分别设在电路板上，主控芯片分别与通讯模块、电源模块、指示灯模块以及报警模块连接。

本实施例中采用arm公司的cortexm3作为主控芯片，用于分析判断采集到的信息与预设的阀值，并且发出相应的控制信息；通讯模块包含无线模块以及有线以太网模块，其中所述无线模块为wifi模块，不排除其它实施例采用rf射频模块、蓝牙通讯模块或3g/4g通讯模块，该通讯模块用于与云服务器交互；电源模块包括充电管理芯片，以及分别与充电管理芯片连接的稳压芯片和锂电池，电源模块分别与通讯模块，指示灯和报警模块电连接用于供电。

本实施例进一步的，所述的下位机报警器包括定时检测模块（图中未示出），用于

定期检测下位机报警器，并定期向监控服务器发送检测信息，当监控服务器没收到检测信息则向客户端发送故障信息。本实施例中定期检测采用心跳检测机制实现，如果下位机报警器出现故障，监控服务器会根据用户之前的预设定的方式向用户终端发送故障信息，从而起到通知用户，能够有效防止故障或者电池没电了就会停止监测以及报警，而出现出现警报险情而无法准确报警的问题。

心跳机制是定时发送一个自定义的结构体(心跳包)，让对方知道自己还活着，以确保连接的有效性的机制。

参考附图2、3所示，本发明提供了一种远程报警系统，所述的远程报警系统包括下位机报警器，所述的下位机报警器分别与监测传感器、报警器和监控服务器通讯连接，用于

接收监测传感器的环境指标和人员情况信息；根据设置的报警阀值对环境指标和人员情况信息进行判断，将超过报警阀值的环境指标和人员情况信息生成报警信息；将需要报警的所述报警信息推送给报警器和监控服务器，报警器进行报警，监控服务器生成警报信息。本发明能够把本地发生的报警信息推送到互联网中的云服务器，云服务器通过所述下位机报警器发出的信号进行相应报警信号的主动推送，以通知远在异地的用户。

参考附图2、3所示本实施例进一步的，所述的远程报警系统还包括至少一个用户终端，用户终端通讯连接监控服务器；用于

接收监控服务器生成的所述警报信息，并根据警报信息显示具体的报警位置、区域内人员情况和环境指标。当报警器的主控芯片判断监测传感器采集到的环境超过报警阀值并且区域内没有人员时，则会发出鸣叫报警并把报警信号通过互联网推送到监控服务器（本实施例中为云服务器），监控服务器根据客户之前预设的报警方式，本实施例中客户可以根据需求设置通过短信、邮箱或信息推送的方式，将报警信号转换成相关的信号发送给用户的客户端。

参考附图2、3所示本实施例进一步的，监测传感器包括人体感应探测器和环境探测器，如声音检测，温湿度检测以及门磁检测等，而传感器根据用户的检测环境数据需求增加或更换。

参考附图8-11所示本实施例中以人体感应探测器进一步介绍，所述的人体感应探测器包括探测模块和带有透镜的外壳，探测模块设在壳体内并通过透镜进行探测。所述的探测模块包括电路板，并且电路板上设有电源电路、单片机、通讯模块、人体感应器、电位器、拨码开关、红外收发管和输出单元，电源电路分别给单片机、电位器、拨码开关、通讯模块和人体感应器供电。本实施例中通讯模块为rf射频模块或wifi模块中的一种或组合。

本实施例中人体感应探测器安装在天花板等较高并且容易全面监控区域内情况的位置，从而实现全方位监控区域内的情况，也有利于减少感应器的使用降低使用成本。

参考附图9和10所示为人体感应探测器电源及输出单元电路图：人体感应探测器电源包括u2为ac-dc电源转换芯片(u2型号为ln8k04)，以及r25、r24、r23、d5、c19、c18、d4、zd1、l1构成的外围电路共同将220v交流电压转换为24v；l2、c16、c17构成的π型滤波电路，为u2进行前级滤波；u4为dc-dc电源转换芯片(型号为ht7533)，将24v电压转换为3.3v，用于给单片机、电位器、pir、rf射频模块等电路供电；ry1为继电器，它是输出单元的主体，由24v电压驱动，其中rly1与单片机连接，在单片机控制信号的作用下，可对ry1继电器进行控制，从而控制接在继电器lin和lout之间的灯或其他负载。

参考附图8所示，人体感应探测器（pirsensor）电路检测到人体红外移动信号后，经过u1(其中u1为lvp358，分为两部分u1a和u1b，u1a为一级放大，u1b为二级放大)及其外围电路滤波、放大，然后由u1的第7脚(即图中的pir_out)输出给单片机，单片机通过算法判断对该信号进行解析，进而有效合理的控制输出单元。图中光敏电路的输出为pd-，该信号为电压信号，由单片机处理后，用于判断当前光照度(根据光照度可粗略判断当前为白天或者黑夜)。

参考图2所示远程报警系统的模块连接示意图，图中标识：1-下位机报警器，2-云服务器，3-移动智能设备（预装有app），4-监测传感器；所述下位机报警器上设置有wifi连接指示灯、传感器状态指示灯、设备故障指示灯、电源指示灯和发射天线；其中wifi连接指示灯在ap模式时慢闪，在连接路由器之时快闪，连接成功之后又恢复慢闪，传感器状态指示灯在传感器接入的时候会常亮，传感器断开则灭掉，其中设备故障指示灯在报警器不能正常联网工作之后会快闪，其中电源指示灯在有外接电源的情况下上电常亮，在没有外接电源的情况下上电慢闪。

下位机报警器通过wifi模块与云服务器建立连接并进行两者间的数据交互，云服务器把数据同步发送给登录服务器的移动智能设备，如手机，云服务器中集成了基站短信接口的功能可以向用户的手机发送报警短信，手机用于登录云服务器与云服务器建立连接获取报警器的数据以及状态，环境监测传感器通过统一的接口与报警器进行连接可以根据需求组成各类报警器。

本发明还适用于各种需要报警的区域，本实施例以厨房为例进行说明。下位机报警器安装后还与厨房内原有的感应器或系统通讯连接，如炉灶温度感应系统、补风系统等，从而充分的利用厨房原有的资源使得监控报警更加全面。

所述的环境探测器包括控制电路板、传感器和连接接口，控制电路板分别连接传感器和连接接口，连接接口用于连接传感器。本实施例中控制电路板上包括有用于控制的芯片以及用于供电的电源电路，其中芯片采用stc51系列单片机；传感器包括数据采集探头或ic传感器。连接接口则采用统一3.0mm的音频接口，从而实现传感器与下位机报警器实现即插即用的功能。

参考附图12、13、14、15所示，图12为环境探测器的单片机主控电路原理图；图13为环境探测器的电源电路原理图；图14为环境探测器的传感器电路原理图；图15为环境探测器的适配器电路原理图。

这里用干簧管传感器为例进行说明，u1为电压转换芯片，u2为电压检测芯片，将适配器电源插头接入j1,5v直流电压通过u1电压转换芯片对整个电路进行充电，通过u3对5v直流电压进行降压处理可在+3.3v处得到电路所需要的dc3.3v电压；门磁开关量检测电路，电路通过干簧管的开关状态。环境探测器再将状态信息传输给单片机进行下一步分析；单片机主控电路，u3为单片机，j2为单片机烧录端口。单片机用于处理外围电路输入信号和控制led指示，并把信号量通过音频接口发送给报警器，实现监控功能。

工作时：

下位机报警器上电之后，进行初始化工作，首先使能串口用于各个模块的数据收发，在串口正常工作之后，开始监听报警器接口传过来的信号，之后初始化wifi模块进入就绪状态，等待手机端的配置。

配置下位机报警器的具体实施方式如下：

在预装app的手机中通过id添加报警器控制列表，再通过接入报警器中wifi模块发送出来的wifi信号实现连接下位机报警器，接着向下位机报警器推送路由器的ssid跟密码，从而下位机报警器连接上云服务器，实现系统配置连接成功。

配置云服务器的具体实施方式如下：

通过在手机或者电脑打开浏览器输入服务器程序所在的地址，登录之后在网页上添加报警器，把报警器的id号输入并输入至多五个手机号码与之进行绑定，之后点击保存即可成功添加报警器，之后还能在报警器详情页上选择报警方式，如短信报警，邮箱报警，app报警等，完成云服务器的配置。

环境探测器部分工作时：

本实施例以co浓度测量传感器为例，在下位机报警器上电之后，即对附近环境的co浓度进行检测采集并对采集到的数据进行分析，当报警器的mcu判断采集到的co浓度超过报警阀值，则会控制蜂鸣器发出鸣叫报警并把报警信号通过互联网推送到云服务器，云服务器根据客户之前预设的报警方式（短信、邮箱、app推送），把报警信号转换成相关的信号同时发送给多个用户，提醒用户报警器所安装的环境co浓度过浓可能发生了co泄露，需要尽快处理。用户在及时对现场进行处理后，只需按一下报警器的复位键，报警器停止鸣叫并把报警已经处理的信号推送到云服务器，经过服务器把报警已经处理的信息发送给用户，让接收到信息的所有用户放心。

同时本发明报警平台设有故障报警机制，云服务器会监控下位机报警器的待机状态，一旦发现下位机报警器停止工作，随即发送警告信息给用户以便用户排查机器的错误，保证报警平台保持正常工作状态。

人体感应探测器部分工作时：

首先将人体感应探测器接入市电，通过电源电路将电压变成3.3v，并为电路板上的单片机、无线模块、指示灯电路以及人体探测电路供电。人体感应探测器主要是采集人体红外热释信号，并将信号实时向下位机报警器发送。下位机报警器通过接收人体感应探测器发送过来的超时无人报警信号，控制各组指示灯，同时将相关信息通过无线wifi经互联网传输到云服务器，云服务器进而向多个用户终端发出报警呼叫，用户可以通过用户终端收到的消息内容知道报警的发生地点和时间。从而实现用户可通过本发明对无人值守的厨房动火系统进行实时监控和报警的功能。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。