一种基于NB-IoT技术的反应快的烟雾检测报警装置的制作方法

本实用新型涉及一种基于NB-IoT技术的反应快的烟雾检测报警装置，属于物联网技术领域。

背景技术：

火灾作为一种因人们大意或者线路老化等引发的灾害，给人民的生命安全、财产安全造成了巨大的损失，家庭安防显得非常重要。家庭安防是一种基于家庭安全的防范措施，利用电子技术，自动探测发生在布防监测区域内的突然事件，尤其是火情，产生报警信号，并能第一时间进行报警提示。然而，目前大部分烟雾检测报警器一般报警方式单一，反应速度慢，不能防范于未然，而且检测到的相关重要数据不能收集，导致在后期分析火宅原因时缺少许多重要的数据。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是针对上述不足，提供一种基于NB-IoT技术的反应快的烟雾检测报警装置，用于探测空气中烟雾例子浓度，一旦超过安全阀值，就会进行本地报警，并立刻向移动智能终端推送报警信息，此外还可联动开启水阀，门窗，排风系统进行处理，为用户争取宝贵时间，尽可能地降低风险。

为解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案：一种基于NB-IoT技术的反应快的烟雾检测报警装置，包括CPU模块、通信模块、电池检测模块，通信模块、电池检测模块分别与CPU模块电连接；

CPU模块包括集成电路U2，集成电路U2的型号为STM8L151K4T6；

集成电路U2的1脚、2脚接通信模块，通讯模块包括集成电路U3A，集成电路U3A的型号为BC95，集成电路U2的28脚经电阻R21接集成电路U3A的29脚，集成电路U2的27脚经电阻R20接集成电路U3A的30脚，集成电路U3A的15脚接三极管Q4的集电极，三极管Q4的发射极接地，三极管Q4的基极经电阻R26接三极管Q4的发射极，三极管Q4的基极经电阻R2接集成电路U2的24脚。

所述集成电路U3A的29脚经电阻R4接接插件J4的3针，集成电路U3A的30脚经电阻R5接接插件J4的2针，接插件J4的1针接地，接插件J4的4针接+3.3V。

所述集成电路U3A的45脚接46脚，集成电路U3A的45脚经并联的电容EC1、电容C14、电容C15、电容C10接地。

所述集成电路U3A的45脚接稳压器Q3的3脚，稳压器Q3的型号为MCP33，稳压器Q3的3脚经电容C13接地，稳压器Q3的2脚接地，稳压器Q3的1脚经电容C9接地，稳压器Q3的1脚接+3V3。

所述集成电路U3A的2脚、43脚、47脚、48脚、51脚、52脚、54脚接地，集成电路U3A的53脚经电容C12接地，集成电路U3A的53脚经串联的电阻R11、电容C11接地。

所述集成电路U3A的38脚接集成电路U4的3脚，集成电路U4的型号为ESDA6V8AV5，集成电路U3A的39脚经电阻R25接集成电路U4的3脚，集成电路U3A的40脚经电阻R23接集成电路U4的4脚，集成电路U3A的41脚经电阻R24接集成电路U4的5脚，集成电路U4的2脚接地。

所述集成电路U3A的38脚接集成电路U5的5脚，集成电路U5为MICROSIM，集成电路U5的3脚经电阻R25接集成电路U3A的39脚，集成电路U5的3脚经电容C18接地，集成电路U5的1脚经电阻R24接集成电路U3A的41脚，集成电路U5的1脚经电容C17接地，集成电路U5的5脚经电容C19接集成电路U3A的42脚，。

所述集成电路U5的5脚经电阻R27接集成电路U5的2脚，集成电路U5的2脚经电阻R23接集成电路U3A的40脚，集成电路U5的2脚经电容C16接地，集成电路U5的6脚接集成电路U3A的42脚。

所述集成电路U2的1脚接电阻R19的一端，电阻R19的另一端接集成电路U1的7脚，电阻R19的另一端经电阻R18接+3.3V，集成电路U1的型号为SD3078，集成电路U1的8脚接集成电路U2的20脚，集成电路U1的8脚经电阻R14接+3.3V，。

所述集成电路U1的1脚接集成电路U2的19脚，集成电路U1的1脚经电阻R13接+3.3V，集成电路U1的3脚接+3.3V，集成电路U1的3脚经并联的电容C3和电容C5接地，集成电路U1的6脚接地。

本实用新型采用以上技术方案，与现有技术性比，具有以下优点：

基于NB-IoT技术的反应快的烟雾检测报警装置，具备低功耗、广覆盖、低成本、大连接的特点，解决了现有技术中同类产品在距离、中继、网关路由器以及能耗上的痛点和瓶颈。

1、信号输出稳定性高，误差控制在0.2%内，可靠性高。

2、信号穿透力强，抗干扰能力强，不易损坏，故障率低。

3、具有承载量大的特点，一个移动通信蜂窝小区能承载5万个物联网用户，而传统移动通信用户的承载量仅为1000个。

4、报警反应时间短，小于1秒。

5、低成本，由于能耗低，且无需拉电源线、数据线，因此它的运维成本要比其他物联网技术低。

6、定时上报间隔短，定时上报间隔仅为5小时，上报持续时间短，最快仅为2秒。

7、NB窄带技术与传统物联网技术相比，最大的优势是低功耗（即省电），本实用新型的电池使用寿命可达5-10年，而之前的物联网监控设备，在同样使用电池的情况下只能工作几周或几个月。

本产品应用广泛，除了常见的智能家居之外，还可以在监控系统、智能医院、智慧旅店、智能建筑、智慧养殖等系统中使用。

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。

附图说明

附图1为本发明实施例中一种基于NB-IoT技术的烟雾检测报警装置的CPU模块第一部分的电路图；

附图2为本发明实施例中一种基于NB-IoT技术的烟雾检测报警装置的CPU模块第二部分的电路图；

附图3为本发明实施例中一种基于NB-IoT技术的烟雾检测报警装置的CPU模块第三部分的电路图；

附图4为本发明实施例中一种基于NB-IoT技术的烟雾检测报警装置的CPU模块第四部分的电路图；

附图5为本发明实施例中一种基于NB-IoT技术的烟雾检测报警装置的电池检测模块的电路图；

附图6为本发明实施例中一种基于NB-IoT技术的烟雾检测报警装置的集成电路U1的电路图；

附图7为本发明实施例中一种基于NB-IoT技术的烟雾检测报警装置的烟雾检测模块的电路图；

附图8为本发明实施例中一种基于NB-IoT技术的烟雾检测报警装置的通信模块第一部分的电路图；

附图9为本发明实施例中一种基于NB-IoT技术的烟雾检测报警装置的通信模块第二部分的电路图；

附图10为本发明实施例中一种基于NB-IoT技术的烟雾检测报警装置的通信模块第三部分的电路图；

附图11为本发明实施例中一种基于NB-IoT技术的烟雾检测报警装置的通信模块第四部分的电路图；

附图12为本发明实施例中一种基于NB-IoT技术的烟雾检测报警装置的通信模块第五部分的电路图。

具体实施方式

实施例，如附图1-12所示，一种基于NB-IoT技术的反应快的烟雾检测报警装置，包括CPU模块：集成电路U2，集成电路U2的型号为STM8L151K4T6；

集成电路U2的1脚、2脚接通信模块，通讯模块包括集成电路U3A，集成电路U3A的型号为BC95，集成电路U2的28脚经电阻R21接集成电路U3A的29脚，集成电路U2的27脚经电阻R20接集成电路U3A的30脚，集成电路U3A的15脚接三极管Q4的集电极，三极管Q4的发射极接地，三极管Q4的基极经电阻R26接三极管Q4的发射极，三极管Q4的基极经电阻R2接集成电路U2的24脚；

集成电路U3A的29脚经电阻R4接接插件J4的3针，集成电路U3A的30脚经电阻R5接接插件J4的2针，接插件J4的1针接地，接插件J4的4针接+3.3V；

集成电路U3A的45脚接46脚，集成电路U3A的45脚经并联的电容EC1、电容C14、电容C15、电容C10接地；

集成电路U3A的45脚接稳压器Q3的3脚，稳压器Q3的型号为MCP33，稳压器Q3的3脚经电容C13接地，稳压器Q3的2脚接地，稳压器Q3的1脚经电容C9接地，稳压器Q3的1脚接+3V3；

集成电路U3A的2脚、43脚、47脚、48脚、51脚、52脚、54脚接地，集成电路U3A的53脚经电容C12接地，集成电路U3A的53脚经串联的电阻R11、电容C11接地。

集成电路U3A的38脚接集成电路U4的3脚，集成电路U4的型号为ESDA6V8AV5，集成电路U3A的39脚经电阻R25接集成电路U4的3脚，集成电路U3A的40脚经电阻R23接集成电路U4的4脚，集成电路U3A的41脚经电阻R24接集成电路U4的5脚，集成电路U4的2脚接地；

集成电路U3A的38脚接集成电路U5的5脚，集成电路U5为MICROSIM，集成电路U5的3脚经电阻R25接集成电路U3A的39脚，集成电路U5的3脚经电容C18接地，集成电路U5的1脚经电阻R24接集成电路U3A的41脚，集成电路U5的1脚经电容C17接地，集成电路U5的5脚经电容C19接集成电路U3A的42脚，集成电路U5的5脚经电阻R27接集成电路U5的2脚，集成电路U5的2脚经电阻R23接集成电路U3A的40脚，集成电路U5的2脚经电容C16接地，集成电路U5的6脚接集成电路U3A的42脚。

集成电路U2的32脚接ISP1接口的2针，集成电路U2的1脚接ISP1接口的4针，ISP1接口的1针接+3V3，ISP1接口的3针接地，ISP1接口的4针经电容C8接地；

集成电路U2的1脚接电阻R19的一端，电阻R19的另一端接集成电路U1的7脚，电阻R19的另一端经电阻R18接+3.3V，集成电路U1的型号为SD3078，集成电路U1的8脚接集成电路U2的20脚，集成电路U1的8脚经电阻R14接+3.3V，集成电路U1的1脚接集成电路U2的19脚，集成电路U1的1脚经电阻R13接+3.3V，集成电路U1的3脚接+3.3V，集成电路U1的3脚经并联的电容C3和电容C5接地，集成电路U1的6脚接地。

集成电路U2的2脚经晶振Y1接集成电路U2的3脚，集成电路U2的2脚经电容C1接地，集成电路U2的3脚经电容C2接地；

集成电路U2的31脚接电池检测模块，电池检测模块包括电阻R6，集成电路U2的31脚经电阻R6接三极管Q1的基极，三极管Q1的型号为9014，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的发射极经电阻R10接集成电路U2的29脚，三极管Q1的集电极接电阻R7的一端，电阻R7的另一端接场效应管Q2的栅极，电阻R7的另一端经电阻R8接场效应管Q2的源极，场效应管Q2的漏极经电阻R9接集成电路U2的29脚；

集成电路U2的11脚经串联的电阻R1和发光二极管L1接地；

集成电路U2的26脚接接插件J2的1针，集成电路U2的26脚经电阻R17接+3V3，集成电路U2的25脚接接插件J2的2针，集成电路U2的25脚经电阻R16接+3V3，接插件J2的3针接地，接插件J2接烟雾报警器。

本实用新型采用定时上报状态和发生火灾立即上报的方式，定时上报时间可设定为10分钟-10小时，定时上报时间间隔越长，电池待机时间会越长。

真正发生火灾时，可在烟雾浓度达到报警条件时，1秒内现场会通过高分贝喇叭和红灯闪烁进行现场报警，同时，报警数据会通过NB-Iot基站上传到系统业务云平台，上传数据时间最快在2秒以内，根据信号及网络情况的不同可能有所加长；

上报数据中有设备全球唯一编号、报警器工作状态、电池电压等信息；

系统业务云平台根据烟雾报警器绑定的手机号，以TTS语音、短信、微信等方式推送给用户；用户也可以下载手机APP，通过手机APP接收各种信息；

通过手机APP，用户可以查询自己所属烟雾报警器的实时工作状态，电池电压等信息，确保第一时间消除监控隐患。