一种基于LoRa的无线感烟探测装置的制作方法

本实用新型涉及消防安全领域，尤其涉及一种基于lora的无线感烟探测装置。

背景技术：

据有关消防专家科学统计，在日常火灾事故中人员意外死亡率的80％发生在住宅中，而危险时刻主要在人们睡觉的时候，不知不觉中会吸入浓烟和粉尘导致呼吸不畅顺，在睡梦中逃过一场致人死亡的火灾是非常困难的，除非使用了火灾探测器，而烟感探测器可以连续不间断发出尖锐刺耳的声音唤醒睡梦中的人，使人第一时刻有所警觉。当火灾初起时，微量的烟使它发出尖锐的报警声使人得以成功逃生。美国国家消防协会报告表明，安装了推荐数目的烟感报警器的住宅一旦发生火灾，住宅内人员逃生的机会将比未安装的住宅多出50％。同时，国家也出台相关的法规需要在人员密集的场所安装感烟探测器。

经调查，对于目前市场上消防安全存在的隐患问题主要有以下几点：大部分的家庭住宅缺乏火灾逃生的安全隐患知识，没有安装相应的感烟探测器和配置其他消防器材，如灭火筒，防毒面具等；市面上现有的火灾感烟探测器误报发生率相对高，误报从一定程度会使得消费者降低了对感烟探测器发生效果的信任度；现有的火灾感烟探测器没有低电提醒功能，家庭住宅安装的火灾感烟探测器没有电了，很多人还当它是正常设备一样工作，当火灾发生时，探测器就起不到预警的作用而导致人员财物的损失；目前市面上的火灾感烟探测器没有远程报警，当无人在火灾事故现场，后者室内人员行动不方便，报警不被及时发现，不能起到报警火灾并作出应急预案的作用。除了以上存在的不足，传统式的感烟探测器往往还需要布线连接，无形中增加了一定的成本。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种基于lora的无线感烟探测装置，能够解决传统式的感烟探测器存在的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种基于lora的无线感烟探测装置，包括设备主体与壁挂底盖，所述设备主体通过所述壁挂底盖固定于房梁上；所述设备主体包括外壳、感烟腔室、印制电路板、电源以及蜂鸣器，所述印制电路板、电源以及蜂鸣器设于所述外壳内部，所述感烟腔室的一端嵌设于所述外壳内，所述感烟腔室的另一端设于所述外壳外部；所述感烟腔室内设有烟雾检测模块，所述烟雾检测模块用于探测烟雾颗粒；所述蜂鸣器和烟雾检测模块均与所述印制电路板电连接，所述电源用于给所述设备主体供电；所述印制电路板上设有控制电路和lora射频发射电路，所述控制电路用于控制所述设备主体的运行，所述lora射频发射电路用于将所述设备主体的运行状态上传至附近物联网关进而通过无线通信方式发送至后台系统。

优选地，所述烟雾检测模块包括红外发光元件和光敏元件，所述红外发光元件和光敏元件均设于感烟腔室内部，所述红外发光元件用于发射光信号，所述光敏元件用于接收光信号。

优选地，所述装置还设有心跳检测模块，所述心跳检测模块与控制电路连接，所述心跳检测模块用于检测所述无线感烟探测装置的在线状态。

优选地，所述心跳检测模块为实时时钟，当所述实时时钟的计数值达到计数预设值时，所述控制电路通过所述lora射频发射电路上传心跳包至附近物联网关进而通过无线通信方式发送至后台系统。

优选地，所述装置还设有低电检测模块，所述低电检测模块与控制电路连接，所述低电检测模块用于检测所述供电模块的电压值。

优选地，所述低电检测模块为a/d转换器，所述a/d转换器与所述电源的i/o接口连接，所述a/d转换器用于检测所述电源的i/o电压值，当检测到的所述i/o电压值低于电压预设值时，所述控制电路通过所述lora射频发射电路上传低电信号至附近物联网关进而通过无线通信方式发送至后台系统。

优选地，所述装置还包括分离提醒模块，所述分离提醒模块包括分离提醒电路和分离按键，所述分离按键设于所述外壳上，所述分离提醒电路设于所述印制电路板上，所述分离提醒电路与所述控制电路连接；所述分离提醒电路设有金属弹片，所述金属弹片的一端为常闭端，所述金属弹片的另一端为常开端；当所述壁挂底盖与所述设备主体固定时，所述分离按键受所述壁挂底盖的挤压，进而挤压所述金属弹片，所述金属弹片的常开端闭合，所述分离提醒电路导通，所述控制电路未获得分离信号；当所述壁挂底盖与所述设备主体分离时，所述白色按键未挤压所述金属弹片，所述金属弹片的常开端依然处于开路，所述分离提醒电路未导通，所述控制电路获得分离信号，进而通过所述lora射频发射电路上传分离信号至附近物联网关进而通过无线通信方式发送至后台系统。

优选地，所述装置还包括感烟腔室堵塞提醒模块，所述感烟腔室堵塞提醒模块用于检测所述感烟腔室是否被堵塞。

优选地，所述感烟腔室堵塞提醒模块为烟雾信号检测电路，所述烟雾信号检测电路分别与所述烟雾检测模块以及所述控制电路连接，当所述烟雾信号检测电路检测到的烟雾电流信号长期小于预设电流值，所述控制电路通过所述lora射频发射电路上传感烟腔室污染信号至附近物联网关进而通过无线通信方式发送至后台系统。

优选地，所述电源为cr174503v柱式电池。

实施本实用新型的有益效果在于：

本实用新型提供的基于lora的无线感烟探测装置，能够实时感知烟雾浓度，当烟雾浓度到达报警预设值时，通过lora射频发射电路及时将烟雾报警信息发送到后台系统，并及时持续发出尖锐刺耳的蜂鸣语音，告知附近人群发生火灾，同时将火灾险情上报至后台系统，以便能第一时间通知用户以及救护人员及时做出应对措施。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种基于lora的无线感烟探测装置示意图；

图2是本实用新型提供的外壳的内部结构示意图；

图3是本实用新型提供的第一实施例示意图；

图4是本实用新型提供的感烟腔室结构示意图；

图5是本实用新型提供的第二实施例示意图；

图6是本实用新型提供的外壳结构示意图；

图7是本实用新型提供的壁挂底盖结构示意图；

图8是本实用新型提供的分离提醒模块结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。仅此声明，本发明在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本发明的附图为基准，其并不是对本发明的具体限定。

如图1～3所示，本实用新型提供了一种基于lora的无线感烟探测装置，包括设备主体1与壁挂底盖2，所述设备主体1通过所述壁挂底盖2固定于房梁上；所述设备主体1包括外壳101、感烟腔室102、印制电路板103、电源104以及蜂鸣器105，所述印制电路板103、电源104以及蜂鸣器105设于所述外壳101内部，所述感烟腔室102的一端嵌设于所述外壳101内，所述感烟腔室102的另一端设于所述外壳101外部；所述感烟腔室102内设有烟雾检测模块106，所述烟雾检测模块106用于探测烟雾颗粒；所述蜂鸣器105和烟雾检测模块106均与所述印制电路板103电连接，所述电源104用于给所述设备主体1供电；所述印制电路板103上设有控制电路107和lora射频发射电路108，所述控制电路107用于控制所述设备主体1的运行，所述lora射频发射电路108用于将所述设备主体1的运行状态上传至附近物联网关3进而通过无线通信方式发送至后台系统4。

本实用新型通过烟雾检测模块106检测烟雾颗粒，当发生火灾时，烟雾颗粒进入感烟腔室102，所述控制电路107接收到来自烟雾检测模块106的电流信号，当所述电流信号大于控制电路设置的报警阈值时，即启动蜂鸣器105发出警报，并通过所述lora射频发射电路108上传报警信号至附近物联网关3，物联网关3通过无线通信方式将报警信号上传至后台系统4，此时，相关工作人员与救援中心会第一时间收到火灾险情，快速参与救援。其中，所述控制电路通常为mcu及其外围电路，所述lora射频发射电路通常选用sx1278芯片及其外围电路，射频频段为470mhz左右，所述lora射频发射电路接收到所述控制电路发过来的报警信号等数据，再利用调频技术将接收到的数据加密加载到电磁波上，再广播发送出去，附近物联网关接收到后，通过无线通信方式上传至后台系统。其中，物联网关通常设于小区、街道口等重要枢纽处，用于收集lora射频电路发出的信号，并通过移动通信网络上传至后台管理中心。

需要说明的是，如图4所示，所述烟雾检测模块106包括红外发光元件115和光敏元件116(光子接收元件)，在感烟腔室内通常是偏置设计，二者之间距离通常在20mm～25mm。红外发光元件115持续发出细长红外光直射，当正常无烟情况下，光敏元件116接收不到任何红外光线，没有电信号产生。当烟颗粒持续进入腔室时，随着颗粒浓度持续增多，红外发光元件发出的光线被烟粒子散射或反射到光敏元件上，随着光敏元件接收到光信号增多，产生的电信号越大，当达到设定的阈值时，设备主体便发出火灾报警。

如图5所示，本实用新型提供的第二是实施例，所述装置还设有心跳检测模块109，所述心跳检测模块109与控制电路连接，所述心跳检测模块109用于检测所述无线感烟探测装置的在线状态。

需要说明的是，所述心跳检测模块109为实时时钟，当所述实时时钟的计数值达到计数预设值时，所述控制电路通过所述lora射频发射电路108上传心跳包至附近物联网关3进而通过无线通信方式发送至后台系统4。所述实时时钟为控制芯片内部的rtc实时时钟，代码运行时自动计数，当计数值达到1个小时(可根据具体情况设置)，控制电路便会输出心跳检测信号到lora射频发射电路入口端，使得心跳检测信号能够发送到物联网关，进而上报至后台系统，维护人员可登录后台系统，查看无线感烟探测装置的在线状态，若发现lora感烟探测处于掉线状态，需要维护人员到现场进行更换维修。

优选地，所述装置还设有低电检测模块110，所述低电检测模块110与控制电路连接，所述低电检测模块110用于检测所述电源的电压值。

需要说明的是，所述低电检测模块为a/d转换器，所述a/d转换器与所述电源的i/o接口连接，所述a/d转换器用于检测所述电源的i/o电压值，当检测到的所述i/o电压值低于电压预设值时，所述控制电路通过所述lora射频发射电路上传低电信号至附近物联网关进而通过无线通信方式发送至后台系统。当无线感烟探测装置使用年限久远时，电池电量开始不足以支持无线感烟探测装置正常工作，这时无线感烟探测装置会定时上报低电信号给物联网关，再上传给后台系统并通知相关维护人员，从而在降低了无线感烟探测装置在火灾发生时失效的几率，同时也大大降低了维护成本。

需要说明的是，如图6～7所示，所述外壳101上设有卡孔112、开口114以及白色按键113，所述感烟腔室一端设于外壳内部，另一端经开口114设于外壳外部。所述壁挂底盖2包括底部201与顶部202，所述顶部202通过固定杆203与底部201固定，所述顶部202的中部设有与感烟腔室底面大小一致的开孔，所述顶部202的边缘设有用于固定壁挂底盖2的螺孔205，所述底部201上设有卡件204，所述卡件204通过与卡孔112一起将设备主体1与壁挂外壳2固定。

进一步地，如图8所示，所述装置还包括分离提醒模块111，所述分离提醒模块111包括分离提醒电路和分离按键，所述分离按键113设于所述外壳101上，所述分离提醒电路设于所述印制电路板103上，所述分离提醒电路与所述控制电路连接；所述分离提醒电路设有金属弹片114，所述金属弹片114的一端为常闭端，所述金属弹片114的另一端为常开端；当所述壁挂底盖2与所述设备主体1固定时，所述分离按键113受所述壁挂底盖2的挤压，进而挤压所述金属弹片114，所述金属弹片114的常开端闭合，所述分离提醒电路导通，所述控制电路未获得分离信号；当所述壁挂底盖2与所述设备主体1分离时，所述白色按键113未挤压所述金属弹片114，所述金属弹片114的常开端依然处于开路，所述分离提醒电路未导通，所述控制电路获得分离信号，进而通过所述lora射频发射电路上传分离信号至附近物联网关进而通过无线通信方式发送至后台系统。一般而言，出现脱落的现象，是维护人员摘下来设备进行维护后忘记装上去，然后通过后台系统就可以知道哪个设备没有装上去，并及时提醒相关人员尽快安装，以免出现火灾时，没有设备检测。

较优地，还包括感烟腔室堵塞提醒模块，所述感烟腔室堵塞提醒模块用于检测所述感烟腔室是否被堵塞。

进一步地，所述感烟腔室堵塞提醒模块为烟雾信号检测电路，所述烟雾信号检测电路分别与所述烟雾检测模块以及所述控制电路连接，当所述烟雾信号检测电路检测到的烟雾电流信号长期小于预设电流值，所述控制电路通过所述lora射频发射电路上传感烟腔室污染信号至附近物联网关进而通过无线通信方式发送至后台系统。当出现“腔道污染提醒”时，表明已经有杂物进入腔道，腔道收到污染，但此时污染物导致产生的电信号又未达到烟雾进入时的电信号，所以靠产生电信号的强弱来区分是污染物还是真的烟雾，如果是真的烟雾，腔室会持续积累增多，很快就达到报警的电信号。

优选地，所述电源为cr174503v柱式电池。采用锂电池，锂电池具备能量比较高、使用寿命长以及重量轻的优点，能够进一步增加无线感烟探测装置的优点。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。