一种家用火灾监测预警装置的制作方法

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本实用新型属于火灾预警技术领域，涉及一种家用火灾监测预警装置。


背景技术：

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据中国公安部消防局信息网公布的2015年全国火灾通报显示，我国全年共接报火灾33.8万起，造成1742人死亡、1112人受伤，直接财产损失39.5 亿元。其中63起较大以上火灾、1起特别重大火灾、2起重大火灾、60起较大火灾，其中家庭火灾发生11.1万起，造成1213人死亡，在火灾总数中虽然只占32.9％的比例，造成的死亡人数却占69.9％，住宅火灾的死亡人员中，未成年人和老年人占总数的58.2％。从统计数据可以看出，在火灾中家庭当中发生的火灾是最容易及时预防并将灾害的苗头扼杀在萌芽阶段，且此灾害每年的发生数量均呈现出占总数的30％形势，所以分析家庭火灾，研究并设计一套能及时、准确、可靠、简便可行、利于推广的监测预警装置是一项很有意义的工作。
[0003]
当前家庭火灾监测预警装置主要是通过有线网络上传数据至上位机进行控制，再以人工的方式下传进行播报预警信息，由于小区地形复杂多变，使得线路架设困难、电源供给受限，传感器布设困难，自动化、智能化程度不高，而且实时动态性差，监测精度不高，不能及时的监测和预警火灾的发生。


技术实现要素：

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本实用新型的目的是提供一种家用火灾监测预警装置，解决了现有技术中存在的不能及时的监测和预警火灾发生的问题。
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本实用新型所采用的技术方案是，一种家用火灾监测预警装置，包括无线数据采集终端，无线数据采集终端电接有火焰传感器，无线数据采集终端电接有离子感烟传感器，无线数据采集终端电接有温度传感器，无线数据采集终端电接有热成像传感器，无线数据采集终端还电接有nb-iot模块， nb-iot模块电接有现场预警终端，现场预警终端信号连接有远程监控中心，远程监控中心电接有客户端。
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本实用新型的特点还在于：
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无线数据采集终端包括msp430微处理器，msp430微处理器电接有 msp430swd电路，msp430微处理器电接有msp430无线模块，msp430 微处理器电接有msp430存储模块，msp430微处理器电接有msp430复位电路，msp430微处理器电接有msp430电源电路，msp430微处理器电接有msp430时钟电路，无线数据采集终端依次配设有ad接口a、ad接口b、 rs485接口、iic接口，ad接口a电接火焰传感器，ad接口b电接离子感烟传感器，rs485接口电接温度传感器，iic接口电接热成像传感器。
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现场预警终端包括stm32f103微处理器，stm32f103微处理器上依次电接有stm32f103swd电路、stm32f103无线模块、stm32f103存储模块、stm32f103复位电路、stm32f103电源电路、stm32f103时钟电路、人机交互模块、gprs模块a和现场预警终端脉冲接口，gprs模块a信号连接远程监控中心，现场预警终端脉冲接口上配设有报警模块。
[0009]
远程监控中心包括模糊控制系统、数据库系统、防火墙、服务器和gprs 模块b，gprs模块b信号连接gprs模块a，gprs模块b信号连接客户端。
[0010]
gprs模块a和gprs模块b均包括sim5320芯片，sim5320芯片上依次电接有网卡电路、电源电路、开关复位电路、系统和网络指示灯和天线。
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客户端包括手机和电脑，电脑通过因特网连接远程监控中心，手机信号连接gprs模块b。
[0012]
gprs模块a还包括stm32微处理器，stm32微处理器电接sim5320 芯片，sim5320芯片电接stm32f103微处理器。
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本实用新型的有益效果是：本实用新型一种家用火灾监测预警装置，解决了现有技术中存在的不能及时的监测和预警火灾发生的问题，还解决了现有技术中采用有线传输时体积大、成本高、传感器布设困难以及自动化程度低、实时动态性差、检测精度不高的问题。确保当火灾发生时，该装置可以提前预警，为灾害发生区域施行急救措施争取更多的时间，最大程度减少人民生命财产损失的发生。
附图说明
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图1是本实用新型一种家用火灾监测预警装置的结构示意图；
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图2是本实用新型一种火灾监测预警装置中gprs模块电路结构图。
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图中，1.无线数据采集终端，2.msp430swd电路，3.msp430无线模块，4.msp430存储模块，5.nb-iot模块，6.stm32f103swd电路，7. stm32f103无线模块，8.stm32f103存储模块，9.现场预警终端，10.报警模块，11.现场预警终端脉冲接口，12.gprs模块a，13.人机交互模块， 14.stm32f103微处理器，15.模糊控制系统，16.数据库系统，17.gprs 模块b，18.防火墙，19.服务器，20.远程监控中心，21.stm32f103复位电路，22.stm32f103电源电路，23.stm32f103时钟电路，24.msp430复位电路，25.msp430电源电路，26.msp430时钟电路，27.msp430微处理器，28.ad接口a，29.ad接口b，30.rs485接口，31.iic接口，32.火焰传感器，33.离子感烟传感器，34.温度传感器，35.热成像传感器，36.因特网，37.客户端，38.手机，39.电脑，40.sim5320芯片，41.stm32微处理器，42.网卡电路，43.电源电路，44.开关复位电路，45.系统和网络指示灯，46.天线。
具体实施方式
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下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
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本实用新型一种家用火灾监测预警装置，如图1所示，包括无线数据采集终端1，无线数据采集终端1电接有火焰传感器32，无线数据采集终端1 电接有离子感烟传感器33，无线数据采集终端1电接有温度传感器34，无线数据采集终端1电接有热成像传感器35，无线数据采集终端1还电接有 nb-iot模块5，nb-iot模块5电接有现场预警终端9，现场预警终端9信号连接有远程监控中心20，远程监控中心20电接有客户端37。
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具体的，无线数据采集终端1包括msp430微处理器27，msp430微处理器27电接有msp430swd电路2，msp430微处理器27电接有msp430 无线模块3，msp430微处理器27电接有msp430存储模块4，msp430微处理器27电接有msp430复位电路24，msp430微处理器27电接有msp430 电源电路25，msp430微处理器27电接有msp430时钟电路26，无线数据采集终端1依
次配设有ad接口a28、ad接口b29、rs485接口30、iic接口31，ad接口a28电接火焰传感器32，ad接口b29电接离子感烟传感器 33，rs485接口30电接温度传感器34，iic接口31电接热成像传感器35。
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现场预警终端9包括stm32f103微处理器14，stm32f103微处理器 14上依次电接有stm32f103swd电路6、stm32f103无线模块7、stm32f103存储模块8、stm32f103复位电路21、stm32f103电源电路 22、stm32f103时钟电路23、人机交互模块13、gprs模块a12和现场预警终端脉冲接口11，gprs模块a12信号连接远程监控中心20，现场预警终端脉冲接口11上配设有报警模块10。
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远程监控中心20包括模糊控制系统15、数据库系统16、防火墙18、服务器19和gprs模块b17，gprs模块b17信号连接gprs模块a12，gprs 模块b17信号连接客户端37。
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gprs模块a12和gprs模块b17均包括sim5320芯片40，sim5320芯片40上依次电接有网卡电路42、电源电路43、开关复位电路44、系统和网络指示灯45和天线46。
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客户端37包括手机38和电脑39，电脑39通过因特网36连接远程监控中心20，手机38信号连接gprs模块b17。
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gprs模块a12还包括stm32微处理器41，stm32微处理器41电接 sim5320芯片40，sim5320芯片40电接stm32f103微处理器14。
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本实用新型一种家用火灾监测预警装置的工作原理是：mcu处理器27 是无线数据采集终端1的核心，也是实现数据处理及无线通信的基础，其主要负责数据采集、数据处理以及无线通信的实现。在电源25的供电方下，智能操控装置mcu会根据时钟26设定好的采样时间，对各个传感器发送采样指令，分别对应火焰传感器32、离子感烟传感器33、温度传感器32、热成像传感器35发送采集信号，各个传感器接收到信号之后进行采集，mcu 处理器27将采集的数据存储到存储模块4中，存储模块4通过地址总线和数据总线与msp430微处理器连接，无线模块3以tcp/ip协议的方式与 msp430微处理器27连接进行数据传输,并通过nb－iot通讯协议5将数据传送到以stm32f103微处理器14为核心的现场预警终端9，无线模块7以 tcp/ip协议的方式与stm32f103zet6的微处理器14连接；现场预警终端 9通过无线模块7接收到mcu处理器传送的数据包后，提取的有效数据在数据分析系统进行处理，实现对数据以图形及表格形式的实时显示，从而直观的得出传感器值的变化趋势和监测区域的实时环境情况，并对分析后的数据进行存储，存储模块8通过地址总线和数据总线与stm32f103zet6微处理器连接进行数据传输，为了实现对火灾进行报警，针对各种传感器值设置报警阈值，当监测的传感器值连续三次超过阈值时，则报警系统10实现报警，报警模块10通过脉冲接口11与stm32f103zet6的微处理器14连接。用户通过人机交互11，可实时查看或者调取传感器的监测信息，然后通过数据分析进行处理，绘制数据曲线，再预警系统预警信息，最后分析结果进行数据反馈。通过gprs模块12将数据汇总到远程控制中心20的gprs模块 17，远程控制中心20在接收到stm32f103微处理器14传送的数据包后，提取其中有效数据并存储到数据库系统16中，远程监控中心20包括模糊控制系统15、数据库系统16、gprs模块17、服务器18、防火墙19；模糊控制系统15对火灾发生概率进行实时推演分析与预测；数据库系统16存储有火灾的致灾因子数据，并可对各致灾因子数据进行分类整理；gprs模块17 与预警终端中的gprs模块12对接；服务器18防范火灾预警系统中病毒；防火墙19对于网络的保护作用是双方面的，既能控制内部用户的对外访问，又能防护外部网络的有害入
侵，从而得以确保远程监控中心的数据安全。
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本实用新型一种家用火灾监测预警装置的工作过程是：首先，无线数据采集终端1将火焰传感器32,离子感烟传感器33,温度传感器34,热成像传感器35，采集到致灾因子的数据通过nb－iot通讯模块5上传至现场预警终端9。然后，现场预警终端9对各个致灾因子数据进行越限预警。无论各致灾因子是否达到现场预警终端9的越限阈值，现场预警终端9都会通过gprs 模块12将各致灾因子数据传输至远程监控中心20。最后，由远程监控中心 20通过模糊控制系统15、数据库系统16、防火墙18、服务器19对各致灾因子数据进行综合评判后得出精确的灾害概率，并可据此对现场预警终端9 启动报警模块10，并进行阈值修改。gprs模块12与gprs模块17对接，同时远程监控中心会通过gprs模块17把预警信息以电脑38、因特网36 把预警信息以手机39的形式发送给客户端37，通知住户和应急人员。
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本实用新型一种家用火灾监测预警装置，解决了现有技术中存在的不能及时的监测和预警火灾发生的问题，还解决了现有技术中采用有线传输时体积大、成本高、传感器布设困难以及自动化程度低、实时动态性差、检测精度不高的问题。确保当火灾发生时，该装置可以提前预警，为灾害发生区域施行急救措施争取更多的时间，最大程度减少人民生命财产损失的发生。