基于光声效应的农田火灾远程报警系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种报警装置，尤其涉及基于光声效应的农田火灾远程报警系统。
【背景技术】
[0002]火灾是一种重大的灾害，可造成大量的人员伤亡、财产损失、环境污染甚至生态失衡。火灾探测技术结合传感技术和信号处理技术去探测早期火灾并准确报警，将为早期扑救和人员疏散鳳得更多的时间，避免造成更大的损失。光声效应，是一种光_热-声转换的现象。当光照到一个半熏黑的瓶子，瓶子盖上开一个小孔，小孔处会产生约4.5KHz的声音。若瓶子与光源之间的“自由吸收路径”被烟雾阻挡会令瓶子中产生的声音音量产生变化。基于这一变化现象，利用声电传感模块设计了一种火灾报警系统。
【发明内容】
[0003]针对上述问题，本发明的目的在于提供基于光声效应的农田火灾远程报警系统。
[0004]为达到上述目的，本发明所述基于光声效应的农田火灾远程报警系统，该系统包括光声腔、声电转换模块、A/D转换模块、MCU、无线传输模块、远程监控端、报警模块，其中；
多个光声腔，分布于待防测农田的多个位置处，用于检测发火位置处的声音信号，并将声音信号发送给声电转换模块；
声电转换模块，与上述光声腔配套，将各自光声腔发来的声音信号转换成模拟电信号，并发送给A/D转换模块；
A/D转换模块，接收MCU发来的控制指令对各个声电转换模块发来的模拟电信号进行转换得到数字电信号，并发送给MCU ；
MCU，将采集到的多组数字电信号进行分析处理，判断发火位置并将发火位置信息通过所述无线传输模块发送给远程监控端；
远程监控端，显示火灾位置信息，并控制MCU使报警模块发出报警声。
[0005]优选地，所述MCU包括一对比单元，用于将发火位置对应的数字电信号与预设的多组数值范围进行对比，以得到发火位置的火灾等级。
[0006]优选地，在所述光声腔的表面覆有吸光涂层。
[0007]优选地，所述无线传输模块为蓝牙、2.4G或wifi。
[0008]为达到上述目的，本发明所述一种基于光声效应的农田火灾远程报警方法，包括以下步骤:
记录每个光声腔在待防测农田里的位置坐标；
得到每个光声腔实时采集到的声音信号；
将每组声音信号均转换成模拟电信号；
将每组模拟电信号均转换成数字电信号；
将每组数字电信号与预设数值进行对比得到对比结果；
根据对比结果显现火灾检测位置信息并发出报警信号。
[0009]优选地，将每组数字电信号与预设数值进行对比具体为:对每组数字电信号与预设的多组数值范围进行对比，以得到发火位置的火灾等级。
[0010]本发明的有益效果为:
本发明将光声技术应用于火灾探测领域是一个新的尝试。该系统设计有无线，远距离监控，准确检测火灾发生等特点。适用与农田火灾远程监控，可以在多个不同的地点放置检测装置，然后通过计算机终端进行统一管理，能大大提高对农田火灾的监控能力。该系统能及时快速、稳定传输数据，并进行实时数据监控，能迅速根据数据准确探测到火灾的发生，做出火灾等级划分、警报和实现远程报警等功能。该系统应用在农田火灾远程报警或类似的远程报警系统，安装方便、占用空间小、用户操作极其方便。
【附图说明】
[0011]图1是本发明实施例所述基于光声效应的农田火灾远程报警系统的系统框图。
[0012]图2是本发明实施例所述基于光声效应的农田火灾远程报警系统的流程图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合说明书附图对本发明做进一步的描述。
[0014]如图1所示，本发明实施例所述基于光声效应的农田火灾远程报警系统，该系统包括表面覆有吸光涂层的光声腔、声电转换模块、A/D转换模块、MCU、无线传输模块、远程监控端、报警模块，其中；
多个光声腔，分布于待防测农田的多个位置处，用于检测发火位置处的声音信号，并将声音信号发送给声电转换模块；
声电转换模块，与上述光声腔配套，将各自光声腔发来的声音信号转换成模拟电信号，并发送给A/D转换模块；
A/D转换模块，接收MCU发来的控制指令对各个声电转换模块发来的模拟电信号进行转换得到数字电信号，并发送给MCU ；
MCU，将得到的多组数字电信号进行分析处理，判断发火位置并将发火位置信息通过所述无线传输模块(如蓝牙)发送给远程监控端；
远程监控端，显示火灾位置信息，并控制MCU使报警模块发出报警声。
[0015]其中，在MCU分析处理过程中，具有一个数值对比过程，该过程的实现需要MCU处理器中的一个对比单元进行处理，用于将发火位置对应的数字电信号与预设的多组数值范围进行对比，以得到发火位置的火灾等级。
[0016]在使用过程中，当得知农田中火灾位置及火灾等级信息后，需要进行自动控制对该位置进行灭火。这个过程，需要设计在农田内的自动喷水装置进行喷水灭火，也可得知警报信息后人为的调用灭火装置进行灭火。
[0017]本发明将光声技术应用于火灾探测领域是一个新的方法。该系统设计有无线，远距离监控，准确检测火灾发生等特点。适用与农田火灾远程监控，可以在多个不同的地点放置检测装置，然后通过计算机终端进行统一管理，能大大提高对农田火灾的监控能力。在火灾发生时，系统可以通过控制继电器打开水阀，灌水灭火，发出警报声等。该系统能及时快速、稳定传输数据，并进行实时数据监控，能迅速根据数据准确探测到火灾的发生，做出火灾等级划分、警报和实现远程报警等功能。该系统应用在农田火灾远程报警或类似的远程报警系统，安装方便、占用空间小、用户操作极其方便。
[0018]如图2所示，为达到上述目的，本发明所述一种基于光声效应的农田火灾远程报警方法，包括以下步骤:
记录每个光声腔在待防测农田里的位置坐标；
得到每个光声腔实时采集到的声音信号；
将每组声音信号均转换成模拟电信号；
将每组模拟电信号均转换成数字电信号；
将每组数字电信号与预设数值进行对比得到对比结果；
根据对比结果显现火灾位置信息并发出报警信号。
[0019]其中，将每组数字电信号与预设数值进行对比具体为:对每组数字电信号与预设的多组数值范围进行对比，以得到发火位置的火灾等级。
[0020]在使用过程中，当得知农田中火灾位置及火灾等级信息后，需要进行自动控制对该位置进行灭火。这个过程，需要设计在农田内的自动喷水装置进行喷水灭火，也可得知警报信息后人为的调用灭火装置进行灭火。
[0021]以上，仅为本发明的较佳实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。
【主权项】
1.基于光声效应的农田火灾远程报警系统，其特征在于，该系统包括光声腔、声电转换模块、A/D转换模块、MCU、无线传输模块、远程监控端、报警模块，其中； 多个光声腔，分布于待防测农田的多个位置处，用于检测发火位置处的声音信号，并将声音信号发送给声电转换模块； 声电转换模块，与上述光声腔 配套，将各自光声腔发来的声音信号转换成模拟电信号，并发送给A/D转换模块； A/D转换模块，接收MCU发来的控制指令对各个声电转换模块发来的模拟电信号进行转换得到数字电信号，并发送给MCU ； MCU，将采集到的多组数字电信号进行分析处理，判断发火位置并将发火位置信息通过所述无线传输模块发送给远程监控端； 远程监控端，显示火灾位置信息，并控制MCU使报警模块发出报警声。
2.根据权利要求1所述的基于光声效应的农田火灾远程报警系统，其特征在于，所述MCU包括一对比单元，用于将发火位置对应的数字电信号与预设的多组数值范围进行对比，以得到发火位置的火灾等级。
3.根据权利要求1所述的基于光声效应的农田火灾远程报警系统，其特征在于，在所述光声腔的表面覆有吸光涂层。
4.根据权利要求1所述的基于光声效应的农田火灾远程报警系统，其特征在于，所述无线传输模块为蓝牙、2.4G或wifi。
5.基于光声效应的农田火灾远程报警方法，其特征在于，包括以下步骤: 记录每个光声腔在待防测农田里的位置坐标； 得到每个光声腔实时采集到的声音信号； 将每组声音信号均转换成模拟电信号； 将每组模拟电信号均转换成数字电信号； 将每组数字电信号与预设数值进行对比得到对比结果； 根据对比结果显现火灾检测位置信息并发出报警信号。
6.根据权利要求5所述的基于光声效应的农田火灾远程报警方法,其特征在于,将每组数字电信号与预设数值进行对比具体为:对每组数字电信号与预设的多组数值范围进行对比，以得到发火位置的发火等级。
【专利摘要】本发明公开了基于光声效应的农田火灾远程报警系统，该系统包括光声腔、声电转换模块、A/D转换模块、MCU、无线传输模块、远程监控端、报警模块，其中；多个光声腔分布于待防测农田的多个位置处，用于检测发火位置处的声音信号，并将声音信号发送给声电转换模块；声电转换模块与上述光声腔一一配套，将发来的声音信号转换成模拟电信号并发送给A/D转换模块；A/D转换模块接收MCU发来的控制指令对各个声电转换模块发来的模拟电信号进行转换得到数字电信号，并发送给MCU；MCU将得到的多组数字电信号进行分析处理，判断发火位置并将发火位置信息通过所述无线传输模块发送给远程监控端；远程监控端显示火灾位置信息并控制MCU使报警模块发出报警声。
【IPC分类】G08B17-06
【公开号】CN104778807
【申请号】CN201410121668
【发明人】唐宇, 王克强, 陈树熙, 陈红斌, 吴羲晖, 吴岸, 张金鹏, 陈俊彬, 郭俊杰
【申请人】仲恺农业工程学院
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2014年3月28日