易燃气体泄漏自动远程报警系统的制作方法
【专利摘要】易燃气体泄漏自动远程报警系统，属于易燃气体检测技术、模拟与数字电子技术、长距离无线遥控技术、GSM短信通信技术领域，报警系统由气体检测模块、门缓冲电路模块、现场报警电路模块、无线报警电路模块和GSM短信通信电路模块组成；气体检测模块由探头和气体检测器电路构成；无线报警模块由无线报警发射器电路和无线报警接收器电路组成；GSM短信通信电路模块由单片机最小应用系统和GSM模块组成；不仅能在现场报警，还可以到离现场一定距离的值班室报警；更可以以字母、文字或彩信图片等形式向用户手机自动发送短信报警信号。本实用新型功能齐全，能拓宽产品的应用面，开发出系列产品，能为未来家庭和单位的用气安全以及驾驶安全提供强有力的保障。
【专利说明】
易燃气体泄漏自动远程报警系统
技术领域
[0001] 本实用新型属于易燃气体检测技术、模拟与数字电子技术、长距离无线遥控技术、 GSM短信通信技术领域，涉及一种报警系统，具体的说是涉及一种易燃气体泄漏自动远程报 警系统。
【背景技术】
[0002] 化工企业可燃气体泄漏遇明火会发生失火和爆炸等重大安全责任事故;家庭液化 气天燃气泄漏遇明火也会发生失火和爆炸;现代交通法规定，不允许酒后驾车。而现有的报 警系统产品功能比较简单，只有现场报警;没有长距离无线遥控报警功能;也没有可靠的自 动短信通信报警功能，灵敏度和可靠性也不高。目前市面上也未出现解决此类问题的报警 系统。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型的目的在于克服上述系统的缺陷，提出一种易燃气体泄漏自动远程报 警系统，该系统集各种报警技术为一体，不仅能在现场和离现场一定距离的值班室或监控 室报警，更可以以字母、文字或彩信图片等形式向用户手机自动发送短信报警信号，能拓宽 产品的应用面，开发出系列产品，能为未来家庭和单位的用气安全以及驾驶安全提供强有 力的保障。
[0004] 本实用新型的技术方案是：易燃气体泄漏自动远程报警系统，其特征在于:所述报 警系统由气体检测模块、门缓冲电路模块、现场报警电路模块、无线报警电路模块和GSM短 信通信电路模块组成;所述气体检测模块由探头和气体检测器电路构成;所述无线报警模 块由无线报警发射器电路和无线报警接收器电路组成;所述GSM短信通信电路模块由单片 机最小应用系统和GSM模块组成;所述气体检测器电路作为信号输入端并联接入所述门缓 冲电路模块;所述现场报警电路模块、无线报警电路模块和GSM短信通信电路模块均通过所 述门缓冲电路模块并联输出；所述气体检测器电路、门缓冲电路、现场报警电路、无线报警 发射器电路和GSM短信通信电路均设置在电路盒内，所述电路盒内的无线报警发射器电路 与电路盒外值班室内的无线报警接收器电路无线连接发出报警，所述单片机最小应用系统 与GSM模块共同作用下与手机连接并发出报警。
[0005] 所述现场报警电路模块上设有现场报警器，报警器采用TTL电平喇叭或AC220V电 铃。
[0006] 所述探头为气体传感器，气体传感器的个数为1~4个，气体传感器的型号为QM-N5 或QM-NJ9。
[0007] 所述气体检测器电路由气体检测A电路和气体检测B电路两种方案，设置两种方案 的目的进一步提高报警的可靠性;气体检测A电路中电压比较器U1的型号为LM339,二极管 D1的型号为IN4148;气体检测B电路中三极管T1的型号为9013,三极管D3和D4的型号为 IN4148,继电器J的型号为JRFDC12V。
[0008] 所述GSM短信通信电路模块中单片机的型号为STC12C5A60S2，GSM模块型号为 S 頂808〇
[0009] 所述无线报警接收器电路中的接收天线和接收模块电路固定安装在报警值班室 的楼顶。
[0010] 所述电路盒的外部面板设有电源开关、气体检测开关1、气体检测开关2、值班报警 开关和手机报警开关，设置开关的目的是选择性打开或关闭某气体检测和报警功能，电路 盒内部设置现场报警用的喇叭或电铃。
[0011] 本实用新型的有益效果为:本实用新型提出的易燃气体泄漏自动远程报警系统， 产品设计新颖、工作原理清晰，通过电路设计、精选器件和符合实际情况的调试，研制出一 套适合家庭、单位和车辆使用的稳定可靠的集各种报警技术为一体的新颖实用电子报警装 置，不仅能在现场报警，还可以到离现场一定距离的值班室或监控室报警;更可以以字母、 文字或彩信图片等形式向用户手机自动发送短信报警信号，本发明功能齐全，能拓宽产品 的应用面，能根据需要开发出系列产品，能为未来家庭和单位的用气安全以及驾驶安全提 供强有力的保障。
【附图说明】
[0012] 图1为本实用新型整体方案示意图。
[0013] 图2为本实用新型中气体检测器A电路图。
[0014] 图3为本实用新型中气体检测器B电路图。
[0015] 图4为本实用新型中门缓冲电路图。
[0016] 图5为本实用新型中现场报警电路图。
[0017]图6为本实用新型中长距离无线发射器电路图。
[0018]图7为本实用新型中长距离接收器电路图。
[0019]图8为本实用新型中GSM自动短信通信系统示意图。
[0020] 图9为本实用新型中产品外观示意图。
【具体实施方式】
[0021] 下面结合附图对本发明作进一步说明：
[0022] 如图1所示，易燃气体泄漏自动远程报警系统，报警系统由气体检测模块、门缓冲 电路模块、现场报警电路模块、无线报警电路模块和GSM短信通信电路模块组成;气体检测 模块由探头和气体检测器电路构成;无线报警模块由无线报警发射器电路和无线报警接收 器电路组成;GSM短信通信电路模块由单片机最小应用系统和GSM模块组成;气体检测器电 路作为信号输入端并联接入门缓冲电路模块;现场报警电路模块、无线报警电路模块和GSM 短信通信电路模块均通过门缓冲电路模块并联输出；气体检测器电路、门缓冲电路、现场报 警电路、无线报警发射器电路和GSM短信通信电路均设置在电路盒内，电路盒内的无线报警 发射器电路与电路盒外值班室内的无线报警接收器电路无线连接发出报警，单片机最小应 用系统与GSM模块共同作用下与手机连接并发出报警。
[0023] 如图1所示，易燃气体泄漏自动远程报警系统，现场报警电路模块上设有现场报警 器，报警器采用TTL电平喇叭或AC220V电铃;探头为气体传感器，气体传感器的个数为1~4 个，开关断开表示无需传感探头，根据需要布几个气体传感探头。气体传感器的型号为QM-N5或QM-NJ9;气体检测器电路由气体检测A电路和气体检测B电路两种方案，设置两种方案 的目的进一步提高报警的可靠性;气体检测A电路中电压比较器U1的型号为LM339,二极管 D1的型号为IN4148;气体检测B电路中三极管T1的型号为9013,三极管D3和D4的型号为 IN4148,继电器J的型号为JRFDC12V;GSM短信通信电路模块中单片机的型号为 STC12C5A60S2，GSM模块型号为S頂808;无线报警接收器电路中的接收天线和接收模块电路 固定安装在报警值班室的楼顶；电路盒的外部面板设有电源开关、气体检测开关1、气体检 测开关2、值班报警开关和手机报警开关，电路盒内部设置现场报警用的喇叭或电铃。
[0024] 如图1所示，易燃气体泄漏自动远程报警系统，当气体检测器检测到一定浓度的气 体时，即发出低电平报警信号。设置气体检测A、B的目的是两种检测方案可以同时工作，也 可以独立工作，而且在现场布4个检测探头（1个探头也可以，根据需要布几个），只要有1个 探头检测到泄漏气体(空间气体达一定浓度），气体检测器即输出低电平报警信号，这样增 强了报警的可靠性和灵敏度。低电平报警信号一方面启动现场报警电路工作报警;一方面 启动长距离无线发送电路工作，使装在值班室的无线接收电路报警;一方面启动单片机和 GSM短信通信系统工作，使GSM短信通信模块自动向主人手机以字母、文字或彩信图片等形 式发送短信报警信号。
[0025] 如图2所示，易燃气体泄漏自动远程报警系统，气体检测器A电路工作原理如下：当 Q1气体传感器检测到无燃气、液化气、煤气、酒精气体时，A、B两端之间的电导率增加，电阻 减少，B点的电位上升，调节Rwl，使电压比较器U1的同相端电位高于反相端电位，其输出端 出高电平，经过反相器U2反相后输出低电平。R3为限流电阻，D2为5V的稳压管。Q1可选用QM-N5、QM-NJ9等，在不同的场合下，使用不同型号的气体传感器，QM-NJ9对酒精特别敏感。U1: LM339，D1: IN4148。平时没有检测到(一定浓度以下的)气体时输出高电平。
[0026]如图3所示，易燃气体泄漏自动远程报警系统，气体检测器B电路工作原理如下：如 图3为气体检测器B电路，当Q2气体传感器检测到无燃气、液化气、煤气、酒精气体时，A、B两 端之间的电导率增加，电阻减少，B点的电位上升，调节Rw2,使三极管T1导通，继电器吸合， 常开开关闭合，输出低电平。平时没有检测到(一定浓度以下的）气体时输出高电平。Q2可选 用 QM-N5、QM-NJ9 等。11:9013,03、04:預4148，继电器^1^)(：12￥。
[0027]如图4所示，易燃气体泄漏自动远程报警系统，门缓冲电路中U3为4输入与非门 74LS20，U4为反相器74LS04,4个输入端只要有1个为低电平（不用悬空的输入端视为高电 平），3个输出端同时输出低电平报警信号。
[0028]如图5所示，易燃气体泄漏自动远程报警系统，现场报警电路中输入Ui为低电平 时，激发U6和U7工作，使U6输出1kHz信号推动喇叭报警；同时U7工作推动DL发声报警。其中 U5:反相器74LS04、U6:555定时器NE555、DL:AC220V电铃。U7:交流固态继电器(ACSSR)。 [0029]如图6所示，易燃气体泄漏自动远程报警系统，无线报警发射器电路工作原理如 下:针对长距离遥控要求，必须用大功率遥控发射器。当编码器U10 (MC145026)的运接收到 来自延时定时电路的低电平报警信号时，U10将其地址码(A1~A5)和数据码(D6~D9)作脉 冲数码调制，送入大功率放大发射模块，通过发射天线向外发射无线电波。当接收器(解码 器）的地址码和发射器(编码器）的地址码一致时，接收器接收发射器发射过来的数据码报 警，不同的地方发送不同的数据码。每对接收器和发射器(地址码一致）可实现4个地方报 警。DIP1、DIP2是高、低电平选择信号。由于发射功率大，因此用电子开关U9控制其接通电 源，当低电平报警信号来时，经反相后，U9开通，将电源接入电路;没有报警信号时，电路不 接电源，电路就不工作，不耗费电功率，节省了电能。安装时，将大功率放大模块部分和发射 天线部分装到楼顶，并做好机械牢固和防水工作。U8为反相器74LS04，U9:⑶4066，Ul 1为大 功率放大发射模块，E1为发射天线。
[0030] 如图7所示，易燃气体泄漏自动远程报警系统，长距离接收器工作原理如下：为装 在值班室的无线遥控接收电路。接收电路在收到无线电波并解调后，经接收模块U12输出串 行码给解码器(U13:MC145027)的数据输入端DI，当编码与解码的地址码一致时，此时编码 器中的数据从解码器中的D6~D9数据端对应输出，并一直保持到新数据到来。编码器和解 码器的工作频率一致。根据发光管是否点亮判断是否有报警信号，根据哪一个发光管亮判 断报警位置，也可只用一只发光管报警。实际使用时，接收天线(E2)和接收模块电路部分装 到报警值班室楼顶，并做好机械牢固和防水工作。该无线发送和接收系统的特点：
[0031] (1)没有方向性，抗干扰能力强，也不会对其它设备产生干扰；
[0032] (2)能够穿透建筑物、机箱、金属设备等阻隔；
[0033] (3)用于发送接收串行信号；
[0034] (4)遥控距离远，空间直线距离长达500m~800m。
[0035]如图8所示，易燃气体泄漏自动远程报警系统，GSM短信通信系统工作原理如下:分 单片机和GSM模块两部分。首先对单片机最小应用系统编程，将接收信息的电话号码(群发 时有若干号码）、待自动所发的短信内容(字母、文字或彩信图片等形式）、发送次数和时间 间隔等内容事先用C语言编程到单片机里，再通过单片机与GSM通信模块通信，实现单片机 控制GSM短信通信模块工作，在单片机最小应用系统的P10 口接收到低(0)电平报警信号时， 即控制GSM模块电路自动向用户手机发出短信报警信号。GSM模块在应用时，要插入待发送 短信的经过注册的电话号码卡。单片机型号：31'(：120546032,631模块型号 ：3頂808。
【主权项】
1. 易燃气体泄漏自动远程报警系统，其特征在于:所述报警系统由气体检测模块、门缓 冲电路模块、现场报警电路模块、无线报警电路模块和GSM短信通信电路模块组成;所述气 体检测模块由探头和气体检测器电路构成;所述无线报警模块由无线报警发射器电路和无 线报警接收器电路组成；所述GSM短信通信电路模块由单片机最小应用系统和GSM模块组 成;所述气体检测器电路作为信号输入端并联接入所述门缓冲电路模块;所述现场报警电 路模块、无线报警电路模块和GSM短信通信电路模块均通过所述门缓冲电路模块并联输出； 所述气体检测器电路、门缓冲电路、现场报警电路、无线报警发射器电路和GSM短信通信电 路均设置在电路盒内，所述电路盒内的无线报警发射器电路与电路盒外值班室内的无线报 警接收器电路无线连接发出报警，所述单片机最小应用系统与GSM模块共同作用下与手机 连接并发出报警。2. 根据权利要求1所述的易燃气体泄漏自动远程报警系统，其特征在于:所述现场报警 电路模块上设有现场报警器，报警器采用TTL电平喇叭或AC220V电铃。3. 根据权利要求2所述的易燃气体泄漏自动远程报警系统，其特征在于:所述探头为气 体传感器，气体传感器的个数为1~4个，气体传感器的型号为QM-N5或QM-NJ9。4. 根据权利要求2所述的易燃气体泄漏自动远程报警系统，其特征在于:所述气体检测 器电路由气体检测A电路和气体检测B电路两种方案;气体检测A电路中电压比较器U1的型 号为LM339，二极管D1的型号为IN4148;气体检测B电路中三极管T1的型号为9013，三极管D3 和D4的型号为IN4148,继电器J的型号为JRFDC12V。5. 根据权利要求1所述的易燃气体泄漏自动远程报警系统，其特征在于:所述GSM短信 通信电路模块中单片机的型号为STC12C5A60S2，GSM模块型号为S頂808。6. 根据权利要求1所述的易燃气体泄漏自动远程报警系统，其特征在于:所述无线报警 接收器电路中的接收天线和接收模块电路固定安装在报警值班室的楼顶。7. 根据权利要求1所述的易燃气体泄漏自动远程报警系统，其特征在于:所述电路盒的 外部面板设有电源开关、气体检测开关1、气体检测开关2、值班报警开关和手机报警开关， 电路盒内部设置现场报警用的喇叭或电铃。
【文档编号】G08B21/16GK205656741SQ201620415383
【公开日】2016年10月19日
【申请日】2016年5月10日 公开号201620415383.3, CN 201620415383, CN 205656741 U, CN 205656741U, CN-U-205656741, CN201620415383, CN201620415383.3, CN205656741 U, CN205656741U
【发明人】于卫, 尤玉军, 李志军, 江丽莉
【申请人】扬州大学