红外热释电安全语音报警装置制造方法
【专利摘要】一种红外热释电安全语音报警装置，由稳压电源电路、热释电传感器电路、语音报警电路和显示报警电路组成，稳压电源电路用于为系统提供12V和5V直流电压；热释电传感器电路用于探测人员靠近带电危险区域并进入到报警警戒区时，人体辐射的红外线信号，然后将探测到的人体辐射的红外线信号转化为有效动作信号，传输给语音报警电路处理；语音报警电路用于将热释电传感器电路传输过来的有效动作信号转化成语音报警信号和显示控制信号，语音报警信号通过功率放大电路放大后经扬声器发出，显示控制信号输入到显示报警电路；显示报警电路用于由显示控制信号控制，经显示屏发出显示报警信号。其优点为，能够避免人身触电伤亡事故的发生，确保电气安全。
【专利说明】
红外热释电安全语音报警装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种语音报警装置，特别是一种红外热释电安全语音报警装置，适用于电气设备应用场所，可及时对作业人员进行语音、显示安全提示，有效地防止作业人员误入带电区域，确保作业人员的人身安全。
【背景技术】
[0002]随着现代电力技术的不断发展，对电气安全工作提出了更高的要求，电气安全不仅已成为消除安全生产隐患、防止伤亡事故、保障职工健康及顺利完成各项任务的重要工作内容，同时也是电气专业工作者首要面临并着力解决的课题。然而，目前防止作业人员误入带电区域的安全措施主要是:设置文字或符号安全提示标志；这种安全措施显著性不高、提示性不够好，特别是在作业人员警惕性不佳时，有可能忽视安全提示标志，误入带电区域，造成不必要的伤亡事故，因此依然存在不小的安全隐患。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是:设计一种红外热释电安全语音报警装置，该装置在作业人员即将误入带电区域之前，能够及时对作业人员进行语音、显示安全提示，有效地防止作业人员误入带电区域，确保作业人员的人身安全，降低伤亡事故的发生。
[0004]本实用新型的目的可以通过下述技术方案来实现:
[0005]本红外热释电安全语音报警装置，由稳压电源电路、热释电传感器电路、语音报警电路和显示报警电路组成，其特征是:稳压电源电路用于为系统提供12V和5V直流电压；热释电传感器电路用于探测人员靠近带电危险区域并进入到报警警戒区时，人体辐射的红外线信号，然后将探测到的人体辐射的红外线信号转化为有效动作信号，传输给语音报警电路处理；语音报警电路用于在接收到热释电传感器电路传输过来的有效动作信号后，将该有效动作信号转化成语音报警信号和显示控制信号，其中，语音报警信号通过功率放大电路放大后，经扬声器发出，显示控制信号输入到显示报警电路；显示报警电路用于由语音报警电路传输过来的显示控制信号控制，经显示屏发出显示报警信号。
[0006]本实用新型所述稳压电源电路内有变压器T1、桥式整流器D、三端稳压器U4和U5、有极性电容Cl、C2和C3、电容C4以及二极管Dl，其三端稳压器U4的型号为7812，三端稳压器U5的型号为7805 ;热释电传感器电路内有热释电红外传感器模块、电容C11、电阻R13和R14、三极管Q1、继电器Jl以及二极管D3 ;语音报警电路内有光耦U1、语音芯片U2、电阻Rl和R2、电容C5和C6、二极管D2、功率放大电路以及扬声器SPK，其光耦Ul的型号为4N25，语音芯片U2的型号为PM50 ;显示报警电路内有电阻R5和R12、三极管Q2和Q3、继电器J2、二极管D4以及显示屏；
[0007]其连接关系为:在稳压电源电路内，变压器Tl的原边连接交流220V或127V电源，变压器Tl的副边连接桥式整流器D的两个交流输入端，桥式整流器D的正极输出端连接有极性电容Cl的正极，并同时连接到三端稳压器U4的第I引脚，桥式整流器D的负极输出端连接有极性电容Cl的负极，并同时连接到三端稳压器U4的第2引脚，三端稳压器U4的第2引脚接地，三端稳压器U4的第3引脚输出12V直流电压，并同时连接三端稳压器U5的第I引脚和有极性电容C2的正极，有极性电容C2的负极接地，三端稳压器U5的第2引脚接地，并同时连接有极性电容C3的负极和电容C4的一端，三端稳压器U5的第3引脚输出5V直流电压，并同时连接二极管Dl的正极、有极性电容C3的正极以及电容C4的另一端，二极管Dl的负极连接到三端稳压器U5的第I引脚；在热释电传感器电路内，热释电红外传感器模块第I引脚接地，并连接电阻R13的一端，电阻R13的另一端接地，热释电红外传感器模块第3引脚连接12V直流电压，其第2引脚连接电容Cll的一端，电容Cll的另一端连接电阻R14的一端，电阻R14的另一端连接电阻R13的一端和三极管Ql的基极，电阻R13的另一端接地，三极管Ql的发射极接地，三极管Ql的集电极连接继电器Jl线圈的一端和二极管D3的正极，继电器Jl线圈的另一端和二极管D3的负极连接12V直流电压，继电器Jl常开触点的一端接地；在语音报警电路内，光耦Ul的第I引脚连接电阻Rl的一端，电阻Rl的另一端连接12V直流电压，光耦Ul的第4引脚接地，光耦Ul的第5引脚连接语音芯片U2的Kl端，语音芯片U2的GND端接地，并连接电容C6的一端，电容C6的另一端连接二极管D2的正极，并同时与语音芯片U2的Kl端相连接，二极管D2的负极连接5V直流电压，语音芯片U2的ROSC端连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端连接到语音芯片U2的VDD端，并同时连接电容C5的一端，语音芯片U2的VDD端连接5V直流电压，电容C5的另一端接地，语音芯片U2的SPl端通过功率放大电路与扬声器SPK的正极端相连接，扬声器SPK的负极端接地；在显示报警电路内，电阻R5的一端连接5V直流电压，电阻R5的另一端连接到三极管Q2的集电极，并同时连接三极管Q3的基极，三极管Q2的基极连接电阻R12的一端，三极管Q2和Q3的发射极接地，三极管Q3的集电极连接继电器J2线圈的一端和二极管D4的正极，继电器J2线圈的另一端和二极管D4的负极连接12V直流电压，显示屏的电源输入端连接继电器J2常开触点的一端，继电器J2常开触点的另一端连接12V直流电压，显示屏的电源输出端接地；热释电传感器电路与语音报警电路之间，继电器Jl常开触点的另一端连接至IJ光耦Ul的第2引脚；语音报警电路与显示报警电路之间，语音芯片U2的01端连接到电阻R12的另一端。
[0008]本实用新型所述功率放大电路内有功放芯片U3、电阻R8?Rl1、有极性电容C7和C8以及电容C9和C10，其功放芯片U3的型号为TDA2003 ；
[0009]其连接关系为:功放芯片U3的第I引脚连接有极性电容C8的负极，有极性电容C8正极与电阻R8的一端相连接，电阻R8的另一端接地，功放芯片U3的第2引脚连接电容C9的一端，电容C9的另一端连接电阻R9和Rll的一端，电阻R9的另一端连接到功放芯片U3的第4引脚，并同时连接电阻RlO的一端和有极性电容C7的正极，电阻Rll的另一端连接到功放芯片U3的第3引脚，并接地，电阻RlO的另一端连接电容ClO的一端，电容ClO的另一端接地，功放芯片U3的第5引脚连接12V直流电压；所述功率放大电路，电阻R8的一端与语音芯片U2的SPl端相连接，有极性电容C7的负极与扬声器SPK的正极端相连接。
[0010]本实用新型的显示报警电路内，显示屏为LED显示屏。
[0011 ] 本实用新型的稳压电源电路内，桥式整流器D的型号为IN4004 X 4，二极管Dl的型号为4148 ;热释电传感器电路内，三极管Ql的型号为8050, 二极管D3的型号为4148 ;语音报警电路内，二极管D2的型号为4148 ;显示报警电路内，三极管Q2和Q3的型号均为8050，二极管D4的型号为4148。
[0012]本实用新型的优点是:1)结构简单、成本低；2)灵敏度高、控制范围大，隐蔽性好，抗干扰性强，并可流动安装；3)能够自动监视有无人员靠近带电危险区域，在作业人员即将误入带电区域之前(即进入报警警戒区后)，能够及时对作业人员进行语音、显示安全提示，有效地防止作业人员误入带电区域，确保作业人员的人身安全，避免人身触电伤亡事故的发生，确保电气安全；4)工作时不需要用红外线或电磁波等发射源，工作情况稳定。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型的电路方框图；
[0014]图2是稳压电源电路原理图；
[0015]图3是热释电传感器电路原理图；
[0016]图4是语音报警电路原理图；
[0017]图5是显示报警电路原理图。
【具体实施方式】
[0018]如图1-5所示，本红外热释电安全语音报警装置，由稳压电源电路1、热释电传感器电路2、语音报警电路3和显示报警电路4组成，其特征是:稳压电源电路I用于为系统提供12V和5V直流电压；热释电传感器电路2用于探测人员靠近带电危险区域并进入到报警警戒区时，人体辐射的红外线信号，然后将探测到的人体辐射的红外线信号转化为有效动作信号，传输给语音报警电路3处理；语音报警电路3用于在接收到热释电传感器电路2传输过来的有效动作信号后，将该有效动作信号转化成语音报警信号和显示控制信号，其中，语音报警信号通过功率放大电路放大后，经扬声器发出，显示控制信号输入到显示报警电路4 ;显示报警电路4用于由语音报警电路3传输过来的显示控制信号控制，经显示屏发出显示报警信号。
[0019]如图1-5所示，所述稳压电源电路I内有变压器Tl、桥式整流器D、三端稳压器U4和U5、有极性电容C1、C2和C3、电容C4以及二极管Dl，其三端稳压器U4的型号为7812，三端稳压器U5的型号为7805 ;热释电传感器电路2内有热释电红外传感器模块5、电容CU、电阻R13和R14、三极管Q1、继电器Jl以及二极管D3 ;语音报警电路3内有光耦U1、语音芯片U2、电阻Rl和R2、电容C5和C6、二极管D2、功率放大电路6以及扬声器SPK，其光耦Ul的型号为4N25，语音芯片U2的型号为PM50 ;显示报警电路4内有电阻R5和R12、三极管Q2和Q3、继电器J2、二极管D4以及显示屏7 ；
[0020]其连接关系为:在稳压电源电路I内，变压器Tl的原边连接交流220V或127V电源，变压器Tl的副边连接桥式整流器D的两个交流输入端，桥式整流器D的正极输出端连接有极性电容Cl的正极，并同时连接到三端稳压器U4的第I引脚，桥式整流器D的负极输出端连接有极性电容Cl的负极，并同时连接到三端稳压器U4的第2引脚，三端稳压器U4的第2引脚接地，三端稳压器U4的第3引脚输出12V直流电压，并同时连接三端稳压器U5的第I引脚和有极性电容C2的正极，有极性电容C2的负极接地，三端稳压器U5的第2引脚接地，并同时连接有极性电容C3的负极和电容C4的一端，三端稳压器U5的第3引脚输出5V直流电压，并同时连接二极管DI的正极、有极性电容C3的正极以及电容C4的另一端，二极管Dl的负极连接到三端稳压器U5的第I引脚；在热释电传感器电路2内，热释电红外传感器模块5第I引脚接地，并连接电阻R13的一端，电阻R13的另一端接地，热释电红外传感器模块5第3引脚连接12V直流电压，其第2引脚连接电容Cll的一端，电容Cll的另一端连接电阻R14的一端，电阻R14的另一端连接电阻R13的一端和三极管Ql的基极，电阻R13的另一端接地，三极管Ql的发射极接地，三极管Ql的集电极连接继电器Jl线圈的一端和二极管D3的正极，继电器Jl线圈的另一端和二极管D3的负极连接12V直流电压，继电器Jl常开触点的一端接地；在语音报警电路3内，光耦Ul的第I引脚连接电阻Rl的一端，电阻Rl的另一端连接12V直流电压，光耦Ul的第4引脚接地，光耦Ul的第5引脚连接语音芯片U2的Kl端，语音芯片U2的GND端接地，并连接电容C6的一端，电容C6的另一端连接二极管D2的正极，并同时与语音芯片U2的Kl端相连接，二极管D2的负极连接5V直流电压，语音芯片U2的ROSC端连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端连接到语音芯片U2的VDD端，并同时连接电容C5的一端，语音芯片U2的VDD端连接5V直流电压，电容C5的另一端接地，语音芯片U2的SPl端通过功率放大电路6与扬声器SPK的正极端相连接，扬声器SPK的负极端接地；在显示报警电路4内，电阻R5的一端连接5V直流电压，电阻R5的另一端连接到三极管Q2的集电极，并同时连接三极管Q3的基极，三极管Q2的基极连接电阻R12的一端，三极管Q2和Q3的发射极接地，三极管Q3的集电极连接继电器J2线圈的一端和二极管D4的正极，继电器J2线圈的另一端和二极管D4的负极连接12V直流电压，显示屏7的电源输入端连接继电器J2常开触点的一端，继电器J2常开触点的另一端连接12V直流电压，显示屏7的电源输出端接地；热释电传感器电路2与语音报警电路3之间，继电器Jl常开触点的另一端连接到光耦Ul的第2引脚；语音报警电路3与显示报警电路4之间，语音芯片U2的01端连接到电阻R12的另一端。
[0021]如图4所示，所述功率放大电路6内有功放芯片U3、电阻R8?R11、有极性电容C7和C8以及电容C9和C10，其功放芯片U3的型号为TDA2003 ；
[0022]其连接关系为:功放芯片U3的第I引脚连接有极性电容C8的负极，有极性电容C8正极与电阻R8的一端相连接，电阻R8的另一端接地，功放芯片U3的第2引脚连接电容C9的一端，电容C9的另一端连接电阻R9和Rll的一端，电阻R9的另一端连接到功放芯片U3的第4引脚，并同时连接电阻RlO的一端和有极性电容C7的正极，电阻Rll的另一端连接到功放芯片U3的第3引脚，并接地，电阻RlO的另一端连接电容ClO的一端，电容ClO的另一端接地，功放芯片U3的第5引脚连接12V直流电压；所述功率放大电路6，电阻R8的一端与语音芯片U2的SPl端相连接，有极性电容C7的负极与扬声器SPK的正极端相连接。
[0023]如图5所示,显示报警电路4内，显示屏7为LED显示屏。
[0024]如图1-5所示，稳压电源电路I内，桥式整流器D的型号为IN4004X4，二极管Dl的型号为4148 ;热释电传感器电路2内，三极管Ql的型号为8050, 二极管D3的型号为4148 ；语音报警电路3内，二极管D2的型号为4148 ;显示报警电路4内，三极管Q2和Q3的型号均为8050，二极管D4的型号为4148。
[0025]本红外热释电安全语音报警装置在使用时，将该报警装置安装在电气设备应用场所的带电区域的进口附近，报警装置的热释电传感器电路2内的热释电红外传感器模块5探头正对着来人方向。该报警装置的有效监视区域范围是一个半径达5m，圆心角达100°的扇形区。当有人进入该报警装置的有效监视区域(即，报警警戒区)内时，热释电红外传感器模块5探测到人体辐射的红外线信号后，热释电传感器电路2内的三极管Ql导通，继电器Jl线圈吸合，继电器Jl常开触点闭合，生成有效动作信号；该有效动作信号经语音报警电路3内的光耦Ul隔离后，输入到语音芯片U2，语音芯片U2被触发，发出“高压危险，注意安全”语音报警信号，该语音报警信号经功率放大电路6放大后，由扬声器SPK发出，同时，语音芯片U2被触发后，还生成显示控制信号，该显示控制信号控制显示报警电路4内继电器J2线圈吸合，继电器J2常开触点闭合，显示屏7接通电源，发出显示报警信号，显示出“高压危险，注意安全”的字体。
【权利要求】
1.一种红外热释电安全语音报警装置，由稳压电源电路(I)、热释电传感器电路(2)、语音报警电路(3)和显示报警电路(4)组成，其特征是:稳压电源电路(I)用于为系统提供12V和5V直流电压；热释电传感器电路(2)用于探测人员靠近带电危险区域并进入到报警警戒区时，人体辐射的红外线信号，然后将探测到的人体辐射的红外线信号转化为有效动作信号，传输给语音报警电路(3 )处理；语音报警电路(3 )用于在接收到热释电传感器电路(2)传输过来的有效动作信号后，将该有效动作信号转化成语音报警信号和显示控制信号，其中，语音报警信号通过功率放大电路放大后，经扬声器发出，显示控制信号输入到显示报警电路(4);显示报警电路(4)用于由语音报警电路(3)传输过来的显示控制信号控制，经显示屏发出显示报警信号。
2.根据权利要求1所述的红外热释电安全语音报警装置，其特征是:所述稳压电源电路(I)内有变压器Tl、桥式整流器D、三端稳压器U4和U5、有极性电容C1、C2和C3、电容C4以及二极管Dl，其三端稳压器U4的型号为7812，三端稳压器U5的型号为7805 ;热释电传感器电路(2)内有热释电红外传感器模块(5)、电容C11、电阻R13和R14、三极管Q1、继电器Jl以及二极管D3 ;语音报警电路(3)内有光耦U1、语音芯片U2、电阻Rl和R2、电容C5和C6、二极管D2、功率放大电路(6)以及扬声器SPK，其光耦Ul的型号为4N25，语音芯片U2的型号为PM50 ;显示报警电路(4)内有电阻R5和Rl2、三极管Q2和Q3、继电器J2、二极管D4以及显示屏(7)； 其连接关系为:在稳压电源电路(I)内，变压器Tl的原边连接交流220V或127V电源，变压器Tl的副边连接桥式整流器D的两个交流输入端，桥式整流器D的正极输出端连接有极性电容Cl的正极，并同时连接到三端稳压器U4的第I引脚，桥式整流器D的负极输出端连接有极性电容Cl的负极，并同时连接到三端稳压器U4的第2引脚，三端稳压器U4的第2引脚接地，三端稳压器U4的第3引脚输出12V直流电压，并同时连接三端稳压器U5的第I引脚和有极性电容C2的正极，有极性电容C2的负极接地，三端稳压器U5的第2引脚接地，并同时连接有极性电容C3的负极和电容C4的一端，三端稳压器U5的第3引脚输出5V直流电压，并同时连接二极管Dl的正极、有极性电容C3的正极以及电容C4的另一端，二极管Dl的负极连接到三端稳压器U5的第I引脚；在热释电传感器电路(2)内，热释电红外传感器模块(5)第I引脚接地，热释电红外传感器模块(5)第3引脚连接12V直流电压，其第2引脚连接电容Cll的一端，电容Cll的另一端连接电阻R14的一端，电阻R14的另一端连接电阻R13的一端和三极管Ql的基极，电阻R13的另一端接地，三极管Ql的发射极接地，三极管Ql的集电极连接继电器Jl线圈的一端和二极管D3的正极，继电器Jl线圈的另一端和二极管D3的负极连接12V直流电压，继电器Jl常开触点的一端接地；在语音报警电路(3)内，光耦Ul的第I引脚连接电阻Rl的一端，电阻Rl的另一端连接12V直流电压，光耦Ul的第4引脚接地，光耦Ul的第5引脚连接语音芯片U2的Kl端，语音芯片U2的GND端接地，并连接电容C6的一端，电容C6的另一端连接二极管D2的正极，并同时与语音芯片U2的Kl端相连接，二极管D2的负极连接5V直流电压，语音芯片U2的ROSC端连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端连接到语音芯片U2的VDD端，并同时连接电容C5的一端，语音芯片U2的VDD端连接5V直流电压，电容C5的另一端接地，语音芯片U2的SPl端通过功率放大电路(6)与扬声器SPK的正极端相连接，扬声器SPK的负极端接地；在显示报警电路(4)内，电阻R5的一端连接5V直流电压，电阻R5的另一端连接到三极管Q2的集电极，并同时连接三极管Q3的基极，三极管Q2的基极连接电阻R12的一端，三极管Q2和Q3的发射极接地，三极管Q3的集电极连接继电器J2线圈的一端和二极管D4的正极，继电器J2线圈的另一端和二极管D4的负极连接12V直流电压，显示屏(7)的电源输入端连接继电器J2常开触点的一端，继电器J2常开触点的另一端连接12V直流电压，显示屏(7)的电源输出端接地；热释电传感器电路(2)与语音报警电路(3)之间，继电器Jl常开触点的另一端连接到光耦Ul的第2引脚；语音报警电路(3)与显示报警电路(4)之间，语音芯片U2的Ol端连接到电阻R12的另一端。
3.根据权利要求2所述的红外热释电安全语音报警装置，其特征是:所述功率放大电路(6)内有功放芯片U3、电阻R8?Rl1、有极性电容C7和C8以及电容C9和ClO，其功放芯片U3的型号为TDA2003 ； 其连接关系为:功放芯片U3的第I引脚连接有极性电容C8的负极，有极性电容C8正极与电阻R8的一端相连接，电阻R8的另一端接地，功放芯片U3的第2引脚连接电容C9的一端，电容C9的另一端连接电阻R9和Rll的一端，电阻R9的另一端连接到功放芯片U3的第4引脚，并同时连接电阻RlO的一端和有极性电容C7的正极，电阻Rll的另一端连接到功放芯片U3的第3引脚，并接地，电阻RlO的另一端连接电容ClO的一端，电容ClO的另一端接地，功放芯片U3的第5引脚连接12V直流电压；所述功率放大电路(6)，电阻R8的一端与语音芯片U2的SPl端相连接，有极性电容C7的负极与扬声器SPK的正极端相连接。
4.根据权利要求2或3所述的红外热释电安全语音报警装置，其特征是:显示报警电路(4)内，显示屏(7)为LED显示屏。
5.根据权利要求2或3所述的红外热释电安全语音报警装置，其特征是:稳压电源电路(I)内，桥式整流器D的型号为IN4004X4，二极管Dl的型号为4148 ;热释电传感器电路(2)内，三极管Ql的型号为8050，二极管D3的型号为4148 ;语音报警电路(3)内，二极管D2的型号为4148 ;显示报警电路(4)内，三极管Q2和Q3的型号均为8050，二极管D4的型号为4148。
【文档编号】G08B21/02GK204066333SQ201420443581
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年8月7日 优先权日:2014年8月7日
【发明者】牛国强, 王占峰, 乔保晔, 牛文军 申请人:牛国强