多功能无线烟感探测报警装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及无线网络以及传感器应用技术领域，具体地说是一种多功能无线烟感探测报警装置。
【背景技术】
[0002]近年来新建设的大楼都要求安装防火报警设备，在基建施工时都预留消防线缆以及接口，但较为久远的老式建筑物中，由于其设计结构及特点，火灾发生的概率会更大一些。建老式的建筑物时，没有布线、施工条件，所以目前安装一套基于无线通信技术的烟感探测报警装置很有必要的。
[0003]现今已有的报警装置有如下特点:1、市面上建筑施工时所选择的消防报警设施品牌多样，质量参差不齐，消防部门无法统一管理。2、国内传统的烟雾探测器结构简单、成本低，但存在灵敏度低、误报率高和环境适应能力差的缺点。国内有很多厂家使用MC145010制造的感烟报警器，因为产品结构、工艺、测试工具的差别，报警器的灵敏度相差也非常大。
3、目前国内的烟雾报警器的烟雾探测浓度一般为5% obs/ m2，初始火灾产生的烟热浮力变小，难以达到天花板，这就大大地推迟了传统烟雾报警器的响应报警时间，甚至因烟雾严重稀释或难以扩散至探测器，使它无用武之地。4、传统的烟雾报警都是有线的，信息传输需要经过信号才能返回，所以导致了很大的局限性，对于棚户区的环境来讲，只能有提醒的作用，在进行远程报警方面便存在很大的难度，无法实现简单的信号连接和传送。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是针对现有技术的不足而提供的一种多功能无线烟感探测报警装置，该装置具有安装方便，无需布线，灵敏度高，超低功耗，运行稳定，能够达到智能监测与精准探测，扩展性强的优点。由于可检测缓慢阴燃或明燃产生的可见烟雾，可以用于对住宅、商场、宾馆、饭店、办公楼、教学楼、档案库、银行、图书馆、计算机房以及仓库等室内环境的监测。
[0005]本实用新型的目的是这样实现的:
[0006]—种多功能无线烟感探测报警装置，特点是该装置包括数据采集报警模块、电源模块、串口通信模块及上位机操作界面，所述数据采集报警模块为数个，每个数据采集报警模块均设置一个电源模块，数个数据采集报警模块通过无线通讯传输与串口通信模块连接，串口通信模块与上位机操作界面连接；其中，所述数据采集报警模块包括烟雾传感器模块、温湿度传感器模块、核心微控制器CC2530模块、功率放大电路模块以及协调器，烟雾传感器模块、温湿度传感器模块分别连接核心微控制器CC2530模块，核心微控制器CC2530模块通过无线通讯传输与功率放大电路模块连接，功率放大电路模块通过无线通讯传输与协调器连接。
[0007]本实用新型监测面积可以无限大，每一个数据采集报警模块的监测面积为20平方米，通讯距离彡100m ;可工作在_20°C -60°C的温度范围内；可工作在0%_95%的湿度范围内；报警方式为声光报警和联网报警。
[0008]本实用新型的有益效果:
[0009]1、技术可行性高、成本低、施工条件简单，有很大的推广以及应用价值。
[0010]2、烟雾检测信号误报率低于1%。烟雾检测响应时间小于3s。
[0011]3、上位机操作界面可容纳在线设备量超过100，000个。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型结构框图；
[0013]图2为本实用新型数据采集报警模块结构框图。
【具体实施方式】
[0014]下面将结合附图对本实用新型的技术方案作进一步详细说明。
[0015]本实用新型采用的技术方案是通过WSN芯片CC2530以及外围接口电路完成对周围环境参数的实时监测和数据采集，例如环境温度、湿度、烟雾浓度等，然后经过CC2530处理变成数字信号，再通过Zigbee把信息传输给协调器，最后采集到的数据通过串口通信传送到PC端以及手机客户端，从而达到对环境数据的采集与管理。
[0016]参阅图1-2，本实用新型包括数个数据采集报警模块1、数个电源模块2、串口通信模块3及上位机操作界面4，数据采集报警模块1由电源模块2供电，将采集到的数据通过串口通信模块3传递到上位机操作界面4上；数据采集报警模块1是由烟雾传感器模块5、温湿度传感器模块6、核心微控制器CC2530模块7、功率放大电路模块8以及协调器9组成；由温湿度传感器模块6以及烟雾传感器模块5采集到数据后，经过核心微控制器CC2530模块7处理后变成数字信号，通过Zigbee无线传感器网络将信息传输出去，Zigbee本身的传输距离很近，为了得到更大的传输距离，在Zigbee信号输出端加上功率放大电路模块8，即负载天线，以增大其传输距离；进而将信号传递给协调器9 ;通过串口通信模块3将Zigbee的数据采集到上位机操作界面4上，上位机操作界面4中可直接实时显示多个数据采集报警模块1所处环境的温度、湿度以及烟雾浓度，三种示数以曲线的形式呈现给使用者，当温度示数、湿度示数以及烟雾浓度均达到预先设定阀值，即可通过计算机扬声器发出报警声音，进而可以达到实时监控与报警的目的。
[0017]本实用新型温湿度传感器模块6所含复合式温湿度传感器是型号为DHT11的温湿度采集电路，该传感器体积小，功耗小，采集速度较快；烟雾传感器模块5是含型号为HIS-07的离子烟雾报警器电路，报警声压彡85dB/m，报警电流彡50mA ;电源模块2选用1117-3.3V的稳压三端稳压器，工作电压为DC-9V，静态电流彡27mA ;功率放大电路模块8采用13dB增益的天线进行数据传输。
[0018]本实用新型上位机操作界面4采用PC端以及手机端进行数据的采集与处理；所采用的核心微控制器CC2530模块7，工作在2.4G的通信方式下，功耗超低，且可以进入休眠模式，传输速度最大可达到150K。
[0019]实施例1
[0020]除以下不同外，本实施例具有与上述的多功能烟雾检测报警装置完全相同的结构。参见图1和图2。所含的复合式温湿度传感器是型号为DHT11的温湿度采集电路，该传感器体积小，功耗小，采集速度较快；电源模块2选用1117-3.3V的稳压三端稳压器，工作电压为DC-9V，静态电流< 27mA ;单节电池可持续工作2年，无需频繁维护；温湿度传感器模块6采集到环境温度与湿度，及时将数据通过WSN芯片CC2530转化为数字信号，通过上位机串口通信模块3传送到上位机操作界面4 ;该装置可工作在-20°C ~60°C的温度范围内；可工作在0%-95%的湿度范围内；可完成对环境温湿度的实时监测。
[0021]实施例2
[0022]除以下不同外，本实施例具有与上述的多功能烟雾检测报警装置完全相同的结构。参见图1和图2。烟雾传感器模块5是含型号为HIS-07的离子烟雾报警器电路，功率放大电路模块8采用13dB增益的天线进行数据传输；烟雾传感器模块5采集到环境烟雾浓度，及时将数据通过WSN芯片CC2530转化为数字信号，通过上位机串口通信模块3传送到上位机操作界面4 ;所监测面积为无限大，每一个数据采集报警模块监测面积20平方米，通讯距离< 100m，可实现远程实时监控并及时报警；报警方式为声光报警和联网报警，报警声压多85dB/m，报警电流彡50mA ;响应速度快，测量准确。
[0023]实施例3
[0024]除以下不同外，本实施例具有与上述的多功能烟雾检测报警装置完全相同的结构。参见图1和图2。上位机操作界面4采用PC端以及手机端进行数据的采集与处理；所采用的核心微控制器CC2530模块7，工作在2.4G的通信方式下，功耗超低，且可以进入休眠模式，传输速度最大可达到150Kbit。上位机操作界面4接收到来自于上位机串口通信模块3的数字信号，并在上位机操作界面4中显示出来，如发现温度示数较高，湿度示数较低，烟雾浓度较大，则系统判定有火灾发生，发出报警信号。整个实施过程中，烟雾检测信号误报率低于1%，烟雾检测响应时间小于3s，平台可容纳在线设备量超过100，000个。
【主权项】
1.一种多功能无线烟感探测报警装置，其特征在于该装置包括数据采集报警模块(1)、电源模块(2 )、串口通信模块(3 )及上位机操作界面(4 )，所述数据采集报警模块(1)为数个，每个数据采集报警模块(1)均设置一个电源模块(2)，数个数据采集报警模块(1)通过无线通讯传输与串口通信模块(3)连接，串口通信模块(3)与上位机操作界面(4)连接；其中，所述数据采集报警模块(1)包括烟雾传感器模块(5 )、温湿度传感器模块(6 )、核心微控制器CC2530模块(7)、功率放大电路模块(8)以及协调器(9)，烟雾传感器模块(5)、温湿度传感器模块(6)分别连接核心微控制器CC2530模块(7)，核心微控制器CC2530模块(7)通过无线通讯传输与功率放大电路模块(8)连接，功率放大电路模块(8)通过无线通讯传输与协调器(9)连接。
【专利摘要】本实用新型公开了一种多功能无线烟感探测报警装置，它包括数据采集报警模块、电源模块、串口通信模块及上位机操作界面，所述数据采集报警模块为数个，每个数据采集报警模块均设置一个电源模块，数个数据采集报警模块通过无线通讯传输与串口通信模块连接，串口通信模块与上位机操作界面连接；通过外围接口电路完成对环境参数的实时监测和数据采集，芯片将获得的模拟传感器信号转化成数字信号，通过无线通讯进行信息传输，最后采集到的数据通过串口通信传送到PC、手机等客户端，从而实现对环境数据的无线采集与管理。本实用新型具有安装方便，无需布线，灵敏度高，超低功耗，运行稳定，能够实现无人值守的智能监测与精准探测的优点。
【IPC分类】G08B17/10
【公开号】CN205016018
【申请号】CN201520803373
【发明人】张健, 刘立婷
【申请人】华东师范大学
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年10月19日