專利名稱：煙霧監(jiān)測報警系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通信技術(shù)領(lǐng)域的報警系統(tǒng)，具體是一種煙霧監(jiān)測報警系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，在樓房、寢室樓內(nèi)預(yù)防警報裝置相對匱乏，雖然已經(jīng)安裝了煙霧報警 器，但功能相對簡單，只是通過發(fā)出很大的鳴叫聲，使全樓聽見之后逃離。但由 于不了解危險來源于哪個方向，也不清楚嚴(yán)重程度，這樣很容易造成混亂局面， 也無法選擇更優(yōu)的逃生路線，不能夠有效迅速的逃離。
經(jīng)對現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)的檢索發(fā)現(xiàn)中國專利申請?zhí)枮?00610150963. 5，公開 號為CN 101174353A，名稱家用無線智能煙霧報警系統(tǒng)，該技術(shù)由煙霧探測 監(jiān)控端，多個與煙霧探測監(jiān)控端無線通信的無線受控節(jié)點(diǎn)，接入無線通信網(wǎng)絡(luò)的 可與煙霧探測監(jiān)控端無線通信的用戶手機(jī)三部分，煙霧探測監(jiān)控端由煙霧傳感器 的輸出與主控制箱內(nèi)的控制電路相連組成，無線受控節(jié)點(diǎn)包括控制箱，控制箱的 輸出既可以與電磁閥相連，可直接與交流電源相連。本發(fā)明反應(yīng)迅速，控制方便， 在火災(zāi)初起時就可以以遙控的方式立即關(guān)閉無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)的電源和煤氣 閥門，防止火勢快速蔓延。并可以以短信的方式快速地通知消防部門或不在現(xiàn)場 的用戶，以便及時進(jìn)行處理工作，減少因火災(zāi)引起的財產(chǎn)損失。但是該發(fā)明主要 是針對家用的煙霧報警系統(tǒng)，對于學(xué)生寢室樓非常不適用。該技術(shù)的主要特點(diǎn)是 在房間無人的情況下發(fā)生火災(zāi)時，可以自動關(guān)閉電源和煤氣，并報警系統(tǒng)通知消 防部門及用戶。而對于學(xué)生寢室樓，任何時候基本上都有一些學(xué)生在房間，并且 有值班人員24小時在樓內(nèi)守候，所以不存在樓內(nèi)無人的情況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提出一種煙霧監(jiān)測報警系統(tǒng)，有 效的實(shí)時監(jiān)測室內(nèi)煙霧濃度情況， 一旦檢測到煙霧濃度過大情況，就發(fā)出報警鳴 聲，同時通過無線傳輸及數(shù)碼管顯示，使整個寢室樓的同學(xué)獲得危險程度及來源 寢室等信息，從而更有效地選擇路徑逃離。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括煙霧傳感器，A/D轉(zhuǎn)換器， 單片機(jī)，無線串口發(fā)送器(多點(diǎn)對多點(diǎn)通信)，無線串口接收器(多點(diǎn)對多點(diǎn)通 信)，報警喇叭，若干數(shù)碼顯示管，5位七段數(shù)碼顯示管。
煙霧傳感器時刻檢測房間內(nèi)煙霧濃度，并輸出模擬信號至A/D轉(zhuǎn)換器，A/D 轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并輸入到單片機(jī)中，單片機(jī)對該信號進(jìn)行計算 比較，若該信號超出了設(shè)定的安全范圍，便將該信號與本寢室號通過無線串口發(fā) 送器發(fā)送給接收方的無線串口接收器；接收方無線串口接收器將接收到的信號輸 入到單片機(jī)，單片機(jī)對該信號進(jìn)行處理，控制報警喇叭鳴聲，并將煙霧濃密的危 險程度顯示在數(shù)碼顯示管中，將發(fā)送方的寢室號碼顯示在5位7段數(shù)碼顯示管中。
本發(fā)明的工作過程如下煙霧傳感器時刻檢測房間內(nèi)煙霧濃度，當(dāng)某寢室內(nèi) 煙霧濃度過大，單片機(jī)輸入信號值大于安全值，單片機(jī)便將該值及該寢室房間號 通過無線串口發(fā)送器發(fā)射出去。之后所有寢室的無線串口接收器都將接收到該信 號，接收器將此信號發(fā)送給單片機(jī)，單片機(jī)根據(jù)煙霧濃度信號值的大小，將危險 嚴(yán)重程度分為4個等級，A， B， C， D。 D表示最嚴(yán)重，C其次，B較輕，A最輕。 A， B， C， D分別對應(yīng)4個數(shù)碼顯示管。當(dāng)某種情況發(fā)生時，其對應(yīng)的數(shù)碼顯示 管會被點(diǎn)亮。例如若煙霧濃度非常大，達(dá)到程度D，則單片機(jī)控制D對應(yīng)的數(shù)碼 顯示管亮。同時將發(fā)送方的寢室號碼顯示在5位7段數(shù)碼顯示管中，并使喇叭鳴 叫。從而迅速選取遠(yuǎn)離那個寢室方向的通道逃離。
寢室樓管理室內(nèi)設(shè)置的設(shè)備，在單片機(jī)外圍連出兩個按鈕， 一個是測試按鈕， 一個是復(fù)位按鈕。煙霧傳感系統(tǒng)需要每周測試一次，以檢測其是否正常工作。當(dāng) 按下測試按鈕后，管理室內(nèi)單片機(jī)控制無線發(fā)射器發(fā)出煙霧報警信號，將危險嚴(yán) 重程度設(shè)為D，管理室房間號為00000。則所有寢室的單片機(jī)收到該信號后都應(yīng) 該控制喇叭鳴聲，危險程度D對應(yīng)的顯示管被點(diǎn)亮，5位七段顯示管顯示為 00000。若各寢室滿足這些現(xiàn)象，則表示系統(tǒng)工作正常。待檢測結(jié)束以后，按一 下復(fù)位按鈕，單片機(jī)控制無線發(fā)射器發(fā)送出無線復(fù)位信號，所有寢室的單片機(jī)接 收到復(fù)位信號后，控制喇叭停止鳴叫，并將所有數(shù)碼顯示管熄滅。測試結(jié)束之后 也要通過復(fù)位按鈕進(jìn)行復(fù)位。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明能夠使人們了解危險來源于哪個方向，清楚火災(zāi)的 嚴(yán)重程度，避免出現(xiàn)混亂的局面，使人們能在火災(zāi)發(fā)生時迅速地逃離；由于單片機(jī)功能比較強(qiáng)大，本發(fā)明無線信號的發(fā)射和接收處理采用同一片單片機(jī)芯片來完 成，從而節(jié)省成本；本發(fā)明不但適用于學(xué)生寢室樓，對于房間密集的居民樓，辦 公樓也同樣適用。


圖1是本發(fā)明煙霧檢測報警系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
圖中0為某一寢室(房間a)房頂，1為煙霧傳感器，2為A/D轉(zhuǎn)換器，3 為單片機(jī)，4為無線串口發(fā)射器，5為無線串口接收器，6為發(fā)出報警鳴聲的喇 叭，7， 8， 9， IO為四個數(shù)碼顯示管，分別對應(yīng)A，B，C，D4個危險程度。11為5 位七段數(shù)碼顯示管，用來顯示發(fā)射端寢室號碼。12， 13分別為管理室獨(dú)有的復(fù) 位按鈕和測試按鈕。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案
為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于 下述的實(shí)施例。
設(shè)一棟寢室樓有6層，每層有25間寢室。每個寢室有自己的寢室號， 一般 不超過5位。每個寢室安裝一套設(shè)備，包括煙霧傳感器l， A/D轉(zhuǎn)換器2，單 片機(jī)3，無線串口發(fā)射器4，無線串口接收器5，報警喇叭6，數(shù)碼顯示管7，數(shù) 碼顯示管8，數(shù)碼顯示管9，數(shù)碼顯示管IO， 5位七段數(shù)碼顯示管11。只有管理 室在單片機(jī)3外圍引出安裝復(fù)位按鈕12，測試按鈕13。因?yàn)閱纹瑱C(jī)3功能比較 強(qiáng)大，每個房間內(nèi)無線信號的發(fā)射和接收處理可以用同一片單片機(jī)3芯片來完 成，從而節(jié)省成本。煙霧傳感器l固定在寢室房頂o上。
煙霧傳感器1時刻檢測房間a內(nèi)煙霧濃度，并輸出模擬信號至A/D轉(zhuǎn)換器2， A/D轉(zhuǎn)換器2將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并輸入到單片機(jī)3中，單片機(jī)3對該信 號進(jìn)行計算比較，若該信號超出了設(shè)定的安全范圍，便將該信號與房間a的寢室 號通過無線串口發(fā)送器4發(fā)送給接收方，即房間b 房間n的無線串口接收器5; 接收方無線串口接收器5將接收到的信號輸入到單片機(jī)3，單片機(jī)3對該信號進(jìn) 行處理，控制報警喇叭6鳴聲，并將煙霧濃密的危險程度顯示在數(shù)碼顯示管7 中，將發(fā)送方的寢室號碼顯示在5位7段數(shù)碼顯示管11中。
本實(shí)施例的煙霧傳感器1采用MQ-2型氣敏元件，簡單設(shè)計外圍電路可控制
5輸出模擬電壓值在1. 0V 4. 0V之間，并且輸出電壓值隨煙霧濃度的增大而增大。 設(shè)定電壓值在2. 0V以下為安全狀態(tài)，2. 0V 2. 5V屬于不太嚴(yán)重范圍A， 2. 5V 3.0V屬于一般嚴(yán)重范圍B， 3.0V 3.5V比較嚴(yán)重范圍C， 3. 5 4. OV屬于非常嚴(yán) 重范圍D。單片機(jī)3可采用51型單片機(jī)。無線傳輸采用ZIGBEE無線RS232串口 通信設(shè)備。
本實(shí)施例以308號寢室為例，當(dāng)寢室內(nèi)不存在煙霧濃度過大問題時，煙霧傳 感器1輸出值在1. 0V 2. 0V之間，該信號經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器2進(jìn)入單片機(jī)3，單 片機(jī)3對該信號進(jìn)行判斷得知目前屬于安全狀態(tài)，不發(fā)送無線信號。 一旦煙霧濃 度過大狀況發(fā)生時，該寢室內(nèi)的煙霧傳感器]的輸出信號就會超過2.0V，此時 單片機(jī)3判斷該信號己經(jīng)超過正常范圍，便將此信號及寢室號308通過無線發(fā)射 器4發(fā)送出去。由于該無線串口通信采用的是多點(diǎn)對多點(diǎn)模式，故整個寢室樓內(nèi) 所有寢室里安裝的無線接收器5都會接收到該信號，現(xiàn)以612房間接收端為例， 房間內(nèi)接收器5接收到無線信號，并將該信號輸入給相連的單片機(jī)3，單片機(jī)3 根據(jù)信號值判斷煙霧濃度的嚴(yán)重程度，若信號值屬于2.0V 2.5V范圍，則將A 對應(yīng)的數(shù)碼顯示管7點(diǎn)亮；若信號值屬于2.5V 3.0V范圍，則將B對應(yīng)的數(shù)碼 顯示管8點(diǎn)亮；若信號值屬于3.0V 3.5V范圍，則將C對應(yīng)的數(shù)碼顯示管9點(diǎn) 亮；若信號值屬于3.5V 4.0V范圍，則將D對應(yīng)的數(shù)碼顯示管10點(diǎn)亮。之后將 信號中的寢室號308顯示在5位七段數(shù)碼顯示管11中。并觸發(fā)報警喇叭6發(fā)出 鳴叫聲。這樣整個寢室樓里的同學(xué)不但能聽到警報聲，還了解到是308號寢室出 現(xiàn)事故，從而選擇避開該寢室方向的通道逃離。同時還能夠知道險情的嚴(yán)重程度， 不至于太過慌亂，有助于實(shí)現(xiàn)有效迅速的逃離。
當(dāng)危險被解除后，管理員可按下復(fù)位按鈕12，通過無線串口發(fā)射器4發(fā)出 復(fù)位信號，樓內(nèi)所有寢室接收到該信號后控制喇叭6停止鳴叫，同時將數(shù)碼顯示 管7、數(shù)碼顯示管8、數(shù)碼顯示管9、數(shù)碼顯示管10熄滅。
本實(shí)施例對煙霧監(jiān)測報警系統(tǒng)進(jìn)行定時測試按下測試按鈕13，單片機(jī)3 控制無線發(fā)射器4發(fā)出危險程度為D的報警信號，并設(shè)定管理室房間號為00000。 當(dāng)所有寢室收到該信號后，觸發(fā)報警喇叭6鳴叫，將嚴(yán)重程度D對應(yīng)顯示管10 點(diǎn)亮，同時5位七段顯示管11顯示00000。五分鐘后，管理員按下復(fù)位按鈕12， 測試完成。本實(shí)施例能夠使人們快速了解危險來源方向和火災(zāi)的嚴(yán)重程度，避免出現(xiàn)混 亂的局面，使人們能在火災(zāi)發(fā)生時迅速地逃離；本實(shí)施例單片機(jī)功能比較強(qiáng)大， 無線信號的發(fā)射和接收處理采用同一片單片機(jī)芯片來完成，從而節(jié)省成本；本實(shí) 施例不但適用于學(xué)生寢室樓，同樣適用于房間密集的居民樓，辦公樓。
權(quán)利要求
1、一種煙霧監(jiān)測報警系統(tǒng)，其特征在于，包括煙霧傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)、無線串口發(fā)射器、無線串口接收器、報警喇叭、數(shù)碼顯示管和5位七段數(shù)碼顯示管，其中，煙霧傳感器輸出模擬信號至A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并輸入到單片機(jī)中，單片機(jī)對數(shù)字信號進(jìn)行計算比較，若數(shù)字信號超出了設(shè)定的安全范圍，將數(shù)字信號和本寢室號通過無線串口發(fā)送器發(fā)送出去，無線串口接收器將接收到的數(shù)字信號和寢室號輸入到單片機(jī)，單片機(jī)對該信號進(jìn)行處理，控制報警喇叭鳴聲，并將煙霧濃密的危險程度顯示在數(shù)碼顯示管中。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙霧監(jiān)測報警系統(tǒng)，其特征是，所述的數(shù)碼顯示 管數(shù)目為4個。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的煙霧監(jiān)測報警系統(tǒng)，其特征是，所述的數(shù) 碼顯示管，寢室號碼顯示在5位7段數(shù)碼顯示管中。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙霧監(jiān)測報警系統(tǒng)，其特征是，所述的單片機(jī)外 圍有兩個按鈕， 一個是測試按鈕，另一個是復(fù)位按鈕。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種通信技術(shù)領(lǐng)域的煙霧監(jiān)測報警系統(tǒng)，包括煙霧傳感器，A/D轉(zhuǎn)換器，單片機(jī)，無線串口發(fā)送器，無線串口接收器，報警喇叭，若干數(shù)碼顯示管，5位七段數(shù)碼顯示管；煙霧傳感器輸出模擬信號至A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并輸入到單片機(jī)中，若該信號超出了安全范圍，便將該信號與本寢室號通過無線串口發(fā)送器發(fā)送給接收方的無線串口接收器；無線串口接收器將信號輸入到單片機(jī)，單片機(jī)控制報警喇叭鳴聲，將危險程度顯示在數(shù)碼顯示管中，將發(fā)送方的寢室號碼顯示在5位7段數(shù)碼顯示管中。本發(fā)明使同學(xué)們能夠在火災(zāi)發(fā)生之前聽到煙霧報警警告，準(zhǔn)確了解危險程度及來源方向，更好的選擇安全通道迅速逃離。
文檔編號G08B17/10GK101587623SQ200910051640
公開日2009年11月25日 申請日期2009年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月21日
發(fā)明者崔如娜, 楊煜普, 王廣寧 申請人:上海交通大學(xué)