CN203552395U - 一种家用可移动烟雾报警探测器 - Google Patents

Abstract

一种家用可移动烟雾报警探测器，属于消防报警设备技术领域，用于家庭及小型房间内进行烟雾探测报警。其技术方案是：一种家用可移动烟雾报警探测器，它的探测控制电路、电池、扬声器安装在外壳内，外壳上有探测窗口与外界连通，探测控制电路包括微控制器、光电感烟探测部分、音频放大驱动部分、稳压电源，微控制器分别与光电感烟探测部分、音频放大驱动部分、稳压电源、电池相连接，音频放大驱动部分与扬声器相连接。本实用新型的探测器可以放置在室内的任何地方，可以有效监控容易发生火情的区域，在有烟雾产生的第一时间就可以发出警报，把火灾发生和蔓延的危险降到最低，为安装烟雾报警器的场所提供了更多的选择，具有显著的社会效益。

Description

一种家用可移动烟雾报警探测器

技术领域

本实用新型涉及一种适合于家庭及小型房间内使用的具有烟雾报警功能的消防探测装置，属于消防报警设备技术领域。

背景技术

    防止火灾的发生不单单是消防部门的工作，也是全社会各个单位和家庭都要时刻警惕的。防范火灾最主要的措施是安装各种火灾报警装置，目前在企事业单位和公共场所都有必要的报警设备，也应该在家庭中安装火灾报警装置。但是目前市场中的家庭火灾报警探测装置有一定的缺陷，不能满足人们的需要，因此家庭中安装火灾报警探测装置的很少，是存在很大的消防隐患。目前的家庭火灾报警探测装置的主要缺点是：首先，报警装置都是安装在室内天花板上，对于室内各个房间的探测能力不够均衡，只有在烟雾较大到达安装有探测装置的天花板附近时，探测装置才能探测到，而这时很可能火势已经达到一定程度，错过了最佳的报警时间；其次，结构较为复杂，价格较高，且安装在天花板上不能移动，更换电池和拆装不方便，尤其是需要专业工程人员上门进行安装和维护，给家庭安装火灾报警探测装置带来很大不便；最后，安装在天花板上影响美观，特别是新装修的住宅，影响人们在家庭中安装火灾报警探测装置的积极性。同样，一些小商场、小网吧、棋牌室及集体宿舍、施工场地等临时居住场所，由于具有很大的临时性，管理人员对于在天花板上安装固定的火灾报警装置的积极性不高，火灾报警探测装置的安装很多都不到位，存在极大的火灾隐患。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种家用可移动烟雾报警探测器，这种烟雾报警探测器结构简单、价格便宜，可以摆放在室内的各个地方，重点监控容易发生火灾的区域，及时探测不正常的烟雾，及时报警，防止火灾的发生。

解决上述技术问题的技术方案是：

一种家用可移动烟雾报警探测器，它包括外壳、探测控制电路、电池、扬声器，探测控制电路、电池、扬声器安装在外壳内，外壳上有探测窗口与外界连通，探测控制电路由微控制器、光电感烟探测部分、音频放大驱动部分、稳压电源、电源和复位开关组成，微控制器分别与光电感烟探测部分、音频放大驱动部分、稳压电源、电池相连接，音频放大驱动部分与扬声器相连接。

上述家用可移动烟雾报警探测器，所述光电感烟探测部分由红外发射管VD1、红外接收管VD2、三极管V3、三极管V4、电阻R6~R14、电容C3、C6组成，红外发射管VD1的正端接稳压电源，红外发射管VD1的负端接三极管V4的发射极，三极管V4的基极接三极管V3的集电极，三极管V3的基极接微控制器的脉冲控制端口，三极管V3的发射极和三极管V4集电极分别接地，红外接收管VD2的负端接电源，红外接收管VD2的正端接微控制器的内部运放的正信号输入端，电阻R10、电阻R11分别接微控制器的内部运放的负信号输入端和运放的输出端之间，对输入信号进行放大。

上述家用可移动烟雾报警探测器，所述音频放大驱动部分由三极管V1、三极管V2、电阻R4、R5、R1组成，三极管V2的基极接微控制器的信号输出端口，三极管V2的集电极接三极管V1的基极，三极管V1的集电极接扬声器，三极管V1的发射极接稳压电源，三极管V2的发射极接地。

上述家用可移动烟雾报警探测器，所述稳压电源由三端开关稳压电源N1、电阻R1、电容C2、C7、C8组成，三端开关稳压电源N1的输出端接微控制器的电源输入端，三端开关稳压电源N1的两个输入端分别接电源的正负端，电阻R2、电容C9串连接在三端开关稳压电源N1的两个输入端之间，电阻R2的两端分别接红外发射管VD1和三极管V1。

上述家用可移动烟雾报警探测器，它还有巡检及火警确认指示部分，巡检及火警确认指示部分由发光管VD3、电阻R3组成，发光管VD3的正端接电源，发光管VD3的负端通过电阻接微控制器的信号输出端口。

本实用新型的有益之处在于：

1．本实用新型的探测器可以放置在室内的任何地方，可以有效监控容易发生火情的区域，在有烟雾产生的第一时间就可以发出警报，把火灾发生和蔓延的危险降到最低，为不愿意、或不能和不易安装固定式烟雾报警器的场所提供了更多的选择，具有显著的社会效益。

2．  本实用新型结构简单，利用微控制器技术，采用阈值算法、趋势算法及燃烧量法相结合的信号处理方法进行计算处理，对各项环境数据进行对比判断，从而准确地探测烟雾情况，避免误报和漏报现象。

3．本实用新型的外壳可以采用各种结构形式，做成各种摆件，把烟雾报警功能和大众喜爱的形象相结合，既有可欣赏性，又具有防止火灾对人身伤害功能，可以作为礼品送给亲戚、朋友，起到了普及消防预防报警设备的作用。

附图说明

图1是本实用新型的电原理结构框图；

图2是本实用新型的电原理图。

图中标记如下：微控制器1、电池2、光电感烟探测部分3、音频放大驱动部分4、扬声器5、电源和复位开关6、稳压电源7、巡检及火警确认指示部分8。 

具体实施方式

本实用新型由外壳、探测控制电路、电池2、扬声器5组成。探测控制电路、电池2、扬声器5安装在外壳内，外壳上有探测窗口与外界连通。外壳可以做成各种摆件，如具有卡通玩具的形象，或与一些具有功能性的用具结合，如台灯、床头打、闹钟、挂表、温度计等，放置在房间、厨房等地点或挂在墙上，起到烟雾报警的功能。

图中显示，本实用新型的探测控制电路由微控制器1、光电感烟探测部分3、音频放大驱动部分4、稳压电源7、电源和复位开关6组成。微控制器分1别与光电感烟探测部分3、音频放大驱动部分4、稳压电源7、电池2相连接，音频放大驱动部分4与扬声器5相连接。

图中显示，本实用新型的一个实施例的微控制器1采用型号HT45F23的微处理器U1 ，微处理器U1是具有A/D功能及HOLTEK低功耗架构的8位高性能flash型单片机，它的内部结构包含一个12bitA/D转换器、两个运算放大器、两个比较器和一个用于语音输出的12bit  D/A转换器电路。具有2KX15的flash程序存储空间和128X8的RAM数据存储空间。

图中显示，光电感烟探测部分3由红外发射管VD1、红外接收管VD2、三极管V3、三极管V4、电阻R1~R13、电容C3、C6组成。

在外壳的探测窗口内有迷宫，迷宫是圆柱体形状，按一定的夹角固定红外发射管VD1和红外接收管VD2，起到防止外界光线进入，干扰红外发射管VD1和红外接收管VD2工作的作用。迷宫四周为导烟槽，引导烟雾穿过红外发射管VD1和红外接收管VD2夹角中心位置，提高烟雾检测的灵敏度和准确度。

红外发射管VD1和红外接收管VD2是按着一定的夹角（110°）安装在外壳内的探测窗口的迷宫中，三极管V3、三极管V4及***电阻R7、R6组成红外发射管VD1的驱动和控制电路，三极管V3的基极接微处理器U1的3脚，每隔1S输出一个200uS的脉冲信号，使红外发射管VD1发射一束红外光，红外接收管VD2接收到。红外接收管VD2及***电阻R8、R9、电容C3组成接收电路，将接收到的光信号转换为微弱电信号送到微处理器U1信号输入端12脚。

由微处理器U1的10、11、12脚及***的电阻R10、R11组成的运算放大器对微弱电信号进行放大后通过电容C6、电阻R12隔离、滤波后送到微处理器U1的13、14、15脚及***的电阻R10、R11组成取样保持电路，等待A/D转换。

取样保持电路保存的模拟信号通过微处理器U1内含A/D转换器进行模/数转换，微处理器U1进行燃烧量，火警阈值及上升速率等多种数学模式分析、判断，最终确认是否发生火灾。

微处理器U1内含电源模拟控制开关，控制运算放大器工作状态，只有在红外发射管VD1发射红外光时，才开启运算放大器部分，确保节省电能。

上述光电感烟探测部分3的具体工作过程是：

在清洁的空气中，红外接收管VD2除能接收极少量的迷宫壁的散射光之外，是收不到红外发射管VD1发射的红外光。因此微处理器U1的AD转换器的输出计数是很小的，这个计数被称为探测部分的静态工作点。当有烟雾进入迷宫，扩散到红外发射管VD1与红外接收管VD2之间的灵敏区时，红外光被烟雾粒子散射到红外接收管VD2，微处理器U1的运算放大器输出电压，达到一定数值时，确认火灾。

图中显示，音频放大驱动部分4由三极管V1、三极管V2、电阻R4、R5、R1组成。三极管V2的基极接微处理器U1的7脚，三极管V2的集电极接三极管V1的基极，三极管V1的集电极接扬声器，三极管V1的发射极接稳压电源，三极管V2的发射极接地。微处理器U1内部的语音输出的12bit D/A转换器电路产生火警信号由微处理器U1的7脚输出，驱动音频放大驱动电路4推动扬声器5发出报警声。

图中显示，稳压电源7由三端开关稳压电源N1、电阻R1、电容C2、C7、C8组成。三端开关稳压电源N1及***元器件电容C7、C8、C2、电阻R1给微处理器U1提供稳定的工作电源，三端开关稳压电源N1的输出端接微处理器U1的1脚；电阻R2、电容C9串连接在三端开关稳压电源N1的两个输入端之间，组成稳压电路供红外发射管VD1工作。

图中显示，巡检及火警确认指示部分8由发光管VD3和电阻R3组成，发光管VD3的正端接电源，发光管VD3的负端通过电阻R3接微处理器U1的6脚。正常工作时，由微处理器U1的6脚驱动每4S巡检闪亮一次，当发生火灾并发出火警声时，发光管VD3由闪亮变成常亮状态。

图中显示，电源和复位开关6既作为电源开关，关闭电源功能，同时快速断通一次，又有使电路报警后复位的功能。

本实施例的扬声器J2采用0.25W 8Ω扬声器，电池E1采用普通的碱性锌锰干电池3节供电，电池规格为5#1.5伏。

Claims (5)

1.一种家用可移动烟雾报警探测器，其特征在于：它包括外壳、探测控制电路、电池（2）、扬声器（5），探测控制电路、电池（2）、扬声器（5）安装在外壳内，外壳上有探测窗口与外界连通，探测控制电路由微控制器（1）、光电感烟探测部分（3）、音频放大驱动部分（4）、稳压电源（7）、电源和复位开关（6）组成，微控制器（1）分别与光电感烟探测部分（3）、音频放大驱动部分（4）、稳压电源（7）、电池（2）相连接，音频放大驱动部分（4）与扬声器（5）相连接。

2.根据权利要求1所述的家用可移动烟雾报警探测器，其特征在于：所述光电感烟探测部分（3）由红外发射管VD1、红外接收管VD2、三极管V3、三极管V4、电阻R1~R13、电容C3、C6组成，红外发射管VD1的正端接稳压电源（7），红外发射管VD1的负端接三极管V4的发射极，三极管V4的基极接三极管V3的集电极，三极管V3的基极接微控制器（1）的脉冲控制端口，三极管V3的发射极和三极管V4集电极分别接地，红外接收管VD2的负端接电源，红外接收管VD2的正端接微控制器（1）的内部运放的正信号输入端，电阻R10、电阻R11分别接微控制器（1）的内部运放的负信号输入端和运放的输出端之间。

3.根据权利要求2所述的家用可移动烟雾报警探测器，其特征在于：所述音频放大驱动部分（4）由三极管V1、三极管V2、电阻R4、R5、R1组成，三极管V2的基极接微控制器（1）的信号输出端口，三极管V2的集电极接三极管V1的基极，三极管V1的集电极接扬声器（5），三极管V1的发射极接稳压电源（7），三极管V2的发射极接地。

4.根据权利要求3所述的家用可移动烟雾报警探测器，其特征在于：所述稳压电源（7）由三端开关稳压电源N1、电阻R1、电容C2、C7、C8组成，三端开关稳压电源N1的输出端接微控制器（1）的电源输入端，三端开关稳压电源N1的两个输入端分别接电源的正负端，电阻R2、电容C9串连接在三端开关稳压电源N1的两个输入端之间，电阻R2的两端分别接红外发射管VD1和三极管V1。

5.根据权利要求4所述的家用可移动烟雾报警探测器，其特征在于：它还有巡检及火警确认指示部分（8），巡检及火警确认指示部分（8）由发光管VD3、电阻R3组成，发光管VD3的正端接电源，发光管VD3的负端通过电阻接微控制器（1）的信号输出端口。

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