CN207216829U - 一种基于窄带物联网的光电式烟雾报警器 - Google Patents

Abstract

一种基于窄带物联网的光电式烟雾报警器，包括红外接收管、微控制器、NB‑IoT通讯模组、红外发射管、运算放大器、压电蜂鸣器、LED指示灯、自检按钮、供电单元、电量检测单元及光强度检测单元。本实用新型可以长时间待机监测，直接采用普通电池供电，且不需要频繁更换电池；采用窄带物联网远程通讯模组，不依赖于家庭无线网络，不需要有线连接，而且通讯覆盖广，通讯距离远，能确保警情的及时到达；通过红外光电式形式进行检测，成本低；可以随意安装或放置于任何位置，维护方便，并带有一键自检功能，防止出现失效的情况。

Description

一种基于窄带物联网的光电式烟雾报警器

技术领域

本实用新型涉及报警器技术领域，尤其涉及一种基于窄带物联网的光电式烟雾报警器。

背景技术

日常生活中火灾的主要原因是麻痹大意，而且没有及时采取预防措施，有部分人防范意识比较强，在家中安装有烟雾报警器，所以烟雾报警器已经是一种很常见的家用产品。

烟雾报警器，也有叫火灾烟雾报警器、烟雾传感器、烟雾感应器等。

现有的烟雾报警***一般由总线供电，在总线上连接多个烟雾报警器，并且与火灾报警控制器联网，触发报警时进行联动。但这类烟雾报警***由于采用总线供电和通讯传输，在安装布置以及后期维护上比较麻烦。

所以现在很多家用的烟雾报警器是单个的智能烟雾报警器，倒装于天花板上，通过市电或者电池供电，内置有wifi通讯模块，并连接入家庭网络，遇到警情时，烟雾报警器在本地进行声光报警，并通过所述wifi通讯模块发出报警信息。但是这类烟雾报警器的无线报警依赖家庭网络，当家庭网络断网时，或者停电导致家庭中的路由器或交换机停止工作时，此类烟雾报警器就无法做到无线报警的功能。

而部分区域，比如地下室，如果没有无线网络覆盖，此类带有wifi无线连接的智能烟雾报警器的部分功能就缺失。如果换成采用带有GPRS通讯功能的智能烟雾报警器，不但功耗大电源供电是个问题，而且在地下室的通讯连接极不稳定，容易造成警情延误。

因此，设计一款不用额外电源供电的，不依赖于家庭网络，能够遇到火灾警情时进行本地声光报警，并能及时进行远程无线报警的烟雾报警器，很有实用价值，就算家中停电，依然能做到及时无线报警。通过及时响应，有效缩短警情发生的时间，可尽量减少经济损失。

实用新型内容

本实用新型针对上述技术问题做出改进，即本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于窄带物联网的低功耗的光电式烟雾报警器，通过电池即可长时间供电，不用有线连接，不依赖于家庭无线网络，触发警情时，能本地声光报警和远程无线通讯报警。

为了解决上述技术问题，本实用新型的一种技术方案是：一种基于窄带物联网的光电式烟雾报警器，其特征在于，包括红外接收管、微控制器，及与所述微控制器连接的NB-IoT通讯模组、红外发射管、运算放大器、压电蜂鸣器、LED指示灯、自检按钮、供电单元、电量检测单元及光强度检测单元。

进一步地，所述电量检测单元与所述供电单元连接，用于检测所述供电单元的剩余电量。

进一步地，所述红外发射管周期性发射红外信号，经烟雾颗粒的折射和扩散后，所述红外接收管才能接收到红外信号，并经所述运算放大器放大处理变成电压式的触发信号，所述压电蜂鸣器发出高分贝警报声，所述LED指示灯闪烁，同时所述NB-IoT通讯模组将警报信息以无线方式传输出去。

优选地，所述运算放大器是一种型号为TLV6002的超低功耗的低噪声运算放大器。

优选地，所述微控制器是采用型号为STM32L152的低功耗的微处理器。

进一步地，所述光强度检测单元包括有用于检测光线强度的光敏电阻以及用于检测环境温度的热敏电阻。

与现有的技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

（1）通过采用低功耗的处理器和超低功耗的低噪声运算放大器，可以长时间待机监测，直接采用普通电池供电，且不需要频繁更换电池；

（2）采用窄带物联网远程通讯模组，不依赖于家庭无线网络，不需要有线连接，而且通讯覆盖广，通讯距离远，能确保警情的及时到达；

（3）通过红外光电式形式进行检测，成本低；

（4）可以随意安装或放置于任何位置，维护方便，并带有一键自检功能，防止出现失效的情况。

附图说明

图1为本实用新型实施例的光电式烟雾报警器的电路框图。

图1中：1-微控制器、2-NB-IoT通讯模组、3-红外发射管、4-红外接收管、5-运算放大器、6-压电蜂鸣器、7- LED指示灯、8-自检按钮、9-供电单元、10-电量检测单元、11-光强度检测单元。

具体实施方式

下面将对具体实施方式所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，附图是本实用新型一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他形式的附图。

需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，本实用新型描述中的术语“连接”、“相连”、“安装”应做广义理解，例如，可以是一体地连接、固定连接或者是可拆卸连接；可以是通过机械结构或者电子直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连。

如图1所示，一种基于窄带物联网的光电式烟雾报警器，其特征在于，包括红外接收管4、微控制器1，及与所述微控制器1连接的NB-IoT通讯模组2、红外发射管3、运算放大器5、压电蜂鸣器6、LED指示灯7、自检按钮8、供电单元9、电量检测单元10及光强度检测单元11。

在本实施例中，所述电量检测单元10与所述供电单元9连接，用于检测所述供电单元9的剩余电量。所述供电单元9包括两节普通干电池及电源管理电路，为所述微控制器1及***电路供电。所述供电单元9检测到电池电量不足时，通过所述NB-IoT通讯模组2发出需要更换电池的提醒信息，并通过所述LED指示灯7间歇性快速红光闪烁提醒。

在本实施例中，所述红外发射管3周期性发射红外信号，在没有发生为灾并产生烟雾颗粒时，由于红外信号的直线传输特性，所述红外接收管4接收不到所述红外发射管3发射的红外信号，不会触发报警。当发生为灾并产生烟雾颗粒时，由于烟雾颗粒的折射和扩散作用，所述红外接收管4接收到红外信号，并经所述运算放大器5放大处理变成电压式的触发信号，所述压电蜂鸣器6发出高分贝警报声，所述LED指示灯7闪烁，同时所述NB-IoT通讯模组2将警报信息以无线方式传输出去。

在本实施例中，所述运算放大器5是一种型号为TLV6002的超低功耗的低噪声运算放大器，作为可选的实施方式之一，所述运算放大器5也可以采用其它型号的运算放大器替代使用，并不限于采用TLV6002型号的运算放大器。

在本实施例中，所述微控制器1是采用型号为STM32L152的低功耗的微处理器，在非工作期间，自动进入休眠状态。

在本实施例中，所述光强度检测单元11包括有用于检测光线强度的光敏电阻以及用于检测环境温度的热敏电阻，采集到的光线强度和环境温度可以用于辅助分析当前火灾发生的强度。作为可选的实施方式之一，所述热敏电阻也可以直接采用DS18B20温度传感器。

在本实施例中，所述自检按钮8用于检验烟雾报警器的工作状态，通过一键自检功能，及时发现烟雾报警器的异常。

在本实施例中，本实用新型通过采用低功耗的处理器和超低功耗的低噪声运算放大器，可以长时间待机监测，直接采用普通电池供电，且不需要频繁更换电池；采用窄带物联网远程通讯模组，不依赖于家庭无线网络，不需要有线连接，而且通讯覆盖广，通讯距离远，能确保警情的及时到达；通过红外光电式形式进行检测，成本低；可以随意安装或放置于任何位置，维护方便，并带有一键自检功能，防止出现失效的情况。

以上所述仅为本实用新型较佳实施例，只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据此实施，但并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型涵盖范围。

Claims (4)

1.一种基于窄带物联网的光电式烟雾报警器，其特征在于，包括红外接收管（4）、微控制器（1），及与所述微控制器（1）连接的NB-IoT通讯模组（2）、红外发射管（3）、运算放大器（5）、压电蜂鸣器（6）、LED指示灯（7）、自检按钮（8）、供电单元（9）、电量检测单元（10）及光强度检测单元（11）；

所述电量检测单元（10）与所述供电单元（9）连接，用于检测所述供电单元（9）的剩余电量；

所述红外发射管（3）周期性发射红外信号，经烟雾颗粒的折射和扩散后，所述红外接收管（4）才能接收到红外信号，并经所述运算放大器（5）放大处理变成电压式的触发信号，所述压电蜂鸣器（6）发出高分贝警报声，所述LED指示灯（7）闪烁，同时所述NB-IoT通讯模组（2）将警报信息以无线方式传输出去。

2.根据权利要求1所述的一种基于窄带物联网的光电式烟雾报警器，其特征在于，所述运算放大器（5）是采用一种低功耗低噪声的运算放大器。

3.根据权利要求1所述的一种基于窄带物联网的光电式烟雾报警器，其特征在于，所述微控制器（1）是一种低功耗的微处理器。

4.根据权利要求1所述的一种基于窄带物联网的光电式烟雾报警器，其特征在于，所述光强度检测单元（11）包括有用于检测光线强度的光敏电阻以及用于检测环境温度的热敏电阻。