CN211349539U

CN211349539U - 一种安全报警装置

Info

Publication number: CN211349539U
Application number: CN201922500749.3U
Authority: CN
Inventors: 邓登峰
Original assignee: Hangzhou Silan Microelectronics Co Ltd
Current assignee: Hangzhou Silan Microelectronics Co Ltd
Priority date: 2019-12-31
Filing date: 2019-12-31
Publication date: 2020-08-25
Anticipated expiration: 2029-12-31

Abstract

本申请公开了一种安全报警装置，包括至少一个报警器以及无线管理终端，每个报警器包括触发模块和第一处理模块，触发模块通过检测外部的振动得到触动数据，第一处理模块与触发模块连接以接收触动数据，并在触动数据达到触动检测阈值时生成报警信号，并将报警信号发送至无线管理终端，无线管理终端根据报警信号进行报警，本实施例的安全报警装置不需要在需要防护的区域作物理隔离，节省了大量的人力和物力，便于管理。

Description

一种安全报警装置

技术领域

本实用新型涉及传感器应用和安防技术领域，更具体地涉及一种安全报警装置。

背景技术

在很多场合中都需要安全报警装置进行隔离和报警。例如在户外露营过程中，户外运动者或者游客可能会遇到一些未知的危险，所以需要在营地周围设置安全报警装置进行隔离和报警。又例如在某些临时管控的区域(如车间、工厂、展览馆以及办公楼等)为避免他人擅自闯入，需要在周围设置安全报警装置来进行隔离和报警。传统的方法主要采用隔离警示牌、隔离带、监控等方式来进行隔离。但是隔离警示牌和隔离带无法检测侵入者的实际动作，也无法报警，隔离效果较差。监控的安装成本较高，并且在实际执行时还需要专人进行查看，误报和漏报率太高。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种安全报警装置，采用低功耗的加速度传感器进行振动检测，可提供有效的隔离和报警。

根据本实用新型提供的一种安全报警装置，包括至少一个报警器以及无线管理终端，每个所述报警器包括：触发模块，通过检测振动得到触动数据；以及第一处理模块，与所述触发模块连接以接收所述触动数据，并在所述触动数据达到触动检测阈值时生成报警信号，并将所述报警信号发送至所述无线管理终端，所述无线管理终端根据所述报警信号进行报警，其中，所述触发模块采用MEMS三轴加速度计传感器，所述触动数据为从所述MEMS三轴加速度计传感器的IIC接口传输的数字量。

优选地，所述触发模块被配置为在所述触动数据达到所述触动检测阈值时发出中断唤醒信号，将所述第一处理模块从休眠状态中唤醒。

优选地，所述第一处理模块被配置为在唤醒时向所述无线管理终端发送中断信息和状态信息。

优选地，所述中断信息包括中断唤醒前后预定时间内所述触发模块的原始数据。

优选地，所述状态信息包括对应报警器的设备信息、位置信息、时间信息以及电池电量信息。

优选地，所述至少一个报警器和所述无线管理终端都包括无线通信模块，以实现每个所述报警器与所述无线管理终端之间的通信。

优选地，每个所述报警器与所述无线管理终端之间采用定频通信。

优选地，所述每个报警器与所述无线管理终端之间的通信包括周期性通信和报警通信。

优选地，所述无线管理终端还包括第二处理模块和声音报警模块，其中，所述第二处理模块在接收到所述报警信号时触发所述声音报警模块进行声音报警。

优选地，所述无线管理终端还包括报警器管理模块，所述报警器管理模块用于实现所述至少一个报警器的充电、时间校准以及位置信息管理。

优选地，所述无线管理终端还被配置为向云端数据服务器发送报警信息。

优选地，所述无线管理终端还包括网络通信模块，所述无线管理终端通过所述网络通信模块用于将报警信息发送至所述云端数据服务器。

优选地，每个所述报警器还包括供电模块，用于为所述报警器中各个模块进行供电。

优选地，每个所述报警器和所述无线管理终端还都包括电源管理模块，以实现所述报警器和所述无线管理终端的供电和充电管理。

优选地，所述声音报警模块包括扬声器。

优选地，每个所述报警器还包括外壳，所述外壳经过安全防护处理。

优选地，所述外壳经过防水、保温、防雷击以及接地处理。

优选地，每个所述报警器还包括卡座，所述外壳通过卡扣或粘贴方式安装于所述卡座上。

优选地，每个所述报警器还包括位于所述外壳上的至少一个拆卸孔。

综上所述，本实用新型的安全报警装置包括至少一个报警器以及无线管理终端，每个报警器包括触发模块和第一处理模块，触发模块通过检测外部的振动得到触动数据，第一处理模块与触发模块连接以接收触动数据，并在触动数据达到触动检测阈值时生成报警信号，并将报警信号发送至无线管理终端，无线管理终端根据报警信号进行报警。本实施例的安全报警装置不需要在需要防护的区域作物理隔离，节省了大量的人力和物力，便于管理。

进一步的，本实施例的触发模块采用MEMS三轴加速度计传感器，在未触发报警的情况下安全报警装置处于超低功耗的待机模式，具有功耗低、待机时间长的优点。

进一步的，本实施例的报警器采用三防标准设计，可以防水防潮抗震等，提高了装置的环境适应能力和可靠性。此外，本实施例的报警器的体积小、重量轻，因此其在安全网上的安装和拆除也非常的方便，提高了安全报警装置使用的便利性。

附图说明

通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。

图1示出根据本实用新型实施例的安全报警装置的结构示意图；

图2示出图1中报警器的内部电路的结构示意图；

图3示出图1中无线管理终端的内部电路的结构示意图。

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本实用新型。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，在图中可能未示出某些公知的部分。

在下文中描述了本实用新型的许多特定的细节，例如部件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术，以便更清楚地理解本实用新型。但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本实用新型。

应当理解，在以下的描述中，“电路”可包括单个或多个组合的硬件电路、可编程电路、状态机电路和/或能存储由可编程电路执行的指令的元件。当称元件或电路“连接到”另一元件或称元件/电路“连接在”两个节点之间时，它可以直接耦合或连接到另一元件或者可以存在中间元件，元件之间的连接可以是物理上的、逻辑上的、或者其结合。相反，当称元件“直接耦合到”或“直接连接到”另一元件时，意味着两者不存在中间元件。

图1示出根据本实用新型实施例的安全报警装置的结构示意图。如图1所示，安全报警装置100包括多个报警器110(为了方便说明，在图1中示出了3个报警器110)和无线管理终端120。示例的，可以在要防护的区域每隔一段距离设置一个报警器110，每个报警器110之间独立工作。在使用时首先在报警器110中设置触动检测阈值，然后多个报警器110分别通过检测外部的振动来判断是否触发报警。

进一步的，针对野外草地或者泥土地面，将安全网覆盖到需要防护的区域上，然后将多个报警器110安装到安全网上，多个报警器110通过检测安全网上的振动来判断是否触发报警。针对室内区域，通过在地砖或地板上开孔将多个报警器110安装在地面上，多个报警器110通过检测地面的震动来判断是否触发报警。例如，多个报警器110在触动数据达到设定的阈值时生成报警信号，并将该报警信号发送至无线管理终端120，无线管理终端120触发报警和后续操作。

在更进一步的实施例中，无线管理终端120还用于将报警信息发送至云端数据服务器130中进行存储，例如，报警器110在所述触动数据达到触动检测阈值时生成报警信号，并将该报警信号发送至无线管理终端120，无线管理终端120触发报警，同时将对应的报警信息发送至云端数据服务器130。

本实施例的报警器110包括外壳和位于外壳内部的电路(图中未示出)。其中，报警器110采用三防标准设计，报警器110的外壳选择经过防水、保温、防雷击以及接地处理的外壳，并且报警器110内部的电路也经过防潮加固处理。

在进一步的示例中，本实施例的报警器110的体积小、重量轻，其的安装和拆除也非常的方便。在一个示例中，报警器110的外形设计为椭圆球形，体积在10*30*5mm³以内，报警器110还包括卡座(图中未示出)，报警器110的外壳通过卡扣或者粘贴的方式安装到卡座中。

更进一步的，针对野外草地或者泥土地面，将报警器110采用卡扣的方式安装到卡座中，然后将卡座固定到安全网上。报警器110的外壳上还包括两个拆卸孔，在拆卸时使用钩夹伸入拆卸孔将其拉出，即可完成拆卸，非常方便。针对室内区域，首先通过在地砖或地板上开孔将卡座安装于地面上，然后用胶水把卡座固定于地面上。同样的，在拆卸时使用钩夹伸入拆卸孔将其拉出，即可完成拆卸。

图2示出图1中报警器的内部电路的结构示意图。如图2所示，每个报警器110包括触发模块111、第一处理模块112、无线通信模块113、供电模块114以及电源管理模块115。触发模块111、第一处理模块112、无线通信模块113以及电源管理模块115之间通过IIC总线进行通信。

触发模块111通过检测外部的振动来得到触动数据，并将该触动数据发送给第一处理模块112。第一处理模块112接收到所述触动数据之后按照设定的阈值进行判断是否报警。例如，第一处理模块112在所述触动数据达到触动检测阈值时生成报警信号，并将该报警信号通过射频发送至无线管理终端120，无线管理终端120触发报警。

其中，无线通信模块113用于与无线管理终端120之间的通信。示例的，当第一处理模块112在触动数据达到触动检测阈值时生成报警信号之后，通过无线通信模块113发送至无线管理终端120。

供电模块114用于为报警器110中各个用电模块(例如触发模块111、第一处理模块112、无线通信模块113以及电源管理模块115等)进行供电。示例的，供电模块114可以采用工业电池。

电源管理模块115用于报警器110中各个模块的供电管理以及供电模块114的充电管理。示例的，电源管理模块115可以采用LDO(Low Dropout Regulator，低压差线性稳压器)稳压电源。

进一步的，本实施例的报警器110采用三防标准设计，以防水防潮抗震等，提高装置的环境适应能力。报警器110采用超声波密封，所述超声波密封即在报警器120的塑料外壳缝隙处产生高频振动摩擦生热使塑料塑化相融，以达到密封的效果。此外，报警器120的电源接口采用密封设计并设置于装置的内部，整个装置紧密结合，且内部电路采用防潮加固处理。

进一步的，本实施例的安全报警装置采用事件触发模式，具有待机时间长、功耗低等优点。在未触发报警的情况下安全报警装置处于超低功耗的待机模式，待机时间长。

示例的，触发模块111采用超低功耗的MEMS(Micro Electromechanical System，微机电***)三轴加速度计传感器，其测量采样率配置到10Hz，采用IIC接口通信，量程设置为±8G，数据位宽为11bit，工作功耗在1uA以下，所述触动数据为从MEMS三轴加速度计传感器的IIC接口传输的数字量。第一处理模块112采用低功耗处理器，其工作频率为4MHz，运行功耗为1mA。无线通信模块113采用2.4G射频。当触动数据未达到触动检测阈值时，第一处理模块112处于等待中断唤醒状态，触发模块111处于工作状态下；当触动数据达到触动检测阈值时，触发模块111通过中断唤醒第一处理模块112，第一处理模块112开启无线通信模块113，无线通信模块113按照设定的协议将中断信息和状态信息发送至无线管理终端120。

其中，该中断信息包括中断唤醒操作发生前后预定时间内(例如3-6s)触发模块111的原始数据。状态信息包括对应报警器110的设备信息、位置信息、时间信息以及电池电量信息。报警器110的设备信息记录设备序列号、硬件版本和软件版本。位置信息记录对应报警器110安装时的区域位置，可根据位置信息判断当前区域哪个具***置发生闯入事件。报警器110的时间信息决定了报警器110与无线管理终端120的通信时间，此时间在每次报警器110与无线管理终端120通信后进行时间校准，保持与无线管理终端120的时间同步。无线管理终端120根据报警器110的电池电量信息提醒管理人员对报警器110进行充电，报警器110通过无线管理终端120上的报警器管理模块进行充电，无线管理终端120上设置有多个并联充电口。

为降低报警器110的功耗，本实施例的报警器110与无线管理终端120在每次射频通信完成后，约定下一次通信的时间间隔，约定的下次通信时间会在无线管理终端120及各自报警器110上进行本地计时，因外部振动触发的通信除外。射频通信断开期间，无线管理终端120射频始终待机，报警器110进入定时状态，报警器110上的第一处理模块112只有定时器工作，射频模块关闭，触发模块111处于振动检测状态。

进一步的，无线管理终端120与报警器110之间采用定频通信，分为周期性通信和报警通信。周期性通信是固定周期的通信，为保证装置正常报警不受干扰，固定周期通信的时间间隔为24小时的整数倍，每个报警器110按初始化顺序每隔5-10分钟主动与无线管理终端120建立连接，并在200ms内完成。如果一次通信失败则不重新发送，等待下一个发送周期。每次周期性通信中按设定协议校准时间、更新电池电量信息。报警通信是当报警器110检测到触动数据达到触动检测阈值时发出的通信。每个报警器110具有3-10次报警通信的机会，只需其中一次通信成功即可。

本实施例的报警器110的第一处理模块112处于等待中断唤醒状态下的功耗为2uA，触发模块111的运行功耗为1uA，无线通信模块113的周期性通信和报警通信时功耗会瞬时增大，每次通信约100ms时间整体功耗2mA以内。按照每天进行一次通信计算，理论上本实施例的报警器使用70mAh电池可以待机3年左右。

图3示出图1中无线管理终端120的内部电路的结构示意图。如图3所示，本实施例的无线管理终端120包括第二处理模块121、声音报警模块122、电源管理模块123、网络通信模块124、报警器管理模块125以及无线通信模块126。第二处理模块121用于整个无线管理终端的控制。声音报警模块122用于驱动喇叭向侵入者播放警示语音。电源管理模块123用于无线管理终端120中各个模块的供电管理。无线通信模块126用于与报警器110中的无线通信模块113进行通信。网络通信模块124用于与云端数据服务器130进行通信，在触发报警时将报警信息发送至云端数据服务器130。报警器管理模块125用于对多个报警器110进行管理，特别是报警器110的充电、时间校准和位置信息设定等的管理。

进一步的，无线管理终端120的电源管理模块123可以采用220V或者110V的电源供电，电源管理模块123再分别对无线管理终端120中的各子模块进行供电。第二处理模块121和网络通信模块124选择工业级通信模组，内部含处理器和互联网访问功能。工业级通信模组采用M8321，支持4G互联网访问，UART、I²C和GPIO接口。无线通信模块126采用非标2.4G射频，第二处理模块121通过GPIO接口模拟SPI接口通信。声音报警模块122采用模拟高音扬声器，配以高功率功放和音频数字转模拟模块，接收第二处理模块121的PCM(Pulse CodeModulation，脉冲编码调制)音频输入。第二处理模块121在接收到报警信号时控制声音报警模块122发出例如模拟***、模拟雷击、模拟火光、模拟人声等声音和光，用来驱赶野兽或者警示闯入人员等。进一步的，无线管理终端120的外壳选择防水保温防雷接地的外壳。

综上，本实用新型的安全报警装置包括至少一个报警器以及无线管理终端，每个报警器包括触发模块和第一处理模块，触发模块通过检测外部的振动得到触动数据，第一处理模块与触发模块连接以接收触动数据，并在触动数据达到触动检测阈值时生成报警信号，并将报警信号发送至无线管理终端，无线管理终端根据报警信号进行报警。本实施例的安全报警装置不需要在需要防护的区域作物理隔离，节省了大量的人力和物力，便于管理。

应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

依照本实用新型的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本实用新型以及在本实用新型基础上的修改使用。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims

1.一种安全报警装置，其特征在于，包括至少一个报警器以及无线管理终端，每个所述报警器包括：

触发模块，通过检测振动得到触动数据；以及

第一处理模块，与所述触发模块连接以接收所述触动数据，并在所述触动数据达到触动检测阈值时生成报警信号，并将所述报警信号发送至所述无线管理终端，所述无线管理终端根据所述报警信号进行报警，

其中，所述触发模块采用MEMS三轴加速度计传感器，所述触动数据为从所述MEMS三轴加速度计传感器的IIC接口传输的数字量。

2.根据权利要求1所述的安全报警装置，其特征在于，所述触发模块被配置为在所述触动数据达到所述触动检测阈值时发出中断唤醒信号，将所述第一处理模块从休眠状态中唤醒。

3.根据权利要求2所述的安全报警装置，其特征在于，所述第一处理模块被配置为在唤醒时向所述无线管理终端发送中断信息和状态信息。

4.根据权利要求3所述的安全报警装置，其特征在于，所述中断信息包括中断唤醒前后预定时间内所述触发模块的原始数据。

5.根据权利要求4所述的安全报警装置，其特征在于，所述状态信息包括对应报警器的设备信息、位置信息、时间信息以及电池电量信息。

6.根据权利要求1所述的安全报警装置，其特征在于，所述至少一个报警器和所述无线管理终端都包括无线通信模块，以实现每个所述报警器与所述无线管理终端之间的通信。

7.根据权利要求1所述的安全报警装置，其特征在于，每个所述报警器与所述无线管理终端之间采用定频通信。

8.根据权利要求7所述的安全报警装置，其特征在于，所述每个报警器与所述无线管理终端之间的通信包括周期性通信和报警通信。

9.根据权利要求1所述的安全报警装置，其特征在于，所述无线管理终端还包括第二处理模块和声音报警模块，

其中，所述第二处理模块在接收到所述报警信号时触发所述声音报警模块进行声音报警。

10.根据权利要求1所述的安全报警装置，其特征在于，所述无线管理终端还包括报警器管理模块，所述报警器管理模块用于实现所述至少一个报警器的充电、时间校准以及位置信息管理。

11.根据权利要求1所述的安全报警装置，其特征在于，所述无线管理终端还被配置为向云端数据服务器发送报警信息。

12.根据权利要求11所述的安全报警装置，其特征在于，所述无线管理终端还包括网络通信模块，所述无线管理终端通过所述网络通信模块用于将报警信息发送至所述云端数据服务器。

13.根据权利要求1所述的安全报警装置，其特征在于，每个所述报警器还包括供电模块，用于为所述报警器中各个模块进行供电。

14.根据权利要求13所述的安全报警装置，其特征在于，每个所述报警器和所述无线管理终端还都包括电源管理模块，以实现所述报警器和所述无线管理终端的供电和充电管理。

15.根据权利要求9所述的安全报警装置，其特征在于，所述声音报警模块包括扬声器。

16.根据权利要求1所述的安全报警装置，其特征在于，每个所述报警器还包括外壳，所述外壳经过安全防护处理。

17.根据权利要求16所述的安全报警装置，其特征在于，所述外壳经过防水、保温、防雷击以及接地处理。

18.根据权利要求16所述的安全报警装置，其特征在于，每个所述报警器还包括卡座，所述外壳通过卡扣或粘贴方式安装于所述卡座上。

19.根据权利要求16所述的安全报警装置，其特征在于，每个所述报警器还包括位于所述外壳上的至少一个拆卸孔。