一种可驱虫的独立式光电感烟火灾探测报警系统、使用方法及装置

文档序号:1964918 发布日期:2021-12-14 浏览:20次 >En<

阅读说明:本技术 一种可驱虫的独立式光电感烟火灾探测报警系统、使用方法及装置 (Independent photoelectric smoke sensing fire detection alarm system capable of expelling insects, use method and device ) 是由 易扬波 于 2021-09-16 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种可驱虫的独立式光电感烟火灾探测报警系统、使用方法及装置,包括:主控电路、烟雾检测电路、警示电路、超声波声频选择电路、超声波输出电路及电源电路;主控电路:接收烟雾检测电路的电信号,向警示电路输出操作指令;主控电路通过程序设定产生一个随机数;超声波声频选择电路根据主控电路产生的随机数导通相应的电阻通道,向超声波输出电路传输不同的脉冲信号;超声波输出电路接收最后产生不同频率的超声波。本发明将超声波驱虫器与烟雾报警器集合于一体,使得这两项功能的复合产品可以在同一个空间内使用,且不会相互干扰;本发明使用随机性的变频超声波方案,让蚊虫更难适应这种无规律的超声波,达到延长驱虫效果的作用。(The invention discloses an independent photoelectric smoke-sensing fire detection alarm system capable of expelling insects, a using method and a device, wherein the independent photoelectric smoke-sensing fire detection alarm system comprises the following components: the smoke alarm device comprises a main control circuit, a smoke detection circuit, a warning circuit, an ultrasonic sound frequency selection circuit, an ultrasonic output circuit and a power supply circuit; the main control circuit: receiving an electric signal of the smoke detection circuit, and outputting an operation instruction to the warning circuit; the main control circuit generates a random number through program setting; the ultrasonic acoustic frequency selection circuit conducts corresponding resistance channels according to random numbers generated by the main control circuit and transmits different pulse signals to the ultrasonic output circuit; the ultrasonic output circuit receives the ultrasonic waves which are finally generated with different frequencies. The ultrasonic insect repeller and the smoke alarm are integrated, so that the composite product with the two functions can be used in the same space and cannot interfere with each other; the invention uses a random frequency conversion ultrasonic scheme, so that mosquitoes are more difficult to adapt to the irregular ultrasonic, and the effect of prolonging the insect expelling effect is achieved.)

一种可驱虫的独立式光电感烟火灾探测报警系统、使用方法 及装置

技术领域

本发明涉及火灾报警器技术领域,更具体的说是涉及一种可驱虫的独立式光电感烟火灾探测报警系统、使用方法及装置。

背景技术

光电感烟火灾探测报警器是一种提醒火灾险情的产品,光电感烟火灾探测报警器包括有迷宫外壳,迷宫外壳内安装有传感器,该传感器为红外线发射器和红外线接收器,在正常状态下,红外线接收器接收到红外发射器的光线十分微弱,并不能触发红外线接收器,但在火灾时,由于烟雾颗粒的反射、折射作用下,使红外线接收器接收光线强度增大,能够触发红外接收器并触发报警。

为了防止蚊虫进入光电感烟火灾探测报警器中造成误警的情况,经常将驱虫产品与光电感烟火灾探测报警器组合为一体,驱散蚊虫;当前的光电感烟火灾探测报警器容易由于常规的驱蚊产品产生的烟雾或者水雾等导致误报警,致使两个产品同时存在于一个空间较为困难。另外,还有在光电感烟火灾探测报警器中增加防虫网的,但是即使报警器的光电探测腔有防虫网,较小的蚊虫依旧可以进去,干扰报警器的正常运作。

最后,在常规的超声波驱虫中,常采用定频超声波或规则变化的变频超声波,这样容易使蚊虫适应,从而逐渐失效。

为了解决上述问题,申请人提出以下技术方案。

发明内容

有鉴于此,本发明提供了一种可驱虫的独立式光电感烟火灾探测报警系统、使用方法及装置。

为了实现上述目的,本发明一方面提供了一种可驱虫的独立式光电感烟火灾探测报警系统,包括:电性连接的主控电路、烟雾检测电路、警示电路、超声波声频选择电路、超声波输出电路及电源电路;

电源电路:用于为各个电路提供电源电压;

主控电路:

接收烟雾检测电路的电信号,检测该电信号是否达到阈值,若未达到阈值,则对警示电路无输出操作指令;若达到阈值,则向警示电路输出操作指令;

主控电路通过程序设定,每间隔T2时间产生一个随机数,根据随机数选择超声波声频选择电路相应的电阻通道;

烟雾检测电路:用于感测是否存在火灾险情,并向主控电路发送信号;

警示电路:接收主控电路的指令,发出声音和/或灯光的警示信号;

超声波声频选择电路:根据主控电路产生的随机数导通相应的电阻通道,向超声波输出电路传输不同的脉冲信号;

超声波输出电路:接收不同的脉冲信号,产生不同频率的超声波。

进一步的技术方案中,所述的超声波声频选择电路设置至少三个以上的电阻通道,电阻通道的阻值不同;根据主控电路产生的随机数选择相应的电阻通道。

进一步的技术方案中,所述的超声波声频选择电路包括:一个以上的电阻选择电路以及振荡电路,电阻选择电路上连接多个不同阻值的电阻,根据主控电路产生的随机数导通电阻选择电路上的电阻,多个电阻连通形成电阻通道;电阻选择电路与振荡电路连接,经振荡电路处理向超声波输出电路发出脉冲信号。

进一步的技术方案中,所述的电阻选择电路设置有两个,为第一电阻选择电路及第二电阻选择电路;第一电阻选择电路设置有16个电阻,第二电阻选择电路上同样设置有16 个电阻,形成16个阻值不同的电阻通道;第一电阻选择电路和第二电阻选择电路上的16个电阻的阻值完全不同或不完全相同。

进一步的技术方案中,所述的主控电路通过程序计算于“0”-“15”中,任意产生一个随机数;且程序产生“0”-“15”共16个随机整数的其中一个后,将其由十进制转换为四位的二进制数,主控电路输出符合此二进制的电平控制电阻选择电路导通相应的电阻通道。

进一步的技术方案中,所述的烟雾检测电路包括:发射器以及接收器,接收器接收发射器的光信号并转换为电信号;主控电路获取接收器的电信号;所述的超声波输出电路包括有一放大电路。

进一步的技术方案中,所述的主控电路具有一单片机芯片,单片机芯片上连接有晶振电路。

本发明的第二方面,还提供了一种可驱虫的独立式光电感烟火灾探测报警系统的使用方法,主控电路控制烟雾报警器模块及驱虫器模块运行;

烟雾报警器模块的运行方法,包括以下步骤:

S10:通过烟雾检测电路检测是否存在火灾险情,将信号传递至主控电路;

S11:主控电路分析所接收的信号,将信号与阈值比对,若未达到阈值,则对警示电路无输出操作指令,若达到阈值,执行S12;

S11:主控电路通过对比单元将电信号与阈值比对,若未达到阈值,则对警示电路无输出操作指令,若达到阈值,执行S12;

S12:主控电路向警示电路输出操作指令,进行声音和/或灯光警示;

S13:烟雾检测电路继续进行检测,将信号传递至主控电路;

S14:主控电路分析所接收的信号,将信号与安全值比对;若高于安全值,转至S15;若低于安全值,转至S16;

S15:,则警示电路持续运行;

S16:主控电路对警示电路输出信号,控制警示电路停止运行;

驱虫器模块运行方法,包括以下步骤:

S20:主控电路每间隔T2时间产生一个随机数;

S21:产生随机数后,主控电路将其由十进制转换为四位的二进制数,输出符合此二进制的电平,控制导通相应电阻通道;

S22:超声波声频选择电路导通不同阻值的电阻通道输出不同的脉冲信号;;

S23:超声波输出电路通过对波形放大,输出不同频率超声波。

进一步地,所述的烟雾报警器模块的运行步骤中,烟雾检测电路检测是否存在火灾险情时,是通过光电发射器及接收器,通过接收器接受光信号的强弱,进行模数转换后,再通过主控电路将信号与阈值或安全值比对;

所述的驱虫器模块的运行步骤中,产生随机数的方式是运用程序库函数中的rand() 函数产生一个基本符合正态分布的随机正整数,并对其进行运算——产生的随机数除以16 求出余数,那么就有16个随机的余数产生,为“0”-“15”;电阻通道数量与随机数的数量相同,电阻通道设置有16个,根据随机数对应选择16个电阻通道的一个,产生不同的脉冲信号,相应发出对应频率的超声波。

本发明的第三方面还提供了一种可驱虫的独立式光电感烟火灾探测报警装置,包括上述的可驱虫的独立式光电感烟火灾探测报警系统

经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本发明具有以下有益技术效果:

1、本发明采用超声波驱虫原理,代替常规产品会产生的烟雾或者喷雾等物质,常规产品容易导致独立式光电感烟火灾探测报警器的误报警,而本发明将超声波驱虫器与烟雾报警器集合于一体,使得这两项功能的复合产品可以在同一个空间内使用,且不会相互干扰,同时可以提高产品的性能,减少误报的可能性,使用更加安全、可靠。

2、本发明使用随机性的变频超声波方案,让蚊虫更难适应这种无规律的超声波,达到延长驱虫效果的作用,而常规的定频超声波发射,或者是存在规律的变频超声波,在使用的过程中,蚊虫容易慢慢适应其中,导致后期失效;因此,本发明的驱虫效果更好。

本发明的其余有益技术效果,与

具体实施方式

中体现。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,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,还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明可驱虫的独立式光电感烟火灾探测报警系统的示意框图;

图2为本发明可驱虫的独立式光电感烟火灾探测报警系统中主控电路的示意图;

图3为本发明可驱虫的独立式光电感烟火灾探测报警系统中第一电阻选择电路的示意图;

图4为本发明可驱虫的独立式光电感烟火灾探测报警系统中第二电阻选择电路的示意图;

图5为本发明可驱虫的独立式光电感烟火灾探测报警系统中振荡电路的示意图;

图6为本发明可驱虫的独立式光电感烟火灾探测报警系统中烟雾检测电路的示意图;

图7为本发明可驱虫的独立式光电感烟火灾探测报警系统中电源电路的示意图;

图8为本发明可驱虫的独立式光电感烟火灾探测报警系统中警示电路的示意图;

图9为本发明可驱虫的独立式光电感烟火灾探测报警系统中超声波输出电路的示意图;

图10为本发明可驱虫的独立式光电感烟火灾探测报警系统的使用方法的流程图。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本发明的基本结构,因此其仅显示与本发明有关的构成。

实施例1:

一种可驱虫的独立式光电感烟火灾探测报警系统,请参阅图1-9所示,其特征在于:包括:电性连接的主控电路100、烟雾检测电路200、警示电路300、超声波声频选择电路400、超声波输出电路500及电源电路600;烟雾检测电路200和警示电路300构成了烟雾报警器模块,用于检测火灾险情并给予声/光警示,而超声波声频选择电路400、超声波输出电路500构成了驱虫器模块,发出不同频率的超声波进行驱虫,主控电路100均电性连接烟雾报警器模块、驱虫器模块,控制其运行。

请参阅图7所示,所述的电源电路600用于为各个电路提供相应的电源电压,电源电路 600属于现有技术,本实施例中仅给予电源电路600的一种方案,还可以替换为其它的方案;

请参阅图1所示,主控电路100主要是控制烟雾报警器模块和驱虫器模块运行的,主控电路100每间隔时间T1内接收烟雾检测电路200的电信号,检测该电信号是否达到阈值,若未达到阈值,则对警示电路300无输出操作指令;若达到阈值,则向警示电路300输出操作指令,控制警示电路300发出声音和/或灯光警示,通知用户发生火灾险情,便于及时进行应急处理;主控电路100通过程序设定,每间隔T2时间产生一个随机数,根据随机数选择超声波声频选择电路400相应的电阻通道。

具体地,所述的主控电路100具有一接收单元、发送单元以及一对比单元,所述的T1=9S。接收单元每间隔9S读取烟雾检测电路200中接收器的电信号的,对比单元是将电信号与阈值进行对比,得出结果,在达到阈值的时候,发送单元发出指令控制警示电路300 运行。

所述的主控电路100采用一单片机芯片,型号为PIC18F4525-I/PT,单片机芯片中第七和第二十八引脚连接电源电路600,第三十、三十一引脚连接一个晶振电路,晶振电路主要是为芯片提供时钟源,使得芯片内的定时器起计时作用。

请参阅图6所示,烟雾检测电路200具有发射器以及接收器,采用光电发射原理,发射器发出光线被接收器所接收,由于火灾险情时,烟雾感应腔中的烟雾颗粒增加,增强了发射器的光信号接收,发射器将光信号转换为电信号,电信号发送至主控电路100的接收单元。

请参阅图8所示,警示电路300具有按键单元、灯光单元以喇叭单元,灯光单元采用的是二极管,喇叭单元采用的是喇叭元件,警示电路300接收到主控电路100的指令后,控制灯光单元发出光线以及控制喇叭单元发出声音,通过光线及声音起警示的作用;

而在其它的实施方式中,灯光单元和喇叭单元之间可以择一选择使用。

警示电路300在进行警示的过程中,主控电路100依然继续工作,接收烟雾检测电路 200的电信号,若检测到电信号高于安全值(也称迟滞阈值或者退烟阈值)时,警示电路300持续进行报警,而若检测到电信号低于安全值(也称迟滞阈值或者退烟阈值)时,主控电路100控制警示电路300停止警报。这样,在对火灾险情进行了应急处理后,不存在险情时,警示电路300自动停止,无需手动控制停止警报,使用更加方便。

而警示电路300具有按键单元,那么也可以通过手动的方式控制停止运行。

另外,在进一步的实施方案中,控制烟雾报警器模块中还可以连接一个无线发射单元,能够通过wifi或者蓝牙的方式连接终端(如手机app),能够告知用户险情的发生,功能更加全面。

请参阅图3-5所示,超声波声频选择电路400中具电阻选择电路以及振荡电路,电阻选择电路设置有多个,并且每个电阻选择电路上设置有多个电阻,超声波声频选择电路400 是根据主控电路100所产生的随机数对应导通多个电阻选择电路上的一个电阻,形成多个电阻串联的电阻通道。

具体地,电阻选择电路包括:第一电阻选择电路410以及第二电阻选择电路420;第一电阻选择电路410以及第二电阻选择电路420均采用一个芯片CD4067BM,芯片CD4067BM的第二至第九引脚、第十六至第二十三引脚均连接有一个电阻,各个电阻之间的阻值完全不同或者不完全相同,共形成16个阻值不同的电阻通道。

而所述的主控电路100根据设定的程序每隔T2时间产生一个随机数,随机数为0-15,而根据随机数数值相应导通16个电阻通道中的一个;

请参阅图5所示,超声波声频选择电路400中具有一个振荡电路,根据主控电路100所产生的随机数选择相应的电阻通道后,通过振荡电路输出脉冲;

请参阅图9所示,超声波输出电路500中具有一个放大电路,超声波输出电路500接收振荡电路输出的脉冲信号,进而发出相应频率的超声波。

通过上述可以得知,是通过主控电路100产生的随机数对应选择相应的电阻通道后,产生不同的脉冲,最后形成不同频率的超声波;那么,在其它的实施方式中,随机数的数值以及电阻通道的数量可以相应修改,如:主控电路100按照预设程序产生随机数,随机数为0-11,那么相应地也设置有12个电阻通道,当然,也可以相应地设置有其它数目的电阻通道。

在进一步的实施方式中,如图3和图4所示,超声波声频选择电路400具有第一电阻选择电路410和第二电阻选择电路420,第一电阻选择电路410和第二电阻选择电路420均是采用芯片CD4067BM,且芯片CD4067BM的第二至第九引脚、第十六至第二十三引脚均连接有一个电阻,这里设定第一电阻选择电路410所连接的电阻为第一电阻A至第一电阻P,第二电阻选择电路420所连接的电阻为第二电阻A至第二电阻P,而通过随机数选择电阻通道时,电阻通道是由第一电阻A+第二电阻A构成的,或者相应地由第一电阻P+第二电阻P构成,随机数为0-15,那么电阻通道由0-15共16组。所述的第一电阻A至第一电阻 P、第二电阻A至第二电阻P的阻值部分相同或全完不同,使得所组成的16组电阻通道的阻值不同,输出的脉冲不同,最后形成的产生波频率不同。

本实施例中,所述的主控电路100每个344S产生一个随机数,T2=344S,当产生的随机数为2时,则对应选择第一电阻B+第二电阻B所组成的第二个电阻通道,当产生的随机数为5时,则对应选择第一电阻E+第二电阻E所组成的第五个电阻通道,当产生的随机数为11时,则对应选择第一电阻K+第二电阻K所组成的第十一个电阻通道,以此类推,不同的电阻组合可以得出16组不同频率的超声波,随机输出16种23~70kHz的超声波。

主控电路100产生随机数的方式是运用程序库函数中的rand()函数产生一个基本符合正态分布的随机正整数,并对其进行运算——产生的随机数除以16求出余数,那么就有 16个随机的余数产生,为“0”-“15”。

程序产生“0”-“15”共16个随机整数的其中一个后,且程序产生“0”-“15”共16 个随机整数的其中一个后,将其由十进制转换为四位的二进制数,主控电路输出符合此二进制的电平控制电阻选择电路导通相应的电阻通道。;

更具体地说,程序产生“0”-“15”共16个随机整数的其中一个后,将其由十进制转换为四位的二进制数,如产生随机数“6”,那么转化为二进制为“0110”。主控电路100 此时会将四个I/O口(RD0-RD3)输出符合此二进制的电平控制CD4067BM,导通“6”号通道“D6”。

本实施例中,如图5所示,振荡电路具有一个NE555芯片,电阻选择电路上所连接的电阻阻值在7.5K与13.7K之间,电阻选择电路与振荡电路连接,输出不同频率超声波,经超声波输出电路500放大后输出。

在使用时,T2=344S,则驱虫器模块无规则地按照344S变化一次超声波的频率,使蚊虫无法适用,有效地驱赶蚊虫。

进一步地,在所述烟雾报警器模块检测烟雾的同时,所述驱虫器模块会随机产生不同频率的超声波,烟雾感测以及驱虫功能可以同时进行,互不影响。

对于上述所使用的方案外,还可以根据实际情况,增加超声波的数目以及拓宽超声波频率的范围;也可以使用能产生多种符合频率范围的超声波芯片,通过主控电路控制其随机输出,使得蚊虫无法适应其规律,从而达到驱赶蚊虫的作用。

实施例1中超声波声频选择电路400具有两个电阻选择电路,而在其它的实施方式中,可以设置有三个电阻选择电路或者其它。

实施例2:

本发明的实施例2提供了一种可驱虫的独立式光电感烟火灾探测报警系统的使用方法,图10是本实施例2的方法流程图,请参阅图10所示,本发明实施方法包括以下步骤:

通电后,主控电路与烟雾检测电路、警示电路、超声波声频选择电路、超声波输出电路分别电性接通,主控电路控制烟雾报警器模块和驱虫模块运行。

烟雾报警器模块运行步骤:

S10:通过烟雾检测电路检测是否存在火灾险情,将信号传递至主控电路,具体是主控电路的接收单元每隔9S接收烟雾检测电路的电信号;

S11:主控电路通过对比单元将电信号与阈值比对,若未达到阈值,则对警示电路无输出操作指令,若达到阈值,执行S12;

S12:主控电路向警示电路输出操作指令,进行声音和/或灯光警示;

S13:烟雾检测电路继续进行检测,将信号传递至主控电路;

S14:主控电路分析所接收的信号,将信号与安全值比对;若高于安全值,转至S15;若低于安全值,转至S16;

S15:,则警示电路持续运行;

S16:主控电路对警示电路输出信号,控制警示电路停止运行;

上述的烟雾报警器模块的运行步骤中,烟雾检测电路检测是否存在火灾险情时,是通过光电发射器及接收器,通过接收器接受光信号的强弱,进行模数转换后,再通过主控电路将信号与阈值或安全值比对。

驱虫器模块运行方法,包括以下步骤:

S20:主控电路每间隔T2时间产生一个随机数,具体是主控电路通过晶振电路计时,每344S 从“0-15”产生一个随机数;

S21:产生随机数后,主控电路将其由十进制转换为四位的二进制数,输出符合此二进制的电平,控制导通相应电阻通道;

S22:超声波声频选择电路导通不同阻值的电阻通道输出不同的脉冲信号;;

S23:超声波输出电路通过对波形放大,输出不同频率超声波。

所述的驱虫器模块的运行步骤中,产生随机数的方式是运用程序库函数中的rand() 函数产生一个基本符合正态分布的随机正整数,并对其进行运算——产生的随机数除以16 求出余数,那么就有16个随机的余数产生,为“0”-“15”;电阻通道数量与随机数的数量相同,电阻通道设置有16个,根据随机数对应选择16个电阻通道的一个,产生不同的脉冲信号,相应发出对应频率的超声波。那么在实际使用的过程中,定时改变超声波的频率进行驱虫,超声波频率的改变也是随机的,无规则的,使得蚊虫无法适应其规律,从而达到驱赶蚊虫的作用;

实施例3:

本发明的实施例3提供了一种可驱虫的独立式光电感烟火灾探测报警装置,该装置使用了实施例1中的可驱虫的独立式光电感烟火灾探测报警系统,能够达到良好的火灾检测以及驱虫的效果。

对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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