一种用于化粪池的智能预警装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及到Zigbee技术、无线通信技术、智能控制技术，具体地说是一种用于化粪池的智能预警装置。
【背景技术】
[0002]对于大多数城市居民来讲，化粪池近在咫尺，却远离天涯，这个和我们生活息息相关的生活设施总是被我们忽略，但随着生活水平的大幅提高，居民对环境卫生和污水排放处理有更高的安全要求；化粪池溢出、爆炸、伤亡和溺亡的消息充斥报纸、广播和网络；政府的应急措施往往只能事后处理，缺乏有效的预警机制，每年因化粪池事故造成的损失非常巨大。初步估算每个大城市都会有上万个化粪池，这还不包括农村。据调查，每年出现大量的溢出、爆炸和伤亡事件，但目前很少有城市注重化粪池的管理和监测。仅重庆市从安全的角度考虑在部分区域实施了化粪池的气体监测装置，但是造价昂贵，效果有限。传统的化粪池进行检查的方法都是通过物理计算进行人工更换，安全性极低，耗费的人力财力也极大。
【发明内容】
[0003]针对上述现有技术中的不足，本实用新型的目的是提供一种用于化粪池的智能预警装置，该装置结合主流技术zigbee，对传统化粪池的升级和改造，自动监测化粪池内气体溶度和液位的高低，达到检测、报警、清洗的功能，提高安全保障。
[0004]本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的:
[0005]—种用于化粪池的智能预警装置，其特征在于:该智能预警装置包括设置在化粪池池盖外侧的受控活动部分和设置在化粪池池盖内侧的信号处理及通讯部分；所述受控活动部分包括报警器和电源，信号处理及通讯部分包括传感器和射频单片机；所述射频单片机包括射频控制节点、无线发送和接收节点；所述传感器包括可燃气体传感器和超声波液位探测器；可燃气体传感器、超声波液位探测器、报警器和电源均与射频单片机连接；无线发送和接收节点与射频控制节点之间通过无线通讯连接。
[0006]本实用新型中，所述报警器包括蜂鸣器和LED灯。所述超声波液位探测器为防水型。电源是太阳能电池板和锂电池。所述可燃气体传感器为甲烷传感器。
[0007]本实用新型中，所述射频控制节点与无线发送节点通过单任务程序射频通讯技术传递数据和控制指令，并使用动态自愈网的方式进行远距离传输，加快传输速度和网络安全。
[0008]进一步的方案中，所述传感器包括超声波液位探测器，采用非接触式探测发散角度小于15度超声波探测技术，精确探测化粪池深度和传感器安装高度来计算出液位高度，不受池边缘干扰。
[0009]进一步的方案中，所述传感器包括可燃气体传感器，气体传感器采用低电压〈5V工作，并且探测气体室在化粪池智能报警装置，探头与电路板分开放置，安全性好。
[0010]进一步的方案中，所述射频控制节点、无线发送和接收节点为TI公司生产的射频芯片，例如CC2530。
[0011]进一步的方案中，所述各无线发送和接收节点采用跑单任务程序，并且采用动态自愈传输网方式进行组网。传输网中的节点出现变化时，会自动重新搜寻最佳传输路径，保障数据传输路径的安全和快捷，并且向小区物业发出节点变化信息的警告信息。无传感器的节点可根据需要，选择性的安装在小区路灯杆子上做通信路由，有传感器的节点安装在化粪池智能报警装置内。
[0012]射频控制节点和无线发送和接收节点的核心芯片我们选用了 TI公司生产的CC2530芯片，超声波液位探测器我们选用了防水型的JSN-SR04T，可燃气体传感器我们选用了 MQ-4。
[0013]所述电源为太阳能电池板供电，为储电装置充电及整个系统供电。当太阳能电池板无供电时，锂电池给整个系统提供电源，太阳能电池板有供电时，锂电池进入充电状态。
[0014]本实用新型具体使用方式是:
[0015]将化粪池智能报警装置放置于化粪池上，并在上方树起供电装置及报警装置，附近装上通信路由进行动态自愈网搭建，传感器的节点可根据需要，选择性的安装在小区路灯杆子上做通信路由，主机安装在小区物业中，小区物业可以查看化粪池浓度及液位高度。环卫公司还可以设置报警值，环卫工人可以通过手机、平板通过APP进行清洁工作。
[0016]本实用新型结合主流技术zigbee，在化粪池的池盖上，对传统化粪池的升级和改造，达到检测、报警、清洗的功能，提高安全保障。
[0017]本实用新型具有以下突出的有益效果:
[0018]本使用新型的化粪池智能预警装置依托zigbee技术自动完成远程传输、远程控制和动态自愈网技术，有效解决了日常生活中若干常见安全问题，环卫工人使用手机、平板就可以知道附近那些化粪池需要优先进行清淘，并且大大提高安全问题和清洁工人的工作效率。同时大大提高了化粪池的透明度。使用免费的公共信号2.4G的载波频段；具有一定的现实意义及实用价值。
[0019]本发明不仅可以做到在线监测化粪池池内，还可以做到防止溺亡事件的发生，还增加了化粪池的透明度，提高了环卫工人的清洁效率。配合可燃气体传感器，实现化粪池池内沼气浓度的监测；配合超声波液位探测器，实现化粪池池内液位的监测。具有一定的现实意义及实用价值。
【附图说明】
[0020]图1是本实用新型的系统结构框图。
[0021]图2为本实用新型中射频单片机的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明:
[0023]参见图1，一种用于化粪池的智能预警装置，该智能预警装置包括设置在化粪池池盖外侧的受控活动部分和设置在化粪池池盖内侧的信号处理及通讯部分；受控活动部分包括报警器和电源，信号处理及通讯部分包括传感器和射频单片机。射频单片机包括射频控制节点、无线发送和接收节点。传感器包括可燃气体传感器和超声波液位探测器；采用非接触式探测发散角度小于15度超声波探测技术，精确探测化粪池深度和传感器安装高度来计算出液位高度，不受池边缘干扰。可燃气体传感器、超声波液位探测器、报警器和电源均与射频单片机连接；无线发送和接收节点与射频控制节点之间通过无线通讯连接。射频控制节点、无线发送和接收节点为TI公司生产的射频芯片，例如CC2530。
[0024]报警器包括蜂鸣器和LED灯。超声波液位探测器为防水型。电源是太阳能电池板和锂电池。可燃气体传感器为甲烷传感器。可燃气体传感器采用低电压〈5V工作，并且探测气体室在化粪池智能报警装置，探头与电路板分开放置，安全性好。
[0025]射频控制节点与无线发送节点通过单任务程序射频通讯技术传递数据和控制指令，并使用动态自愈网的方式进行远距离传输，加快传输速度和网络安全。
[0026]各无线发送和接收节点采用跑单任务程序，并且采用动态自愈传输网方式进行组网。传输网中的节点出现变化时，会自动重新搜寻最佳传输路径，保障数据传输路径的安全和快捷，并且向小区物业发出节点变化信息的警告信息。无传感器的节点可根据需要，选择性的安装在小区路灯杆子上做通信路由，有传感器的节点安装在化粪池智能报警装置内。
[0027]在探测液位和气体时，每隔一段时间，射频控制节点将采集的数据送至射频控制节点处理，并将数据传输到无线发送和接收节点，无线发送和接收节点将会传输到通讯路由，讲送回小区物业的值达到了预警值，小区物业将会响起报警信号，同时给上位机和化粪池报警装置发送报警信号。
【主权项】
1.一种用于化粪池的智能预警装置，其特征在于:该智能预警装置包括设置在化粪池池盖外侧的受控活动部分和设置在化粪池池盖内侧的信号处理及通讯部分；所述受控活动部分包括报警器和电源，信号处理及通讯部分包括传感器和射频单片机；所述射频单片机包括射频控制节点、无线发送和接收节点；所述传感器包括可燃气体传感器和超声波液位探测器；可燃气体传感器、超声波液位探测器、报警器和电源均与射频单片机连接；无线发送和接收节点与射频控制节点之间通过无线通讯连接。2.根据权利要求1所述的用于化粪池的智能预警装置，其特征在于:所述报警器包括蜂鸣器和LED灯。3.根据权利要求1所述的用于化粪池的智能预警装置，其特征在于:所述超声波液位探测器为防水型。4.根据权利要求1所述的用于化粪池的智能预警装置，其特征在于:电源是太阳能电池板和锂电池。5.根据权利要求1所述的用于化粪池的智能预警装置，其特征在于:所述可燃气体传感器为甲烷传感器。
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于化粪池的智能预警装置，包括设置在化粪池池盖外侧的受控活动部分和设置在化粪池池盖内侧的信号处理及通讯部分；所述受控活动部分包括报警器和电源，信号处理及通讯部分包括传感器和射频单片机；所述射频单片机包括射频控制节点、无线发送和接收节点；所述传感器包括可燃气体传感器和超声波液位探测器；可燃气体传感器、超声波液位探测器、报警器和电源均与射频单片机连接；无线发送和接收节点与射频控制节点之间通过无线通讯连接。本实用新型可以做到防止溺亡事件的发生，提高了环卫工人的清洁效率，实现化粪池池内沼气浓度的监测；实现化粪池池内液位的监测。具有一定的现实意义及实用价值。
【IPC分类】G08B21/02, G08B21/16
【公开号】CN204856827
【申请号】CN201520552020
【发明人】朱纯仁, 戴娟, 唐华, 汪振胜
【申请人】南京工业职业技术学院
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年7月28日