无线声光警报器及无线火灾报警系统的制作方法

1.本实用新型涉及消防报警领域，特别是一种无线声光警报器及无线火灾报警系统。


背景技术：

2.随着公众安全需要的日益提高，在公共场所建筑物内，当发生火灾事故或者特殊情况时，经常可见通过声音和各种光来向人们发出示警信号的一种报警信号装置，这种装置就是消防领域所称的火灾声光警报器。目的是当发生火灾时，警醒现场人员逃生。目前市场上的火灾声光警报器大部分为有线式，小部分为无线式。无线式火灾声光警报器在目前的应用上，存在以下缺陷：
3.1、无线式目前的应用主要为433mhz的短距离应用较多，自建lora平台或nb平台企业主要集中在部分主流消防厂家，可靠性和可维护性有保障，后续扩容也极为方便。
4.2、据调研情况来看，目前销售产品厂家或为电源适配器供电，或为电池供电。一方面在电源适配器供电的情况下，会出现火灾等特殊情况下，切断电源出现声光警报器无法启动，造成功能缺失。另一方面在电池供电的情况下，会造成待机监视时功能正常，启动后功能失效或降低，造成火灾无法示警的目的。
5.因此，如何设计一种无线声光警报器，能够在火灾等特殊情况下，切换电源供电，以避免功能缺失或失效等问题，是业界亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

6.针对现有技术中无线声光警报器在电源适配器和电池供电情况下的缺陷，本实用新型提出了一种无线声光警报器及无线火灾报警系统。
7.本实用新型的技术方案为，提出了一种无线声光警报器，包括电源变换电路、和与所述电源变换电路连接的警报单元、以及与所述电源变换电路连接的控制器mcu，还包括与所述电源变换电路连接的电源适配器和电池，所述电源适配器与所述电池供电路径相互隔离，所述电源变换电路切换电源适配器和电池供电。
8.进一步，所述警报单元包括声响模块和闪光模块、以及与所述声响模块和所述闪光模块连接的电源电路，所述电源电路给所述声响模块和所述闪光模块提供电源输入。
9.进一步，所述电源变换电路和所述警报单元之间还连接有升压电路，所述升压电路将所述电源变换电路输出电压转换为供所述电源电路工作的电压。
10.进一步，所述电源变换电路包括与所述电源适配器和所述电池连接的检测引脚、以及与所述电池连接的开关单元，当所述检测引脚检测到电源适配器的电压输入时，控制所述开关单元断开以切换电源适配器供电。
11.进一步，还包括与所述控制器mcu连接的无线模块，所述无线声光警报器在所述无线模块接收到启动指令时启动。
12.进一步，所述声响模块包括声响电路和与所述声响电路连接的语音ic，当所述无
线声光警报器启动时，所述语音ic将预先存取的报警信号发送给声响电路报警。
13.进一步，所述闪光模块包括闪光电路和与所述闪光电路连接的控制电路，当所述无线声光警报器启动时，所述控制电路控制所述闪光电路发光。
14.本实用新型还提出了一种无线火灾报警系统，包括无线火灾报警控制器、无线火灾探测器控制模块，无线声光警报器、无线手动火灾报警按钮、无线输入模块、无线输出模块、无线输入输出模块、总线式无线中继器，所述无线声光警报器采用上述无线声光警报器。
15.进一步，当无线终端检测到火警信息时，所述无线中继器将所述火警信息发送给所述无线火灾报警控制器，所述无线火灾报警控制器生成所述启动指令并发送给所述无线声光警报器触发报警。
16.进一步，所述无线终端、无线中继器、无线火灾报警控制器与所述无线声光警报器通过无线通道发送和接收所述火灾信息。
17.与现有技术相比，本实用新型至少具有如下有益效果：
18.本专利通过无线发射电路将状态等信息发送给无线中继器，无线中继器将信息转给火灾报警控制器或平台，火灾报警控制器根据上报信息处理后，通过控制下行链路设备执行相应动作来完成预先设定的程序，如此免除了大量的布线工作和材料成本，成本降低，操作简化，提高了市场竞争力；通过电源变化电路，设置电源适配器和电池供电的优先级别，自动切换，将电源与后级应用分开，减少误操作，提高了系统可靠性。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本实用新型无线火灾报警系统原理图；
21.图2为本实用新型无线声光报警器原理框图；
22.图3为本实用新型电源转换电路电路示意图；
23.图4为本实用新型警报单元电路示意图；
24.图5为本实用新型无线通讯部分电路图。
具体实施方式
25.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
26.由此，本说明书中所指出的一个特征将用于说明本实用新型的一个实施方式的其中一个特征，而不是暗示本实用新型的每个实施方式必须具有所说明的特征。此外，应当注意的是本说明书描述了许多特征。尽管某些特征可以组合在一起以示出可能的系统设计，但是这些特征也可用于其他的未明确说明的组合。由此，除非另有说明，所说明的组合并非旨在限制。
27.下面结合附图以及实施例对本实用新型的原理及结构进行详细说明。
28.目前的无线声光警报器或为电源适配器供电，或为电池供电，采用电源适配器供电时，当发生火灾等特殊情况时，会出现电源切断导致声光警报器无法启动的问题，采用电池供电时，会造成待机监视时功能正常，启动后功能失效或降低，造成火灾无法显示的问题。本实用新型的思路在于，提出一种电源适配器和电池供电的无线声光警报器，自动监视待机状态，自动切换电源，进而达到在火灾等特殊情况下，无线声光警报器功能正常。
29.请参见图2，无线声光警报器包括电源变换电路、升压电路、警报电路和控制器mcu，其中，电源变换电路分别连接到电源适配器和电池，通过电源适配器和电池供电，并根据不同的路径予以相互隔离，电源适配器的电压高于电池电压，当电源适配器供电时，电池处于不供电状态，此时电池只有自身的极低自耗电，电源转换电路另一边连接到升压电路和控制器mcu，用于给其余部分电路提供电源输入。在本实用新型中，其电源适配器参数为：dc 12v 500ma，电池的参数为dc 3v锂电池。
30.具体的，请参见图3，其为本实用新型电源转换电路的电路示意图，其中j4为电源适配器，j2为电池，分别作为两路输入给电源转换电路供电，从图中可以看出，电源适配器j4和电池j2的供电路径相互分隔，同时，在电路中还设有检测引脚adc-bat，其用于检测电源适配器的电压输入，电源适配器的电压会高于电池的电压，当检测引脚adc-bat检测到高压的电源适配器输入时，断开电池供电，通过电源适配器供电。从图中可以看出，在电池供电一路还连接有mos管vm1，当检测引脚检测到电源适配器的电压输入时，通过控制mos管vm1断开电池供电，从而切换到电源适配器供电，当未检测到电源适配器的电压输入时，mos管vm1导通，从而通过电池进行供电。
31.电源适配器供电时，升压电路变比为2，电路供电压力较小，但电池供电的情况下，单片机微处理器由电池直接供电，同时升压变比接近9，此时电路压力较大，单片机须精准控制电路单元驱动时序，即满足无线传输要求，也满足声光警报器启动的需求。
32.其中电源转换电路还连接到控制器mcu，其引脚vcc用于给控制器mcu提供电压输入。电源适配器另一端连接到升压电路，具体的，电源适配器j4和电池j2的输出端均连接到二极管d2的正极后连接到升压转换芯片u2，通过检测引脚adc-bat检测电压后确定输出电源适配器j4或电池j2的电压给升压转换芯片u2。其中升压转换芯片包括输入引脚in，用于接收电源适配器j4或电池j2的输入，还包括转换引脚sw和反馈引脚fb，转换引脚sw用于将输入给升压转换芯片的电压转换为需要输出的电压，反馈引脚fb连接到电阻r16与电阻r17之间，用于接收转换引脚sw输出的反馈电压信号。
33.请参见图2和图4，控制器mcu还连接有无线模块，其用于实现火灾信息的无线传输，当发生火灾时，无线终端检测到火灾信号，并通过无线中继器将该火灾信号发送给无线火灾报警控制器，无线火灾报警控制器生成启动指令并发送给无线声光警报器，无线声光警报器接收到启动指令时启动，用于提醒用户发生火灾。通过无线模块免除了大量的布线工作和材料成本，提高了市场竞争力。
34.其中，警报单元包括声响模块和闪光模块，用于提供声光报警信号，当无线声光警报器接收到启动指令时，警报单元触发报警提供声光报警信号。
35.具体的，警报单元连接到升压电路的输出端，从图3、图4中可以看出，升压电路输出24v的电压给警报单元，三极管q3、电阻r11、电阻r12以及稳压管zd1、zd2与电容c31、c32
构成一个降压电路，其用于将升压电路输出的24v电压降低到5v电压，用于给闪光模块和声响模块提供电源输入，其相当于电源电路。
36.其中，声响模块包括声响电路和与声响电路连接的语音ic，当无线声光警报器接收到启动指令启动时，语音ic将预先存取的报警信号发送给声响电路报警。声响电路采用蜂鸣器b1报警，语音ic为u5，当触发报警时，语音ic将预先存取的报警信号发送给蜂鸣器b1，b1接收到该报警信号后触发报警。
37.闪光模块包括串联的三个led灯，分别为led3、led4、led5，芯片u4以及电阻r9、电阻r23、电阻r29、电阻r31与电容c12、电容c13、电容c16和电容c17构成一个自由振荡电路，自由振荡电路即闪光模块的控制电路，其输出端连接到三极管q9的基极，通过自由震荡电路的输出控制三极管q9的通断，由于三极管q9的集电极连接到led灯，当三极管q9断开时led灯熄灭，反之当三极管q9导通时，led灯发光，从而通过自由振荡电路实现了led灯的闪光。
38.从图2中可以看出，控制器mcu还连接有按键，其用于无线声光警报器调试阶段触发声响模块和闪光模块动作。
39.请参见图5，为本实用新型无线通讯部分电路图，其中发送和接收指令数据均通过spi串口控制，从图2中可以看出，控制器mcu还连接到无线模块，无线模块接收无线报警控制器指令后，送往单片机微控制器解析，单片机根据解析的指令信号发出相应的控制指令给相关控制电路，实现声光示警功能。
40.请参见图1，本实用新型还提出了一种无线火灾报警系统，其包括无线火灾报警控制器、无线火灾探测器控制模块（感烟和感温或复合式）、无线声光警报器、无线手动火灾报警按钮、无线输入模块、无线输出模块、无线输入输出模块和总线式无线中继器组成。
41.无线火灾报警控制器是整个系统中枢，负责系统的管理和联动，实时将终端设备的信息汇总，分析判断，并显示于液晶界面。同时无线火灾报警控制器兼容有线部分的火灾报警联动功能，可方便用户接入总线终端设备，实现火灾报警的目的。
42.无线输入输出模块集成无线通讯模块及控制电路，通过无线数据交互实现
43.现终端数据采集和控制设备的联动。
44.无线声光警报器设备包括无线模块、电源变换电路、声响电路、闪光电路、升压及其控制电路组成。该无线声光警报器通过无线数据交互实现火灾报警时，声光警报信号的输出，达到警示火灾地点及引导逃生的目的。
45.无线手动火灾报警按钮设备包括无线模块和手报信号采集电路，当有火灾报警时，按下手动火灾报警按钮，该设备将检测到的报警信号通过无线方式传输到火灾报警控制器，实现火灾报警的目的。
46.本实用新型的工作原理为通过检测引脚检测电源适配器的电压，确定切换电源适配器供电和电池供电，实现电源的自动切换，保证在火灾等特殊情况下，无线声光警报器能够正常工作。同时通过无线模块实现各个单元之间信号的无线传输，当发生火灾时，无线终端能够将火灾信息发送给无线火灾报警控制器，无线火灾报警控制器接收到火灾信息时生成启动指令并发送给无线声光警报器，无线声光警报器接收到启动指令时启动并控制警报单元发出声光报警信号。
47.与现有技术相比，本实用新型通过电源变换电路，设置电源适配器和电池供电的
优先级别，自动切换，将电源与后级应用分开，减少误操作，提高了系统可靠性。通过无线（包括但不限于lora和nb）发射电路将状态等信息发给无线中继器，无线中继器将信息转给火灾报警控制器或平台，火灾报警控制器根据上报信息处理后，通过控制下行链路设备执行相应动作来完成预先设定的程序，如此免除了大量的布线工作和材料成本，成本降低，操作简化，提高了市场竞争力。利用无线的方式实现火灾报警的目的，布线简单方便，尤其是适用于城中村、三小场所和文物古迹保护场所。
48.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。