小型火灾应急复合系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种小型火灾应急复合系统，其特征在于：包括传感器模块、通信模块、CPU模块、开关电源模块、报警故障输出模块，传感器模块将检测信息通过通信模块发送CPU模块，CPU模块进行灾情分析发出指示信号经通信模块指示报警故障输出模块，传感器模块包括可燃气体检测模块、火焰感应模块，通信模块包括nRF24L01无线模块和SIM900A模块，报警故障输出模块包括关闭天然气阀门模块、智能消防车灭火模块，开关电源模块采用LM2596开关电源，CPU模块采用15W413as芯片和STC15W401AS系列单片机。它是一种简单预警、即时应急、方便携带且操作简便的小型火灾应急复合系统，能够适用于工业与民用建筑内设置的火灾自动报警系统，且容易套入智能建筑系统中。

【技术实现步骤摘要】
小型火灾应急复合系统
本技术涉及一种火灾报警领域，具体涉及一种小型火灾应急复合系统。
技术介绍
随着我国经济的迅速发展，人民生活水平的日益提高，建筑所面临方向不断的发展。各种高水准的民用工程修理需要的材料和方法也更加促进了多元化，并且随着用电负荷和煤气消耗量的日益扩大，对火灾自动报警系统的设计提出了更高更严格的要求。火灾自动报警系统,作为智能建筑中的一个重要子系统,其重要性是众所周知的。要在智能建筑中创造一个安全舒适的环境,消防安全是其中的一个重要的方面。因此，为了保证人们的生命和财产安全，火灾自动报警系统的设计变成了民用建筑设计中不可缺失的设计内容之一。但是，目前市面上的火灾报警器存在如下一些问题：检测方式单一，突发情况下(如断电)时无法使用，操作麻烦需上门安装，没有应急方案等。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述现有技术的不足之处，而提供一种小型火灾应急复合系统。它是一种简单预警、即时应急、方便携带且操作简便的小型火灾应急复合系统。为了实现上述目的，本技术提供了一种小型火灾应急复合系统，其特征在于：包括传感器模块、通信模块、CPU模块、开关电源模块、报警故障输出模块，所述传感器模块将检测信息通过通信模块发送CPU模块，CPU模块进行灾情分析发出指示信号经通信模块指示报警故障输出模块；所述传感器模块包括可燃气体检测模块、火焰感应模块，所述可燃气体检测模块采用MQ-2气体传感器，所述火焰感应模块通过火焰传感器将火焰发出的红外光转化为高低变化的电平信号输入到CPU模块中，火焰传感器包括多个红外线接收器；所述通信模块包括nRF24L01无线模块和SIM900A模块，所述nRF24L01无线模块包括内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器、调制器，所述SIM900A模块发送短信报警信息；所述报警故障输出模块包括关闭天然气阀门模块、智能消防车灭火模块，所述关闭天然气阀门模块在天然气泄漏时通过舵机关闭天然气阀门，且报警用蜂鸣器报警鸣叫，舵机通过差值脉冲驱动，所述智能消防车灭火模块通过智能消防车在循迹模块的控制下行驶到着火点并开启水泵进行灭火操作；所述开关电源模块采用LM2596开关电源，所述LM2596开关电源包括150KHZ振荡器、1.23v基准稳压电路、热关断电路、电流限制电路、放大器、比较器和内部稳压电路；所述CPU模块采用15W413as芯片和STC15W401AS系列单片机。进一步地，所述火焰传感器包括八个红外线接收器，所述火焰传感器的探测波长为700nm～1000nm，所述红外线接收器的探测角度为60°。进一步地，所述火焰传感器通过远红外火焰探头将外界红外光的强弱变化转化为电流的变化,通过LM339比较器将红外光转化为数字信号并通过数字传感器接口传输到CPU模块中。进一步地，所述nRF24L01无线模块采用跳频技术使得接收和发送两端通过相同的频率跳跃模式来接发讯号及防止数据撷取。进一步地，所述SIM900A模块采用SMT封装的双频GSM/GPRS模块和处理器ARM9216EJ-S内核。进一步地，所述关闭天然气阀门模块中舵机的控制信号周期为20ms，宽度为1ms-2ms的脉冲信号。进一步地，所述智能消防车包括四个电机、两个LM298驱动模块、四个红外对管、一个舵机和一个车载水泵。本技术具有的优点如下：本设计具有简单预警、即时应急功能、方便携带、易于取用、操作简便、成本低等特点，规范适用于工业与民用建筑内设置的火灾自动报警系统，且容易套入智能建筑系统中。本技术采用高度集成的电路设计、简单的操作方法可用户自己进行安装使用，避免请专业人士上门安装的麻烦。而且，可以别对失火和可燃气体泄露不同的情况采用不同的应对方案。同时，本技术的开关电源设计有效地弥补线性电源产生的多余功耗，增加电池的耐用性，防止断电产生的系统瘫痪。此外，它利用短信报警，用户可在只要在手机有基站信号的地方就可以接收报警信息，弥补了利用网络报警的覆盖少的缺陷。附图说明图1为本技术的示意图。图2为本技术的原理框图。图3为本技术的开关电源模块的电路原理图。具体实施方式下面结合附图详细说明本技术的实施情况，但它并不构成对本技术的限定，仅做举例而已。同时通过说明，本技术的优点将变得更加清楚和容易理解。如图1、图2所示，一种小型火灾应急复合系统，包括传感器模块、通信模块、CPU模块、开关电源模块、报警故障输出模块，传感器模块将检测信息通过通信模块发送CPU模块，CPU模块进行灾情分析发出指示信号经通信模块指示报警故障输出模块。其中，CPU模块采用15W413as芯片和STC15W401AS系列单片机，实际应用中一般采用STC15W401AS系列(8位)单片机。其中，传感器模块包括可燃气体检测模块、火焰感应模块，所述可燃气体检测模块采用MQ-2气体传感器，火焰感应模块通过火焰传感器将火焰发出的红外光转化为高低变化的电平信号输入到CPU模块中；火焰传感器包括八个红外线接收器，火焰传感器的探测波长为700nm～1000nm，红外线接收器的探测角度为60°。火焰传感器通过远红外火焰探头将外界红外光的强弱变化转化为电流的变化,通过LM339比较器将红外光转化为数字信号并通过数字传感器接口传输到CPU模块中。其中，MQ-2气体传感器所使用的气敏材料是在清洁空气中电导率较低的二氧化锡(SnO2)。当传感器所处环境中存在可燃气体时，传感器的电导率随空气中可燃气体浓度的增加而增大。使用简单的电路即可将电导率的变化转换为与该气体浓度相对应的输出信号。MQ-2气体传感器对液化气、丙烷、氢气的灵敏度高，对天然气和其它可燃蒸汽的检测也很理想。这种传感器可检测多种可燃性气体，是一款适合多种应用的低成本传感器。其中，通信模块包括nRF24L01无线模块和SIM900A模块，nRF24L01无线模块包括内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器、调制器，SIM900A模块发送短信报警信息；nRF24L01无线模块采用跳频技术使得接收和发送两端通过相同的频率跳跃模式来接发讯号及防止数据撷取。SIM900A模块采用SMT封装的双频GSM/GPRS模块和处理器ARM9216EJ-S内核。SIM900A模块是数据传输的通信核心，能满足低成本、紧凑尺寸的开发要求。其中，nRF24L01无线模块的输出功率和通信频道可通过程序进行配置。nRF24L01功耗低，在以-6dBm的功率发射时，工作电流也只有9mA；接收时，工作电流只有12.3mA，多种低功率工作模式,工作在100mw时电流为160mA,虽然传输数据量不如WiFi，但在数据传输方面实现相对WiFi距离更远，使节能设计更方便。跳频技术(Frequency-HoppingSpreadSpectrum；FHSS)是在2.4GHz频带以一定的频宽将其划分为若干个无线电频率信道(RadioFrequencyChannel；RFC)，并且以使用接收和发送两端一样的频率跳跃模式(FrequencyHopping)来接发讯号及防止数据撷取。其工作原理是，收发双方传输信号的载波按照预定规律进行离散变化，以达到避开干扰的目的。nRF24L01无线模块的工作原理为：发射数据时，首先将nRF24L01配置为发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种小型火灾应急复合系统，其特征在于：包括传感器模块、通信模块、CPU模块、开关电源模块、报警故障输出模块，所述传感器模块将检测信息通过通信模块发送CPU模块，CPU模块进行灾情分析发出指示信号经通信模块指示报警故障输出模块；所述传感器模块包括可燃气体检测模块、火焰感应模块，所述可燃气体检测模块采用MQ‑2气体传感器，所述火焰感应模块通过火焰传感器将火焰发出的红外光转化为高低变化的电平信号输入到CPU模块中，火焰传感器包括多个红外线接收器；所述通信模块包括nRF24L01无线模块和SIM900A模块，所述nRF24L01无线模块包括内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器、调制器，所述SIM900A模块发送短信报警信息；所述报警故障输出模块包括关闭天然气阀门模块、智能消防车灭火模块，所述关闭天然气阀门模块在天然气泄漏时通过舵机关闭天然气阀门，且报警用蜂鸣器报警鸣叫，舵机通过差值脉冲驱动，所述智能消防车灭火模块通过智能消防车在循迹模块的控制下行驶到着火点并开启水泵进行灭火操作；所述开关电源模块采用LM2596开关电源，所述LM2596开关电源包括150KHZ振荡器、1.23v基准稳压电路、热关断电路、电流限制电路、放大器、比较器和内部稳压电路；所述CPU模块采用15W413as芯片和STC15W401AS系列单片机。...

【技术特征摘要】
1.一种小型火灾应急复合系统，其特征在于：包括传感器模块、通信模块、CPU模块、开关电源模块、报警故障输出模块，所述传感器模块将检测信息通过通信模块发送CPU模块，CPU模块进行灾情分析发出指示信号经通信模块指示报警故障输出模块；所述传感器模块包括可燃气体检测模块、火焰感应模块，所述可燃气体检测模块采用MQ-2气体传感器，所述火焰感应模块通过火焰传感器将火焰发出的红外光转化为高低变化的电平信号输入到CPU模块中，火焰传感器包括多个红外线接收器；所述通信模块包括nRF24L01无线模块和SIM900A模块，所述nRF24L01无线模块包括内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器、调制器，所述SIM900A模块发送短信报警信息；所述报警故障输出模块包括关闭天然气阀门模块、智能消防车灭火模块，所述关闭天然气阀门模块在天然气泄漏时通过舵机关闭天然气阀门，且报警用蜂鸣器报警鸣叫，舵机通过差值脉冲驱动，所述智能消防车灭火模块通过智能消防车在循迹模块的控制下行驶到着火点并开启水泵进行灭火操作；所述开关电源模块采用LM2596开关电源，所述LM2596开关电源包括150KHZ振荡器、1.23v基准稳压电路、热关断电路、电流限制电路、放大器、比较器和内部稳压电路；所述CPU...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓明舟，董振华，
申请(专利权)人：邓明舟，
类型：新型
国别省市：湖北,42