一种无线烟雾探测器及探测方法技术

本发明专利技术揭示了一种无线烟雾探测器及探测方法，所述烟雾探测器包括数据采集单元、与数据采集单元相连的数据处理和传输单元，及与数据处理和传输单元相连的电源管理单元，数据处理和传输单元包括与数据采集单元相连的数据处理单元，及与数据处理单元相连的NB‑IOT模组，NB‑IOT模组接天线，数据采集单元将采集到的烟雾信息传送给数据处理单元并唤醒数据处理单元；数据处理单元在烟雾信息超过其预设的烟雾报警门限时，产生告警信息并将告警信息通过NB‑IOT模组从天线发射出去。本发明专利技术可实现烟雾探测器告警信息的低功耗传输、传输覆盖范围远等效果。

A wireless smoke detector and detection method

The invention discloses a wireless smoke detector and detection method, the smoke detector unit includes data acquisition unit, data processing and transmission is connected with the data acquisition unit, and is connected with the data processing and transmission unit of the power management unit, data processing and transmission unit comprises a data acquisition unit is connected with the data processing unit, and NB IOT module unit which is connected with the data, the NB IOT antenna module, a data acquisition unit will transfer the collected information of smoke to the data processing unit and data processing unit wake; data processing unit in the smoke of smoke alarm information exceeds the preset threshold, the alarm information and the alarm information generated by NB IOT from the antenna module. The invention can realize the effect of low power transmission and remote transmission coverage of the smoke detector alarm information.

【技术实现步骤摘要】
一种无线烟雾探测器及探测方法
本专利技术涉及一种烟雾探测技术，尤其是涉及一种基于NB-IOT(窄带物联网)无线模块的无线烟雾探测器及探测方法。
技术介绍
随着经济建设的发展，在家庭、公共区域等场所发生火灾、特殊气体泄漏等给社会带来危害，给国家造成极大的经济损失，给社会带来重大影响。因此如何及时、准确无误预测火灾、空气浓度等成为社会比较关注的问题。在传统的无线烟雾探测器中大多采用以Zigbee等无线通信的方式作为无线传输，该技术的缺点主要是功耗大，传输距离有限。因此需要研究一种新型的烟雾探测器来解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种无线烟雾探测器及探测方法，基于传输覆盖广、功耗低的NB-IOT无线模块，以实现烟雾的无线探测。为实现上述目的，本专利技术提出如下技术方案：一种无线烟雾探测器，包括数据采集单元、与数据采集单元相连的数据处理和传输单元，及与数据处理和传输单元相连的电源管理单元，所述数据处理和传输单元包括与数据采集单元相连的数据处理单元，及与数据处理单元相连的NB-IOT模组，所述NB-IOT模组接天线，所述数据采集单元将采集到的烟雾信息传送给数据处理单元并唤醒数据处理单元；所述数据处理单元在所述烟雾信息超过其预设的烟雾报警门限时，产生告警信息并将告警信息通过NB-IOT模组从天线发射出去。优选地，所述数据采集单元包括烟雾传感器和烟雾检测单元，所述烟雾检测单元与烟雾传感器、数据处理单元均相连，所述烟雾传感器将采集到的烟雾信息传送给烟雾检测单元进行模数变换后发送给数据处理单元并唤醒数据处理单元。优选地，所述无线烟雾探测器还包括与烟雾检测单元相连的报警器，所述数据处理单元在烟雾信息超过其预设的烟雾报警门限时，产生控制信号给报警器报警。优选地，所述报警器为蜂鸣器。优选地，所述数据处理和传输单元还包括通过网线进行烟雾探测器的组网的集中控制数据传输口，所述集中控制数据传输口与数据处理单元连接。优选地，所述集中控制数据传输口为集中控制RJ45。优选地，所述数据处理和传输单元还包括用于对烟雾探测器进行开启、关闭的开关量输出单元，所述开关量输出单元与数据处理单元相连。优选地，所述开关量输出单元为手动控制的开关量输出单元。优选地，所述电源管理单元包括锂电池和DC-DC转换模块。优选地，所述数据处理单元为单片机。本专利技术还提供了另外一种技术方案：一种无线烟雾探测器的探测方法，所述方法包括：S1，数据采集单元判断是否检测到烟雾，如有，则将采集到的烟雾信息发送给数据处理单元并产生中断唤醒数据处理单元；S2，所述数据处理单元根据所述烟雾信息是否超过其预设的烟雾报警门限判断是否有烟雾告警，若超过，则判断为告警状态并产生告警信息，通过NB-IOT模组将所述告警信息上报。优选地，所述方法还包括：在步骤S1之前，S3，进行无线烟雾探测器的初始化过程；所述初始化过程包括初始化数据处理单元、初始化NB-IOT模组和初始化数据处理单元的外部中断。优选地，所述方法还包括：在步骤S2数据处理单元产生告警信息后，和/或在所述步骤S3后，S4，所述数据处理单元判断烟雾告警是否超时，如是，则进入睡眠状态，并进入步骤S5，若否，则直接进入S5；S5，检测电源管理单元的电池电压，若电压过低，则通过NB-IOT模组上报低电压告警，并进入退出判断流程S6，若否，则直接进入S6；S6，判断是否流程结束，如是，则结束，若否，则跳转到步骤S4。优选地，所述S4中，所述数据处理单元在运行后的预设时间内未检测到烟雾告警，判断烟雾告警超时，则进入睡眠状态，且在进入睡眠状态前使能RTC唤醒，当RTC计时超时则发送中断唤醒数据处理单元，进入步骤S2。优选地，所述S2中，所述烟雾信息超过数据处理单元预设的烟雾报警门限时，所述数据处理单元的中断IO引脚为高电平，所述数据处理单元检测到IO引脚为高电平时，判断有烟雾告警。本专利技术的有益效果是：1、通过在无线烟雾传感器中采用NB-IOT模组的通信方式实现信息传输，由于NB-IOT模组可以与现有蜂窝基站复用，不会占用过多的通信网络资源，同时网络资费相对较低；同时，由于采用了现有的蜂窝基站，因此告警信息承载在移动通信网络中可以实现远距离传输，另外，NB-IOT模组在PSM(睡眠状态)下的最大耗流为5uA，PSM主要目的是降低模块功耗，延长电池的供电时间。可以解决现有采用ZigBee模块存在的功耗大、传输距离受限问题。2、NB-IOT模组采用定时周期上报及本地事件触发的报警机制，大大简化了信令交互，且其信号可穿透能力强；另外由于NB-IOT具备深度覆盖的特性，无需信号中继，可很方便的用于城市地下2～3米处的地下管道的烟雾探测。附图说明图1是本专利技术无线烟雾探测器的结构框图；图2是本专利技术实施例无线烟雾探测器的结构框图；图3是本专利技术无线烟雾探测方法的流程示意图；图4是本专利技术实施例无线烟雾探测方法的流程示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术的附图，对本专利技术实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。本专利技术所揭示的一种无线烟雾探测器及其探测方法，采用NB-IOT模组，结合初始化、烟雾检测、检测超时判断、电池电压判断等过程，实现烟雾探测器告警信息的低功耗传输、传输覆盖范围远等效果。结合图1和图2所示，本专利技术所揭示的一种无线烟雾探测器，包括数据采集单元、数据处理和传输单元、电源管理单元和天线，其中，数据采集单元与数据处理和传输单元相连，其将采集到的烟雾信息传送给数据处理和传输单元并唤醒数据处理和传输单元，数据处理和传输单元在探测到烟雾告警时，产生告警信息并将告警信息通过NB-IOT模组无线发射出去。具体地，数据采集单元包括烟雾传感器和与烟雾传感器相连的烟雾检测单元，烟雾传感器用于探测烟雾信息，若检测到烟雾，则将检测到的烟雾信息传输给烟雾检测单元；烟雾检测单元将接收到的烟雾信息进行模数变换(A/D变换)后，主动发送中断给数据处理和传输单元并唤醒数据处理和传输单元。数据处理和传输单元包括数据处理单元和NB-IOT模组，数据处理单元与烟雾检测单元相连，NB-IOT模组与数据处理单元、天线均相连。数据处理单元在判断接收到的烟雾信息超过其预设的烟雾报警门限时，产生告警信息并将告警信息通过NB-IOT模组从天线发射出去。具体地，数据处理单元在预设的时间内，若没有检测到烟雾信息，则其进入睡眠状态，目的是降低功耗。且在进入睡眠状态前使能RTC(Real-TimeClock，实时时钟)唤醒，当RTC计时超时(即判断接收到的烟雾信息超过其预设的烟雾报警门限时)则发送中断唤醒数据处理单元。本实施例中，数据处理单元接收中断并唤醒后检测其中断IO引脚是否为高电平，若是，则判断有烟雾告警，产生告警信息并传输给NB-IOT模组，NB-IOT模组将告警信息通过其自身的无线通道从天线发送出去，由天线将告警信息上报给上游服务器或后台管理中心进行处理。优选地，数据处理单元实施例时可采用单片机实现。进一步地，数据处理和传输单元还可包括集中控制数据传输口，其主要作用是通过网线进行烟雾探测器的组网。集中控制数据传输口实施例时可优选采用集中控制RJ45实现。进一步地，数据处理和传输单元还可包括开关量输出单元，其主要作用是用于对烟雾探测器进行开启、关闭。开关量输出单元实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线烟雾探测器，其特征在于，包括数据采集单元、与数据采集单元相连的数据处理和传输单元，及与数据处理和传输单元相连的电源管理单元，所述数据处理和传输单元包括与数据采集单元相连的数据处理单元，及与数据处理单元相连的NB‑IOT模组，所述NB‑IOT模组接天线，所述数据采集单元将采集到的烟雾信息传送给数据处理单元并唤醒数据处理单元；所述数据处理单元在所述烟雾信息超过其预设的烟雾报警门限时，产生告警信息并将告警信息通过NB‑IOT模组从天线发射出去。

【技术特征摘要】
1.一种无线烟雾探测器，其特征在于，包括数据采集单元、与数据采集单元相连的数据处理和传输单元，及与数据处理和传输单元相连的电源管理单元，所述数据处理和传输单元包括与数据采集单元相连的数据处理单元，及与数据处理单元相连的NB-IOT模组，所述NB-IOT模组接天线，所述数据采集单元将采集到的烟雾信息传送给数据处理单元并唤醒数据处理单元；所述数据处理单元在所述烟雾信息超过其预设的烟雾报警门限时，产生告警信息并将告警信息通过NB-IOT模组从天线发射出去。2.根据权利要求1所述的无线烟雾探测器，其特征在于，所述数据采集单元包括烟雾传感器和烟雾检测单元，所述烟雾检测单元与烟雾传感器、数据处理单元均相连，所述烟雾传感器将采集到的烟雾信息传送给烟雾检测单元进行模数变换后发送给数据处理单元并唤醒数据处理单元。3.根据权利要求2所述的无线烟雾探测器，其特征在于，所述无线烟雾探测器还包括与烟雾检测单元相连的报警器，所述数据处理单元在烟雾信息超过其预设的烟雾报警门限时，产生控制信号给报警器报警。4.根据权利要求1所述的无线烟雾探测器，其特征在于，所述数据处理和传输单元还包括通过网线进行烟雾探测器的组网的集中控制数据传输口，及用于对烟雾探测器进行开启、关闭的开关量输出单元，所述集中控制数据传输口与数据处理单元连接，所述开关量输出单元与数据处理单元相连。5.根据权利要求1所述的无线烟雾探测器，其特征在于，所述电源管理单元包括锂电池和DC-DC转换模块。6.基于上述权利要求1～5任意一项所述的无线烟雾探测器的探测方法，其特征在于，所述方法包括：S1，数据采...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴乐刚，潘婷，周玉芹，范平兰，
申请(专利权)人：上海七弦智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31