一种多维度参数感知家庭智能安全看护设备的制作方法

专利2022-06-29  64


本实用新型涉及室内环境检测及消防火灾探测技术领域,具体的说,涉及了一种多维度参数感知家庭智能安全看护设备。



背景技术:

随着生活水平及安全意识的提高,人们越来越重视家庭居住环境的健康及安全。但是室外空气污染、pm2.5严重超标,室内装饰材料及家具所挥发出的甲醛、voc都易造成家庭环境空气质量的恶化。厨房燃气泄漏所引起的火灾甚至爆炸又容易造成极大的安全隐患。而普通的燃气报警器及火灾探测器功能单一不具备室内环境多参数检测功能,要实现家庭的智能安全看护,需要设备的重复安装,增加了额外的成本。

为了解决以上存在的问题,人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。



技术实现要素:

本实用新型的目的是针对现有技术的不足,提供一种多维度参数感知家庭智能安全看护设备。

为了实现上述目的,本实用新型所采用的技术方案是:一种多维度参数感知家庭智能安全看护设备,包括电源模块、主控模块、传感器模块、无线传输通讯单元和声光报警模块;

所述传感器模块包括迷宫式光电传感器、温度传感器、可燃气体传感器、pm2.5传感器、甲醛及voc传感器、热释电红外人体感应传感器、视频摄像头,各传感器通过异步串口或gpio与所述主控模块进行通信,所述主控模块轮流采集、处理各传感器的状态及报警信息,用以实现室内空气质量检测、火灾探测、燃气泄漏报警和防人员入侵;

所述声光报警模块与所述主控模块连接,用以根据所述报警信息进行声光报警;

所述电源模块分别连接所述主控模块、所述传感器模块、所述无线传输通讯单元和声光报警模块,用以提供所需的电源电压。

基于上述,还包括对应所述传感器模块的传感器设置的独立个体显示单元,所述独立个体显示单元与所述主控模块无线通信,用以实时显示各传感器的检测状态和设备状态;所述独立个体显示单元为led点阵屏或lcd液晶屏。

基于上述,所述无线传输通讯单元采用可更换的无线模组,分为数据传输北向无线通讯模块和南向无线通讯模块,所述南向无线通讯模块兼容zigbee、lora、蓝牙或z-wave传输方式的模组,所述北向无线通讯模块采用支持wi-fi通信的模组。

基于上述,所述主控模块采用低功耗单片机。

基于上述,所述电源模块采用市电供电,通过ac-dc对设备进行供电;所述电源模块还设置备用电池,通过dc-dc降压变换对设备进行供电。

基于上述,所述声光报警模块包括一个蜂鸣器和led指示灯。

基于上述,所述电源模块采用电池供电方式对其它各个单元进行供电,所述无线传输通讯单元采用支持蓝牙标准及符合mesh网络规范的蓝牙无线传输通讯模块;

所述主控模块采用休眠-唤醒的工作机制再融入蓝牙mesh网络扩展广播功能,进行各传感器采集数据的处理及判断,以及状态汇总后进行声光报警模块的状态更新与控制。

本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步,具体的说,本多维度参数感知家庭智能安全看护设备集成有迷宫式光电传感器、温度传感器、可燃气体传感器、pm2.5传感器、甲醛及voc传感器、热释电红外人体感应传感器、视频摄像头,能够实现室内空气质量检测、火灾探测、燃气泄漏报警一体化感知与预警,同时还具备无线连接及无线网关的功能,无线数据传输南向无线通讯模块采用开放式设计,可添加符合协议标准及通讯方式的上述单一检测功能的子设备,更符合家庭应用场景,硬件接口采用统一标准的模块化设计方式,兼容zigbee、lora、蓝牙。无线数据传输北向无线通讯模块采用无线wi-fi方式与路由器通讯,能够实现数据传送至后台的云端服务器,进一步的,云端服务器能够根据数据情况,推送至手机app进行实时展示和报警告知。本设备可实现家庭环境中多参数指标的检测,同时具备火灾探测、燃气报警功能,组合灵活,可以适配多种环境场景,实现家庭智能安全看护。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式,对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

实施例1

如图1所示,本实用新型提供一种多维度参数感知家庭智能安全看护设备,包括电源模块、主控模块、传感器模块、无线传输通讯单元和声光报警模块;

所述传感器模块包括迷宫式光电传感器、温度传感器、可燃气体传感器、pm2.5传感器、甲醛及voc传感器、热释电红外人体感应传感器、视频摄像头,各传感器通过异步串口或gpio与所述主控模块进行通信,所述主控模块轮流采集、处理各传感器的状态及报警信息,用以实现室内空气质量检测、火灾探测、燃气泄漏报警和防人员入侵;

所述声光报警模块与所述主控模块连接,用以根据所述报警信息进行声光报警;

所述电源模块分别连接所述主控模块、所述传感器模块、所述无线传输通讯单元和声光报警模块,用以提供所需的电源电压。

本多维度参数感知家庭智能安全看护设备集成有迷宫式光电传感器、温度传感器、可燃气体传感器、pm2.5传感器、甲醛及voc传感器、热释电红外人体感应传感器、视频摄像头,能够实现室内空气质量检测、火灾探测、燃气泄漏报警等一体化感知与预警。其中,迷宫式光电传感器用于烟雾检测以进行火灾探测,温度传感器用于监测室内环境温度,可燃气体传感器用于燃气泄漏报警,pm2.5传感器和甲醛及voc传感器用于室内空气质量检测,热释电红外人体感应传感器和视频摄像头用于人员非法入侵预警。

本实施例的传感器模块空间布局采用插拔式可更换接口方式及层叠或平面结构方式设计,外环是迷宫式感烟光电传感器、温度传感器、可燃气体传感器,内环为pm2.5传感器、甲醛及voc传感器。各传感器独立稳定运行,互不干扰,各传感器通过异步串口或gpio与主控模块进行通信,主控程序实现对各传感器状态及报警信息进行轮流采集,处理等操作,保证状态数据的实时性。进一步地,通过无线传输通讯单元将传感器状态及报警信息传送至后台的云端服务器,后台的云端服务器能够根据数据情况,推送至手机app进行实时展示和报警告知。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于提供了一种多维度参数感知家庭智能安全看护设备的具体实施方式。

具体的,所述主控模块采用低功耗单片机msp430,迷宫式感烟光电传感器采用独立式感烟火灾探测报警器yb010,温度传感器采用南京时恒电子生产的mf11补偿型ntc热敏电阻器感温探测器,可燃气体传感器采用炜盛科技生产的mc101b催化燃烧式气体传感器,pm2.5传感器采用zph02粉尘传感器,甲醛及voc传感器采用zm01数字memsvoc传感器。

所述传感器模块的传感器设置的独立个体显示单元,所述独立个体显示单元与所述主控模块无线通信,用以实时显示各传感器的检测状态和设备状态;所述独立个体显示单元为lcd液晶屏。

所述无线传输通讯单元采用可更换的无线模组,分为数据传输北向无线通讯模块和南向无线通讯模块,所述南向无线通讯模块兼容zigbee、lora、蓝牙或z-wave传输方式的模组,所述北向无线通讯模块采用支持wi-fi通信的模组。

所述电源模块采用市电供电,通过ac-dc对设备进行供电。其中ac-dc采用succeedszp3模块。

所述声光报警模块包括一个蜂鸣器和led指示灯,若室内环境正常无报警信息时,蜂鸣器静默,led指示正常;若环境异常,主控模块接收到报警信息时,蜂鸣器可以设定不同的环境状态下发出不同频率的声音,同时led产生不同颜色的光亮,用以表示不同的报警信息。

实施例3

本实施例与实施例2的区别在于提供了一种主控模块的控制机制及无线组网通信结构:

所述电源模块采用电池供电方式对其它各个单元进行供电,所述电池为cr2033纽扣电池,dc-dc降压变换采用succeedb_s-1w模块;所述无线传输通讯单元采用支持蓝牙标准及符合mesh网络规范的蓝牙无线传输通讯模块;

所述主控模块采用休眠-唤醒的工作机制再融入蓝牙mesh网络扩展广播功能,进行各传感器采集数据的处理及判断,以及状态汇总后进行声光报警模块的状态更新与控制。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制;尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换;而不脱离本实用新型技术方案的精神,其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。


技术特征:

1.一种多维度参数感知家庭智能安全看护设备,其特征在于:包括电源模块、主控模块、传感器模块、无线传输通讯单元和声光报警模块;

所述传感器模块包括迷宫式光电传感器、温度传感器、可燃气体传感器、pm2.5传感器、甲醛及voc传感器、热释电红外人体感应传感器、视频摄像头,各传感器通过异步串口或gpio与所述主控模块进行通信,所述主控模块轮流采集、处理各传感器的状态及报警信息,用以实现室内空气质量检测、火灾探测、燃气泄漏报警和防人员入侵;

所述声光报警模块与所述主控模块连接,用以根据所述报警信息进行声光报警;

所述电源模块分别连接所述主控模块、所述传感器模块、所述无线传输通讯单元和声光报警模块,用以提供所需的电源电压。

2.根据权利要求1所述的多维度参数感知家庭智能安全看护设备,其特征在于:还包括对应所述传感器模块的传感器设置的独立个体显示单元,所述独立个体显示单元与所述主控模块无线通信,用以实时显示各传感器的检测状态和设备状态;所述独立个体显示单元为led点阵屏或lcd液晶屏。

3.根据权利要求2所述的多维度参数感知家庭智能安全看护设备,其特征在于:所述无线传输通讯单元采用可更换的无线模组,分为数据传输北向无线通讯模块和南向无线通讯模块,所述南向无线通讯模块兼容zigbee、lora、蓝牙或z-wave传输方式的模组,所述北向无线通讯模块采用支持wi-fi通信的模组。

4.根据权利要求3所述的一种多维度参数感知家庭智能安全看护设备,其特征在于:所述主控模块采用低功耗单片机。

5.根据权利要求4所述的多维度参数感知家庭智能安全看护设备,其特征在于:所述电源模块采用市电供电,通过ac-dc对设备进行供电;所述电源模块还设置备用电池,通过dc-dc降压变换对设备进行供电。

6.根据权利要求5所述的多维度参数感知家庭智能安全看护设备,其特征在于:所述声光报警模块包括一个蜂鸣器和led指示灯。

7.根据权利要求6所述的多维度参数感知家庭智能安全看护设备,其特征在于:所述电源模块采用电池供电方式对其它各个单元进行供电,所述无线传输通讯单元采用支持蓝牙标准及符合mesh网络规范的蓝牙无线传输通讯模块;

所述主控模块采用休眠-唤醒的工作机制再融入蓝牙mesh网络扩展广播功能,进行各传感器采集数据的处理及判断,以及状态汇总后进行声光报警模块的状态更新与控制。

技术总结
本实用新型提供一种多维度参数感知家庭智能安全看护设备,包括电源模块、主控模块、传感器模块、无线传输通讯单元和声光报警模块;所述传感器模块包括迷宫式光电传感器、温度传感器、可燃气体传感器、PM2.5传感器、甲醛及VOC传感器、热释电红外人体感应传感器、视频摄像头,各传感器通过异步串口或GPIO与所述主控模块进行通信,所述主控模块轮流采集、处理各传感器的状态及报警信息,用以实现室内空气质量检测、火灾探测、燃气泄漏报警和防人员入侵;所述声光报警模块与所述主控模块连接,用以根据所述报警信息进行声光报警;所述电源模块分别连接所述主控模块、所述传感器模块、所述无线传输通讯单元和声光报警模块,用以提供所需的电源电压。

技术研发人员:牛小民;陶超;朱五军;崔巍;林聪
受保护的技术使用者:汉威科技集团股份有限公司
技术研发日:2019.06.21
技术公布日:2020.06.09

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