本申请涉及矿用设备技术领域，尤其涉及一种声光报警器。
背景技术：
在进行地下矿物的开采时，在矿井的通风不达标或出现其他意外情况时，则很容易出现瓦斯超限或甲烷、一氧化碳等有害气体泄露，在这种情况下，如果井下人员无法及时得知则可能由于气体中毒而导致人身安全事故。因此，在发生有害气体泄漏时，必须及时发出报警以提醒井下人员撤离。
目前煤矿井下对各种意外的检测设备较多，不过现有的具有报警功能的仪器报警功能不完善，实用性不高。
技术实现要素：
本申请提供一种声光报警器，以至少在一定程度上解决相关技术中的报警仪器报警功能不完善，实用性不高的问题。
本申请的上述目的是通过以下技术方案实现的：
本申请实施例提供一种声光报警器，包括：外壳、设置在所述外壳前部的扬声器窗口和报警灯窗口、设置在所述外壳侧面的航空插头以及设置在所述外壳内部的电源电路和报警触发电路；
所述外壳内部还包括设置在所述扬声器窗口位置的扬声器和设置在所述报警灯窗口位置的报警灯；
所述航空插头的引出电缆为四芯电缆，所述四芯电缆的其中两根电线为电源线，用于分别连接电源的正极和负极，其余两根电线为信号线，用于与外接的检测设备之间进行数据传输；
所述电源电路的输入端与所述电源线相连接且所述电源电路的输出端与所述报警触发电路的电源输入端相连接，用于通过外接电源为所述声光报警器提供工作电源；
所述报警触发电路的信号输入端与所述信号线相连接且所述报警触发电路的信号输出端分别与所述扬声器和报警灯相连接，用于根据接收到的信号触发所述扬声器和所述报警灯报警。
可选的，所述电源电路包括升降压电路和稳压电路；
所述升降压电路的输入端与所述电源线相连接，用于将外接电源的电压转化为所述声光报警器中各用电元件的额定工作电压；
所述稳压电路的输入端与所述升降压电路的输出端相连接且所述稳压电路的输出端与所述声光报警器中各用电元件相连接，用于使经所述升降压电路转化的电源电压稳定。
可选的，所述报警触发电路包括数字控制电路、译码电路、语音报警电路和灯光报警电路；
所述数字控制电路的输入端与所述信号线相连接且所述数字控制电路的输出端与所述译码电路相连接，用于将接收到的数字信号传输给所述译码电路；
所述译码电路的输出端分别与所述语音报警电路和所述灯光报警电路相连接，用于将所述数字信号译码并触发所述语音报警电路和所述灯光报警电路开始工作；
所述语音报警电路还与所述扬声器相连接，用于在工作时使所述扬声器发出预设的报警语音；所述灯光报警电路还与所述报警灯相连接，用于在工作时使所述报警灯发出预设的报警灯光。
可选的，所述语音报警电路包括语音芯片，所述语音芯片中预存有至少两种报警语音；所述语音报警电路具体用于根据所述数字控制电路接收到的不同的数字信号发出不同的报警语音。
可选的，还包括设置在所述外壳顶部的提手。
可选的，所述声光报警器的输入电源为9～25伏直流电源。
可选的，所述报警灯为多个发光二极管。
可选的，所述多个发光二极管均匀分布于所述报警灯窗口。
可选的，所述外壳由防爆、防尘、防水的材料制成。
可选的，所述外壳由防护等级为ip54的不锈钢材料制成。
本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本申请实施例提供的声光报警器，可外接风门传感器等检测设备，通过检测设备检测瓦斯、甲烷和一氧化碳等气体是否超限，在气体超限时声光报警器内部的控制电路可以控制扬声器和报警灯可以发出语音和灯光形式的报警信号，从而提醒井下工作人员及时撤离，避免发生人身意外。此外，通过外壳将内部的控制电路封闭起来，从而能够有效避免各电子元件被粉尘和水蒸气污损。因此，本申请实施例提供的技术方案能够解决相关技术中的报警仪器报警功能不完善，实用性不高的问题。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
图1为本申请实施例提供的一种声光报警器的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种升降压电路的原理图；
图3为本申请实施例提供的一种稳压电路的原理图；
图4为本申请实施例提供的一种数字控制电路的原理图；
图5为本申请实施例提供的一种译码电路的原理图；
图6为本申请实施例提供的一种语音报警电路的原理图；
图7为本申请实施例提供的一种灯光报警电路的原理图；
附图标记：
1-外壳；2-扬声器窗口；3-报警灯窗口；4-航空插头；5-电源电路；6-报警触发电路；7-扬声器；8-报警灯；9-提手。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
目前矿用声光报警器是保证矿井安全生产和矿工作业安全的重要仪器。在矿井，尤其中小型矿井中通风环境达标难度较大，瓦斯、甲烷和一氧化碳等气体超标的发生几率很高，在气体超标时如果不能及时发现并报警，就可能会造成安全事故。现有的检测报警设备因功耗大、功能单一等原因实用性不高。为了解决上述问题，本申请提供一种经改良的声光报警器，并通过以下实施例进行详细说明。
实施例
请参阅图1，图1为本申请实施例提供的一种声光报警器的结构示意图。如图1所示，该声光报警器包括：外壳1、设置在外壳1前部的扬声器窗口2和报警灯窗口3、设置在外壳1侧面的航空插头4以及设置在外壳1内部的电源电路5和报警触发电路6；
外壳1内部还包括设置在扬声器窗口2位置的扬声器7和设置在报警灯窗口3位置的报警灯8；
航空插头4的引出电缆为四芯电缆，四芯电缆的其中两根电线为电源线，用于分别连接电源的正极和负极，其余两根电线为信号线，用于与外接的检测设备之间进行数据传输；
电源电路5的输入端与电源线相连接且电源电路5的输出端与报警触发电路6的电源输入端相连接，用于通过外接电源为声光报警器提供工作电源；
报警触发电路6的信号输入端与信号线相连接且报警触发电路6的信号输出端分别与扬声器7和报警灯8相连接，用于根据接收到的信号触发扬声器7和报警灯8报警。
具体的，航空插头与常见的电源插头类似，也是连接器的一种。其按照频率或用途等包括多种不同的种类。本申请选择的是包含四芯电缆的航空插头4，即其包含四根独立的电线，这四根电线的横截面通常以正方形排列，在该类航空插头中，其中两根电线作为电源线，用于为声光报警器接入外部电源，而其余两根线作为信号线，用于与外接的检测设备之间进行数据传输，其中，检测设备通常为风门传感器，可以从市面购买使用，其也包括带四芯电缆的航空插头。在使用时，风门传感器的航空插头与声光报警器的航空插头4相插接，从而风门传感器既为声光报警器提供工作电源，也根据其检测到的气体浓度向声光报警器发送触发信号，从而使声光报警器报警，其中风门传感器的电源来源可以通过其另一端的电源接头接入。
此外，一些实施例中，外壳1内部的电源电路5包括升降压电路和稳压电路；其中，升降压电路的输入端与航空插头的电源线相连接，用于将外接电源的电压转化为声光报警器中各用电元件的额定工作电压；稳压电路的输入端与升降压电路的输出端相连接且稳压电路的输出端与声光报警器中各用电元件相连接，用于使经升降压电路转化的电源电压稳定。
具体的，由于接入声光报警器的电源电压可能不固定，而为了保证内部电路包括的多种电子元件的电压为额定工作电压，因此通过升降压电路将输入电压调节为设定的工作电压。更具体的，升降压电路的具体结构请参阅图2，图2为本申请实施例提供的一种升降压电路的原理图。如图2所示，升降压电路选用型号为34063的集成芯片作为该部分电路的控制部分，从而使接入的电源电压在升压或降压后经vdd端接入后续的用电器件。在设置升降压电路的情况下，声光报警器可接入9～25v的直流电源作为工作电源。
另一方面，为了使升降压电路输出的电源电压保持稳定，因此可以将升降压电路的输出端连接稳压电路，具体请参阅图3，图3为本申请实施例提供的一种稳压电路的原理图。如图3所示，稳压电路可以选用型号为ht7533的集成芯片作为处理芯片，从而使从vdd端接入的电源电压保持稳定输出。由于本实施例的技术方案中选择的各电子元件的工作电压都是3.3v，因此图3所示的稳压电路的输出电压为3.3v。
此外，一些实施例中，外壳1内部的报警触发电路6包括数字控制电路、译码电路、语音报警电路和灯光报警电路；其中，数字控制电路的输入端与信号线相连接，且数字控制电路的输出端与译码电路相连接，用于将接收到的数字信号传输给译码电路；译码电路的输出端分别与语音报警电路和灯光报警电路相连接，用于将数字信号译码并触发所述语音报警电路和所述灯光报警电路开始工作；语音报警电路还与扬声器相连接，用于在工作时使扬声器发出预设的报警语音；灯光报警电路还与报警灯相连接，用于在工作时使报警灯发出预设的报警灯光。
具体的，检测设备风门传感器在实际工作时，其可以检测环境中的瓦斯、甲烷或一氧化碳等气体的含量，并通过其内部的处理芯片将实际的物理量转化为数字信号进行处理和分析，当含量超标时即向声光报警器发送触发信号，以使声光报警器报警。而声光报警器具体执行过程为：在接收到触发信号后，首先经数字控制电路进行分析处理，从而生成后续译码电路可识别的数字信号，之后译码电路将数字控制电路生成的数字信号解码从而分别对语音报警电路和灯光报警电路进行控制，语音报警电路和灯光报警电路则分别通过扬声器和报警灯进行报警。
一些实施例中，报警触发电路6的具体结构请参阅图4～7，其中，图4为本申请实施例提供的一种数字控制电路的原理图，图5为本申请实施例提供的一种译码电路的原理图，图6为本申请实施例提供的一种语音报警电路的原理图，图7为本申请实施例提供的一种灯光报警电路的原理图。如图4～7所示，数字控制电路可选择型号为cd4053的集成芯片作为处理芯片，从而将接收到的信号处理后通过10和11号引脚(即图中的s1和s2)传输至译码电路，译码电路包括型号为74ls138的译码器，其通过1和2号引脚接收数字控制电路发送的信号，并在进行译码后分别传输至语音报警电路和灯光报警电路，其中译码器的第7、9和10号引脚(即yycs、yydat和yyclk)与语音报警电路相连接，11号引脚(即bjled)与灯光报警电路相连接；语音报警电路可以选择型号为wtv040的集成芯片作为语音芯片，并连接型号为tda2822m的功放集成电路芯片作为音频放大器。
需要注意的是，以上所选择的各集成芯片的具体型号仅是示例性的，而并非对相应电路的限定，也就是说，在具体实施时，技术人员也可以根据实际需要选择其他类似的集成电路和集成芯片。此外，具体实施时，以上所述的各电路均可以通过印制电路板(printedcircuitboard，pcb)来实现，且不同电路既可以分开制作，也可以全部或部分集成到一块pcb板上，并可以通过常用的螺钉连接等方式将pcb板固定在外壳1上。
此外，语音报警电路的语音芯片中可以预存至少两种报警语音，从而可以根据数字控制电路接收到的不同的数字信号发出不同的报警语音，也就是说，可以通过不同的报警语音指示不同的气体超限。此外，报警灯8可以为多个发光二极管，进一步的，多个发光二极管可以均匀地排列在报警灯窗口。
需要注意的是，由于声光报警器内部包括大量电子元件，因而其工作时内部会有电流流通并会产生热量，这种情况尤其是在内部运行发生异常时更为显著。因此为了避免电流产生的电火花以及热量引燃甚至引爆环境中的瓦斯或甲烷等可燃气体从而导致的矿洞垮塌等危险，在实际生产时，应通过安全栅技术将提供给声光报警器的电能量限制在既不能产生足以引爆的火花，又不能产生足以引爆的仪表表面温升的安全范围内。另一方面，外壳1的材料可以选择防爆、防尘、防水的材料，以防止水蒸气和粉尘等进入外壳内部损坏电子元件，例如，外壳可选用防护等级为ip54的不锈钢材料，其中防护等级ip54中第一位数字表示的是防尘等级，5级表示虽不能完全防止灰尘侵入，但灰尘的侵入量不会影响电器的正常运作，第二位数字表示的是防水等级，4级表示的是防止各个方向飞溅而来的水侵入电器而造成损坏；不锈钢材料能够保证声光报警器放置在矿洞内时不会被小块落石损坏。
此外，一些实施例中，如图1所示，声光报警器上部还可以包括提手9，从而方便用户移动和携带。
本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本申请实施例提供的声光报警器，可外接风门传感器等检测设备，通过检测设备检测瓦斯、甲烷和一氧化碳等气体是否超限，在气体超限时声光报警器内部的控制电路可以控制扬声器和报警灯可以发出语音和灯光形式的报警信号，从而提醒井下工作人员及时撤离，避免发生人身意外。此外，通过外壳将内部的控制电路封闭起来，从而能够有效避免各电子元件被粉尘和水蒸气污损。因此，本申请实施例提供的技术方案能够解决相关技术中的报警仪器报警功能不完善，实用性不高的问题。
可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
1.一种声光报警器，其特征在于，包括：外壳、设置在所述外壳前部的扬声器窗口和报警灯窗口、设置在所述外壳侧面的航空插头以及设置在所述外壳内部的电源电路和报警触发电路；
所述外壳内部还包括设置在所述扬声器窗口位置的扬声器和设置在所述报警灯窗口位置的报警灯；
所述航空插头的引出电缆为四芯电缆，所述四芯电缆的其中两根电线为电源线，用于分别连接电源的正极和负极，其余两根电线为信号线，用于与外接的检测设备之间进行数据传输；
所述电源电路的输入端与所述电源线相连接且所述电源电路的输出端与所述报警触发电路的电源输入端相连接，用于通过外接电源为所述声光报警器提供工作电源；
所述报警触发电路的信号输入端与所述信号线相连接且所述报警触发电路的信号输出端分别与所述扬声器和报警灯相连接，用于根据接收到的信号触发所述扬声器和所述报警灯报警。
2.根据权利要求1所述的声光报警器，其特征在于，所述电源电路包括升降压电路和稳压电路；
所述升降压电路的输入端与所述电源线相连接，用于将外接电源的电压转化为所述声光报警器中各用电元件的额定工作电压；
所述稳压电路的输入端与所述升降压电路的输出端相连接且所述稳压电路的输出端与所述声光报警器中各用电元件相连接，用于使经所述升降压电路转化的电源电压稳定。
3.根据权利要求1所述的声光报警器，其特征在于，所述报警触发电路包括数字控制电路、译码电路、语音报警电路和灯光报警电路；
所述数字控制电路的输入端与所述信号线相连接且所述数字控制电路的输出端与所述译码电路相连接，用于将接收到的数字信号传输给所述译码电路；
所述译码电路的输出端分别与所述语音报警电路和所述灯光报警电路相连接，用于将所述数字信号译码并触发所述语音报警电路和所述灯光报警电路开始工作；
所述语音报警电路还与所述扬声器相连接，用于在工作时使所述扬声器发出预设的报警语音；所述灯光报警电路还与所述报警灯相连接，用于在工作时使所述报警灯发出预设的报警灯光。
4.根据权利要求3所述的声光报警器，其特征在于，所述语音报警电路包括语音芯片，所述语音芯片中预存有至少两种报警语音；所述语音报警电路具体用于根据所述数字控制电路接收到的不同的数字信号发出不同的报警语音。
5.根据权利要求1所述的声光报警器，其特征在于，还包括设置在所述外壳顶部的提手。
6.根据权利要求1所述的声光报警器，其特征在于，所述声光报警器的输入电源为9～25伏直流电源。
7.根据权利要求1所述的声光报警器，其特征在于，所述报警灯为多个发光二极管。
8.根据权利要求7所述的声光报警器，其特征在于，所述多个发光二极管均匀分布于所述报警灯窗口。
9.根据权利要求1所述的声光报警器，其特征在于，所述外壳由防爆、防尘、防水的材料制成。
10.根据权利要求9所述的声光报警器，其特征在于，所述外壳由防护等级为ip54的不锈钢材料制成。
技术总结