双光源无线烟雾报警器的制作方法

1.本实用新型涉及烟雾探测技术领域，特别是涉及一种双光源无线烟雾报警器。


背景技术：

2.烟雾报警器大量应用于写字楼、工厂、仓库、商场等大型场所的火灾监测目前，光电式烟雾探测技术目前广泛应用于各种烟雾报警器中，其中使用最普遍的方案是采用红外光探测烟雾浓度，红外接收器的输出电流与烟雾浓度成正比。该技术方案可以感知烟雾大致浓度，但无法识别颗粒物大小和烟雾种类，对粒径较小的烟雾反应不灵敏，而且粉尘、油烟、水雾等粒子容易使探测器产生误判。


技术实现要素：

3.基于此，有必要针对传统的烟雾报警器无法区别颗粒物大小和种类而易产生误报的问题，提供一种双光源无线烟雾报警器。
4.上述目的通过以下技术方案实现：
5.一种双光源无线烟雾报警器，包括：
6.外壳，外壳上形成有探测空间；
7.烟雾探测器，设置在外壳内，烟雾探测器包括光接收器和两个光源，两个光源分别向探测空间发出不同波长的光，光接收器用于接收两个光源发出并经探测空间中的烟雾颗粒散射的光；
8.主电路板，设置在外壳内，光接收器和两个光源均与主电路板电连接，主电路板上设有控制电路模块和无线通讯模块，控制电路模块与无线通讯模块电连接。
9.在其中一个实施例中，烟雾探测器还包括探测电路板和集成有模拟前端电路的控制芯片，控制芯片设置在探测电路板上，光接收器和两个光源均设置在控制芯片上，且光接收器和两个光源均与探测电路板电连接，探测电路板与控制电路模块电连接。
10.在其中一个实施例中，双光源无线烟雾报警器还包括烟雾探测迷宫，烟雾探测迷宫罩设在光接收器和两个光源上，烟雾探测迷宫具有多个大小一致的进烟通道，烟雾探测迷宫用于形成迷宫式的探测空间。
11.在其中一个实施例中，烟雾探测迷宫包括一体成型的顶板和多个隔片，多个隔片绕顶板的中心轴线均匀间隔地设置在顶板上，顶板为朝多个隔片所在的一侧凸出的锥形板。
12.在其中一个实施例中，双光源无线烟雾报警器还包括：
13.进烟支架，与外壳可拆卸地连接，进烟支架罩设在烟雾探测迷宫外，进烟支架周向设有多个大小一致的开口；以及
14.防虫网，套设在进烟支架的外侧。
15.在其中一个实施例中，主电路板上还设有电源电路模块，电源电路模块与控制电路模块电连接，双光源无线烟雾报警器还包括电池组，电源电路模块与电池组电连接。
16.在其中一个实施例中，主电路板上还设有扩展功能电路模块，扩展功能电路模块与控制电路模块电连接，双光源无线烟雾报警器还包括扬声器，扩展功能电路模块与扬声器电连接。
17.在其中一个实施例中，双光源无线烟雾报警器还包括温湿度传感器，温湿度传感器设置在主电路板上且与扩展功能电路模块电连接，外壳对应温湿度传感器设置有检测窗口。
18.在其中一个实施例中，无线通讯模块采用lora模块。
19.在其中一个实施例中，控制电路模块包括集成有模拟前端电路的微控制器，光接收器与微控制器电连接。
20.上述双光源无线烟雾报警器至少具有以下技术效果：
21.本实用新型的双光源无线烟雾报警器，其具有外壳、烟雾探测器和主电路板，外壳上形成有探测空间，烟雾探测器包括光接收器和两个光源，两个光源分别向探测空间发出不同波长的光并被光接收器接收，主电路板设有控制电路模块和无线通讯模块。光接收器能够输出两组电流信号，控制电路模块通过分析光接收器的电流信号，能够区分不同类型的烟雾和常见的干扰源，提高了双光源无线烟雾报警器排除干扰源和避免误报的能力。同时控制电路模块可将双光源无线烟雾报警器的工作状态或现场环境状态信息利用无线通讯模块传输给管理平台，且管理人员也可以从管理平台下发指令，指令通过无线通讯方式下达给多个双光源无线烟雾报警器，实现集中远程控制。
附图说明
22.图1为本实用新型一实施例提供的双光源无线烟雾报警器的结构示意图；
23.图2为图1所示结构的结构分解示意图；
24.图3为图1所示结构的烟雾探测原理示意图；
25.图4为图1所示结构中的烟雾探测迷宫的结构示意图；
26.图5为图4所示结构中的a
‑
a剖视示意图。
27.其中：
28.100
‑
外壳；
29.110
‑
进烟支架；120
‑
凸起；
30.200
‑
烟雾探测器；
31.210
‑
光源；220
‑
光接收器；
32.230
‑
探测电路板；240
‑
控制芯片；
33.300
‑
主电路板；
34.310
‑
按键开关；
35.400
‑
烟雾探测迷宫；
36.410
‑
顶板；420
‑
隔片；
37.500
‑
防虫网；
38.600
‑
扬声器；
39.700
‑
温湿度传感器。
具体实施方式
40.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本实用新型的双光源无线烟雾报警器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用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
41.本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本技术所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
42.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
43.参见图1和图2所示，本实用新型一实施例的双光源无线烟雾报警器，包括外壳100，烟雾探测器200和主电路板300。外壳100上形成有探测空间，烟雾探测器200设置在外壳100内，烟雾探测器200包括光接收器220和两个光源210，两个光源210分别向探测空间发出不同波长的光，光接收器220用于接收两个光源210发出并经探测空间中的烟雾颗粒散射的光。主电路板300设置在外壳100内，光接收器220和两个光源210均与主电路板300电连接，主电路板300上设有控制电路模块和无线通讯模块，控制电路模块与无线通讯模块电连接。
44.其中，两个光源210可以分别是波长为470nm的红外光和850nm的蓝光。光接收器220对应地包括红外光接收器和蓝光接收器。可以理解，粒径大小不同的微小颗粒具有不同散射特性。因此，两个光源210发出的光线分别经过烟雾颗粒散射后到达光接收器220，光接收器220将产生两组电流信号。两组电流信号经模拟前端电路处理后转换为与烟雾浓度成正比的电压信号。微控制器将模拟前端电路输出的红外光和蓝光两个通道的电压数值经过一系列运算处理后，计算出两个通道功率传输比ptr的比值，该参数可以分辨颗粒大小，从而区分不同类型的烟雾(如阴燃聚氨酯烟雾，阴燃木头烟雾，纸燃烧烟雾等)和常见的干扰源(如油烟，水雾)，提高了双光源无线烟雾报警器排除干扰源和避免误报的能力。
45.无线通讯模块可包括无线收发器芯片和天线。无线收发器芯片与控制电路模块通过数据传输总线和输入输出接口交互。无线收发器芯片采用间歇性工作的方式以降低报警器功耗，节省电池电量。微控制器通过输出接口控制无线收发器芯片的供电。报警器上传信息时，控制电路模块将报警器状态、现场温湿度等信息传输到无线收发器芯片，无线收发器芯片把这些信息发送至无线网络，从而将该些信息上传到管理平台。管理人员也可以从管理平台下发指令，指令通过无线通讯网络下达至多个烟雾报警器，实现集中远程控制。在一个实施例中，无线通讯模块采用lora模块，其中，lora的中文名称为远距离无线电(long range radio)。该实施例中，无线通讯模块采用lora模块，可提高无线信号传输距离，降低
报警器工作功率。当然，在其他实施例中，无线通讯模块也可采用zigbee、wifi、nb
‑
iot(窄带物联网)、蓝牙等技术实现无线通信功能。
46.结合图3所示，作为一种更佳的实施方式，烟雾探测器200还包括探测电路板230和集成有模拟前端电路的控制芯片240，控制芯片240设置在探测电路板230上，光接收器220和两个光源210均设置在控制芯片240上，且光接收器220和两个光源210均与探测电路板230电连接，探测电路板230与控制电路模块电连接。本实施例中，烟雾探测器200采用光源210、光接收器220和模拟前端电路集成于一体的控制芯片240，与独立的模拟前端电路相比，集成电路的器件精度更高，产生的噪声更小，减少了检测信号的误差和干扰，提高了信号处理电路的准确性和可靠性。
47.其中，模拟前端电路的作用一般包含跨阻放大，以及adc模数转换。控制电路模块通过数据传输总线与控制芯片240通信，修改控制芯片240内部配置的寄存器的数值，从而调整烟雾探测器200中光源210的发射频率，发射电流，以及模拟前端电路中的跨阻放大的放大倍数，adc转换器采样频率等参数。这些参数与灵敏度、准确度、工作功率(功耗)有关。例如，提高光源210的发射频率、发射电流可提高灵敏度；提高模拟前端电路中的跨阻放大的放大倍数以提高灵敏度；提高模拟前端电路采样频率以提高准确度。当然，灵敏度、准确度、功耗是相互限制的，需要工程师根据不同的应用需求选择相对合适的参数。
48.或者，作为另一种更佳的实施方式，控制电路模块包括集成有模拟前端电路的微控制器，光接收器220与微控制器电连接。该实施例中，控制电路模块采用集成有模拟前端电路的微控制器，与独立的模拟前端电路相比，集成电路的器件精度更高，产生的信号噪声更小，减少了检测信号的误差和干扰，提高了信号处理电路的准确性和可靠性。值得说明的是，双光源无线烟雾报警器是采用集成有模拟前端电路的控制芯片240，或者是采用集成有模拟前端电路的微控制器，两种实施方式择一使用即可。
49.参见图2所示，在一个实施例中，双光源无线烟雾报警器还包括烟雾探测迷宫400，烟雾探测迷宫400罩设在光接收器220和两个光源210上，烟雾探测迷宫400具有多个大小一致的进烟通道，烟雾探测迷宫400用于形成迷宫式的探测空间。其中，烟雾探测迷宫400可通过底部的卡扣固定在主电路板300上，上述的控制芯片240放置在烟雾探测迷宫400的探测空间的底部中央。探测空间内有烟雾时，两个光源210发出的光经过烟雾颗粒散射后到达光接收器220。烟雾颗粒越多，光接收器220接收到的光越强。本实例中使用的烟雾探测迷宫400的探测空间约为φ20mm*12.5mm，减小了双光源无线烟雾报警器的体积，使双光源无线烟雾报警器更适应住宅和商业用途建筑。烟雾探测迷宫400的进烟通道大小一致，保证了报警器的方位一致性性能。
50.结合图4和图5所示，进一步地，烟雾探测迷宫400包括顶板410和多个隔片420，多个隔片420绕顶板410的中心轴线均匀间隔地设置在顶板410上，顶板410为朝多个隔片420所在的一侧凸出的锥形板。较佳地，烟雾探测迷宫400为一体成型的结构，即顶板410和多个隔片420一体成型。烟雾探测迷宫400的顶板410内侧形成为锥形结构，避免了光源210发出的光线经顶部内壁直接反射到光接收器220，保证了烟雾探测器对烟雾浓度探测的准确性。
51.参见图2，在一个实施例中，双光源无线烟雾报警器还包括进烟支架110和防虫网500，进烟支架110与外壳100可拆卸地连接，进烟支架110罩设在烟雾探测迷宫400外，进烟支架110周向设有多个大小一致的开口。防虫网500套设在进烟支架110的外侧。其中，进烟
支架110可利用卡扣结构实现与外壳100的可拆卸连接。或者进烟支架110可利用螺钉与外壳100可拆卸连接。本实施例的进烟支架110周向设有多个大小一致的开口，使烟雾可以均匀地从各个方位进入烟雾探测迷宫400所形成的探测空间中，保证了报警器的方位一致性性能。而防虫网500既保证了有足够的烟雾可以透过防虫网500进入探测空间中，同时可以阻挡昆虫进入烟雾探测迷宫400。其中，防虫网500可采用网孔直径大小约为1mm的网状结构。
52.在上述实施例的基础上，主电路板300上还设有电源电路模块，电源电路模块与控制电路模块电连接，双光源无线烟雾报警器还包括电池组，电源电路模块与电池组电连接。较佳地，电源电路模块可包含防反接电路，滤波和稳压电路。防反接电路可防止不慎反接时造成电路损坏，滤波和稳压电路为控制电路模块等功能电路提供稳定可靠的工作电压。
53.参见图2，在上述实施例的基础上，主电路板300上还设有扩展功能电路模块，扩展功能电路模块与控制电路模块电连接，双光源无线烟雾报警器还包括扬声器600，扩展功能电路模块与扬声器600电连接。进一步地，外壳100上还可以设有拆卸检测结构，扩展功能电路模块中包含拆卸检测电路，从而实现了检测报警器是否被拆卸的功能。
54.在一个实施例中，拆卸检测结构包括按键开关310，按键开关310设置在主电路板300上。外壳100包括相对连接的上壳和底壳，主电路板300安装在上壳和底壳之间的空间内。按键开关310具有弹片，底壳上对应弹片设有凸起120。没有拆卸的状态下，底壳的凸起120压住主电路板300上的按键开关310的弹片，此时按键开关310是断开状态。在拆卸状态下，凸起120将弹片松开，此时按键开关310是闭合状态，从而双光源无线烟雾报警器会通过无线通信模块向管理平台发送信息，提示管理人员检查报警器是否有异常。
55.参见图2，在上述实施例的基础上，双光源无线烟雾报警器还包括温湿度传感器700，温湿度传感器700设置在主电路板300上且与扩展功能电路模块电连接，外壳100对应温湿度传感器700设置有检测窗口。
56.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
57.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。