一種災害預警自動爆窗器系統裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種車內逃逸裝置，具體涉及一種災害預警自動爆窗器系統裝置。
【背景技術】
[0002]近年來，公交客車火災事件在一些城市頻頻發生，如2009年6月5日成都公交燃燒事件，造成27人死亡，74人受傷；2013年6.7廈門公交起火案，造成47人死亡，34人受傷；2014年7.5杭州公交車縱火案，造成32人受傷。由于車上起火時燃燒速度快，乘客們易擁擠混亂，疏散困難，不能夠及時逃生，極易造成重大的人員傷亡和經濟損失。
[0003]如今大部分客運車輛都配備安全錘，主要是利用救生錘圓錐形的尖端，當用錘砸玻璃時，使車玻璃在該點受到很大的外作用力而產生開裂。盡管這些普通安全錘經濟好用，但是在發生火災等危急時刻，乘客們極易慌亂，很難正確使用安全錘進行破窗逃生。
【發明內容】
[0004]發明目的:為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種災害預警自動爆窗器系統裝置，通過煙霧傳感器和溫度傳感器檢測車內的情況，當車內煙霧和溫度超過安全閾值后，繼電器控制爆窗器利用沖擊力破壞車窗玻璃，達到逃生的目的。
[0005]技術方案:為解決上述技術問題，本發明的一種災害預警自動爆窗器系統裝置，包括檢測端和控制端，所述檢測端包括第一單片機、第一無線模塊、傳感器模塊、報警模塊和穩壓模塊，所述傳感器模塊包含分布于車內的溫度傳感器和煙霧傳感器，溫度傳感器和煙霧傳感器檢測到的結果傳輸到第一單片機內，第一單片機處理后的數據通過第一無線模塊傳送到控制端，第一單片機還與報警模塊和穩壓模塊分別連接；所述控制端包含第二單片機、第二無線模塊、繼電器，第二無線模塊接收第一無線模塊傳送的數據，將數據傳輸到第二單片機內，第二單片機與顯示模塊連接，將數據通過顯示模塊顯示出來，第二單片機與繼電器連接，繼電器與安裝在車玻璃上的爆窗器連接。
[0006]作為優選，所述檢測端還包括用于設定安全閾值的命令選擇模塊。
[0007]作為優選，所述報警模塊包含蜂鳴器和警告燈。
[0008]在本發明中，各個檢測端分布于汽車內部不同的監測點，實時檢測著對應點的溫度值和煙霧值，并與設定的溫度報警值和煙霧報警值比較，若檢測正常，則繼續循環檢測；若測得實際煙霧值或實際溫度值接近設定值時，或僅一個檢測端煙霧值超過預警值時，則發出一級報警，系統會發出一級報警信號；若測得實際煙霧值或溫度值大于對應設定報警值，系統則發出二級報警，，并且進行延時，若規定時間內有人為中斷報警系統，系統則將重新繼續從頭開始檢測和判斷，若沒有人為中斷報警系統，單片機將會啟動爆窗器進行爆窗。
[0009]有益效果:本發明的災害預警自動爆窗器系統裝置，通過煙霧傳感器和溫度傳感器檢測車內的情況，當車內煙霧和溫度超過安全閾值后，繼電器控制爆窗器利用沖擊力破壞車窗玻璃，達到逃生的目的，自動化程度高，避免危急時刻即使乘客慌亂，也不會無法逃生的情況；能夠自動閥值設定，實時多點檢測車內火災信息，能夠自身故障檢測，充分保證檢測端的正常工作。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發明的模塊框圖。
[0011]圖2為檢測端、爆窗器及控制端車內安裝布局示意圖；
[0012]圖3為檢測端的電路圖；
[0013]圖4為控制端的電路圖。
【具體實施方式】
[0014]如圖1至圖4所示，本發明的一種災害預警自動爆窗器系統裝置，包括檢測端1和控制端2，所述檢測端1包括第一單片機101、第一無線模塊102、傳感器模塊103、報警模塊105和穩壓模塊106，所述傳感器模塊103包含分布于車內的溫度傳感器和煙霧傳感器，溫度傳感器型號為DS18B20，煙霧傳感器為MQ2煙霧傳感器模塊103，溫度傳感器和煙霧傳感器將檢測到車內的結果傳輸到第一單片機101內，第一單片機101將結果與安全閾值做比較，超過閾值，第一單片機101控制報警模塊105報警，報警模塊105可以為蜂鳴器或警告燈，第一單片機101處理后的數據通過第一無線模塊102傳送到控制端2，第一單片機101由穩壓模塊106提供穩定的電壓；所述控制端2包含第二單片機201、第二無線模塊202、繼電器204，第二無線模塊202接收第一無線模塊102傳送的數據，將數據傳輸到第二單片機201內，第二單片機與顯示模塊203連接，將數據通過顯示模塊203顯示出來，第二單片機201與繼電器連接，繼電器與安裝在車玻璃上的爆窗器連接。第二單片機201由穩壓模塊205提供電壓。第一單片機101和第二單片機201型號為PIC16F877A，繼電器204型號為SRD-05VDC-SL-C-5V，第一無線模塊102和第二無線模塊202采用NRF24L01無線模塊。
[0015]在本發明中，檢測端1還包括用于設定安全閾值的命令選擇模塊104，命令選擇模塊104包含按鍵控制和紅外遙控控制，可通過按鍵調節煙霧傳感器和溫度傳感器的安全閾值或者通過紅外遙控調節安全閾值。按鍵控制包括4個按鈕，為煙霧調節、溫度調節、增加、減小四個功能。第一無線模塊102與第一單片機101之間通過SPI通信方式傳輸數據，用于接收和發送第一單片機101傳輸過來的數據；第一單片機101用于執行命令選擇電路選擇的功能，且用于處理傳感器模塊103測得的實際值，并向控制端2發送報警信息。第二無線模塊202與第二單片機201之間通過SPI串口通信方式傳輸數據，用于接收和發送第二單片機201傳輸過來的數據；第二單片機201用于處理第二無線模塊202發送來報警信息。
[0016]第一無線模塊102和第二無線模塊202為工作于2.4GHz到2.5GHz之間ISM頻段的NRF24L01，是一種新型單片射頻收發器件。它內置頻率合成器，自帶功率放大器以及晶體振蕩等模塊，加上增強型ShockBurst融合進去的技術，可用程序來對輸出功率和通信頻道來配置。NRF24L01功耗低，-6dBm功率發射的工作電流僅9毫安；接收的情況下，工作電流僅12.3毫安，多種低功率工作模式使節能設計更加方便。可通過SPI方式與單片機進行數據傳輸。
[0017]為了方便不同氣候環境以及車內不同監測點的具體情況，本發明中不僅具有按鍵和遙控進行安全閥值設定方式，還具有安全閥值自動設置功能，檢測端1開機后，能夠自動檢測周圍的環境從而進行安全閥值自動設定。自動設定閥值是系統開機后，檢測端抓取前幾分鐘測得煙霧和溫度的平均值，根據煙霧和溫度平均值，自動設置一個合理的安全閥值。如當檢測到煙霧平均值為30時，煙霧安全閥值自動設置為70 ;當檢測到溫度平均值34時，溫度安全閥值被設定為74。此外，為了充分保證系統的正常工作，各個檢測端1具有自動故障檢測功能，若某一檢測端1的傳感器模塊103、無線模塊發送故障，控制端2能夠自動發出對應檢測端1故障報警，故障檢測主要是通過在檢測端與控制端之間的數據傳輸中，加入一組檢測端自身各個模塊工作狀態字節數據，控制端通過讀取此檢測字節數據，可以判斷具體檢測端的具體模塊是否工作正常。
[0018]爆窗器安裝于車窗上部角落，啟動后其沖擊力足以擊裂車窗；控制端2安裝于司機旁邊，便于司機控制；檢測端1和爆窗器的安裝主要根據汽車火災燃燒規律及其他特殊情況進行合理布局。
[0019]控制端和檢測端的電路圖如圖3和圖4所示，檢測端用于監測起火情況的煙霧模塊得接入單片機的AD轉換管腳，這樣設計的目的是通過煙霧模塊的模擬量信號變化從而測得煙霧的變化，并且通過檢測模擬量信號，微小的變化也是可以檢測出來的，從而提高了檢測精度和靈敏度。而溫度傳感器則可以接入普通10端口，因為溫度傳感器的溫度信息是通過電平信號傳送給單片機的。無線傳輸模塊得接入單片機SPI串口通信，或者其余具有中斷功能的串口，這樣的目的是單片機收到無線傳輸過來的命令時，能夠立即執行。控制端的中斷爆窗器的按鍵得接入單片機的中斷功能端口，為了便于立即能夠響應中斷信號。不使用的空管腳串上電阻，便于低功耗。控制端的中斷爆窗器的按鍵得接入單片機的中斷功能端口，為了便于立即能夠響應中斷信號。
[0020]本發明在使用時，檢測端、爆窗器及控制端車內安裝布局如圖2所示，圖中A為監測點，C為爆窗器安裝點，當車內出現火災時，溫度傳感器和煙霧傳感器檢測到的值超過安全閾值后，第一單片機101控制報警模塊105報警，第一單片機101通過第一無線模塊102將報警信息傳送到第二單片機201中，第二單片機將報警信息通過顯示模塊203呈現在駕駛員的眼前，若設定時間內無人中斷報警，第二單片機201將會啟動爆窗器工作，若有人為中斷報警，系統將解除報警。
[0021]以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出:對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種災害預警自動爆窗器系統裝置，其特征在于:包括檢測端和控制端，所述檢測端包括第一單片機、第一無線模塊、傳感器模塊、報警模塊和穩壓模塊，所述傳感器模塊包含分布于車內的溫度傳感器和煙霧傳感器，溫度傳感器和煙霧傳感器檢測到的結果傳輸到第一單片機內，第一單片機處理后的數據通過第一無線模塊傳送到控制端，第一單片機還與報警模塊和穩壓模塊分別連接；所述控制端包含第二單片機、第二無線模塊、繼電器，第二無線模塊接收第一無線模塊傳送的數據，將數據傳輸到第二單片機內，第二單片機與顯示模塊連接，將數據通過顯示模塊顯示出來，第二單片機與繼電器連接，繼電器與安裝在車玻璃上的爆窗器連接。2.根據權利要求1所述的災害預警自動爆窗器系統裝置，其特征在于:所述檢測端還包括用于設定安全閾值的命令選擇模塊。3.根據權利要求1所述的災害預警自動爆窗器系統裝置，其特征在于:所述報警模塊包含蜂鳴器和警告燈。
【專利摘要】本發明公開了一種災害預警自動爆窗器系統裝置，包括檢測端和控制端，所述檢測端包括第一單片機、第一無線模塊、傳感器模塊和報警模塊，所述傳感器模塊包含溫度傳感器和煙霧傳感器，溫度傳感器和煙霧傳感器檢測到的結果傳輸到第一單片機內，第一單片機處理后的數據通過第一無線模塊傳送到控制端，第一單片機還與報警模塊和穩壓模塊分別連接；所述控制端包含第二單片機、第二無線模塊、繼電器，第二無線模塊接收第一無線模塊傳送的數據，將數據傳輸到第二單片機內，第二單片機與顯示模塊連接，第二單片機與繼電器連接，繼電器與爆窗器連接。當發生異常能夠及時預警，并且能夠自動啟動爆窗器進行破窗，能夠很好的幫助乘客們在危急時刻逃生。
【IPC分類】B60R21/08, B60Q9/00
【公開號】CN105313822
【申請號】CN201510600244
【發明人】王筱蓉, 賁月亭, 姜根柱, 王繼剛, 章金鑫, 高杰, 王勛, 唐文獻
【申請人】江蘇科技大學
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2015年9月18日