一種用于化糞池的智能預(yù)警裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及到Zigbee技術(shù)、無線通信技術(shù)、智能控制技術(shù)，具體地說是一種用于化糞池的智能預(yù)警裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]對于大多數(shù)城市居民來講，化糞池近在咫尺，卻遠(yuǎn)離天涯，這個(gè)和我們生活息息相關(guān)的生活設(shè)施總是被我們忽略，但隨著生活水平的大幅提高，居民對環(huán)境衛(wèi)生和污水排放處理有更高的安全要求；化糞池溢出、爆炸、傷亡和溺亡的消息充斥報(bào)紙、廣播和網(wǎng)絡(luò)；政府的應(yīng)急措施往往只能事后處理，缺乏有效的預(yù)警機(jī)制，每年因化糞池事故造成的損失非常巨大。初步估算每個(gè)大城市都會(huì)有上萬個(gè)化糞池，這還不包括農(nóng)村。據(jù)調(diào)查，每年出現(xiàn)大量的溢出、爆炸和傷亡事件，但目前很少有城市注重化糞池的管理和監(jiān)測。僅重慶市從安全的角度考慮在部分區(qū)域?qū)嵤┝嘶S池的氣體監(jiān)測裝置，但是造價(jià)昂貴，效果有限。傳統(tǒng)的化糞池進(jìn)行檢查的方法都是通過物理計(jì)算進(jìn)行人工更換，安全性極低，耗費(fèi)的人力財(cái)力也極大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種用于化糞池的智能預(yù)警裝置，該裝置結(jié)合主流技術(shù)zigbee，對傳統(tǒng)化糞池的升級和改造，自動(dòng)監(jiān)測化糞池內(nèi)氣體溶度和液位的高低，達(dá)到檢測、報(bào)警、清洗的功能，提高安全保障。
[0004]本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0005]—種用于化糞池的智能預(yù)警裝置，其特征在于:該智能預(yù)警裝置包括設(shè)置在化糞池池蓋外側(cè)的受控活動(dòng)部分和設(shè)置在化糞池池蓋內(nèi)側(cè)的信號處理及通訊部分；所述受控活動(dòng)部分包括報(bào)警器和電源，信號處理及通訊部分包括傳感器和射頻單片機(jī)；所述射頻單片機(jī)包括射頻控制節(jié)點(diǎn)、無線發(fā)送和接收節(jié)點(diǎn)；所述傳感器包括可燃?xì)怏w傳感器和超聲波液位探測器；可燃?xì)怏w傳感器、超聲波液位探測器、報(bào)警器和電源均與射頻單片機(jī)連接；無線發(fā)送和接收節(jié)點(diǎn)與射頻控制節(jié)點(diǎn)之間通過無線通訊連接。
[0006]本實(shí)用新型中，所述報(bào)警器包括蜂鳴器和LED燈。所述超聲波液位探測器為防水型。電源是太陽能電池板和鋰電池。所述可燃?xì)怏w傳感器為甲烷傳感器。
[0007]本實(shí)用新型中，所述射頻控制節(jié)點(diǎn)與無線發(fā)送節(jié)點(diǎn)通過單任務(wù)程序射頻通訊技術(shù)傳遞數(shù)據(jù)和控制指令，并使用動(dòng)態(tài)自愈網(wǎng)的方式進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸，加快傳輸速度和網(wǎng)絡(luò)安全。
[0008]進(jìn)一步的方案中，所述傳感器包括超聲波液位探測器，采用非接觸式探測發(fā)散角度小于15度超聲波探測技術(shù)，精確探測化糞池深度和傳感器安裝高度來計(jì)算出液位高度，不受池邊緣干擾。
[0009]進(jìn)一步的方案中，所述傳感器包括可燃?xì)怏w傳感器，氣體傳感器采用低電壓〈5V工作，并且探測氣體室在化糞池智能報(bào)警裝置，探頭與電路板分開放置，安全性好。
[0010]進(jìn)一步的方案中，所述射頻控制節(jié)點(diǎn)、無線發(fā)送和接收節(jié)點(diǎn)為TI公司生產(chǎn)的射頻芯片，例如CC2530。
[0011]進(jìn)一步的方案中，所述各無線發(fā)送和接收節(jié)點(diǎn)采用跑單任務(wù)程序，并且采用動(dòng)態(tài)自愈傳輸網(wǎng)方式進(jìn)行組網(wǎng)。傳輸網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)變化時(shí)，會(huì)自動(dòng)重新搜尋最佳傳輸路徑，保障數(shù)據(jù)傳輸路徑的安全和快捷，并且向小區(qū)物業(yè)發(fā)出節(jié)點(diǎn)變化信息的警告信息。無傳感器的節(jié)點(diǎn)可根據(jù)需要，選擇性的安裝在小區(qū)路燈桿子上做通信路由，有傳感器的節(jié)點(diǎn)安裝在化糞池智能報(bào)警裝置內(nèi)。
[0012]射頻控制節(jié)點(diǎn)和無線發(fā)送和接收節(jié)點(diǎn)的核心芯片我們選用了 TI公司生產(chǎn)的CC2530芯片，超聲波液位探測器我們選用了防水型的JSN-SR04T，可燃?xì)怏w傳感器我們選用了 MQ-4。
[0013]所述電源為太陽能電池板供電，為儲(chǔ)電裝置充電及整個(gè)系統(tǒng)供電。當(dāng)太陽能電池板無供電時(shí)，鋰電池給整個(gè)系統(tǒng)提供電源，太陽能電池板有供電時(shí)，鋰電池進(jìn)入充電狀態(tài)。
[0014]本實(shí)用新型具體使用方式是:
[0015]將化糞池智能報(bào)警裝置放置于化糞池上，并在上方樹起供電裝置及報(bào)警裝置，附近裝上通信路由進(jìn)行動(dòng)態(tài)自愈網(wǎng)搭建，傳感器的節(jié)點(diǎn)可根據(jù)需要，選擇性的安裝在小區(qū)路燈桿子上做通信路由，主機(jī)安裝在小區(qū)物業(yè)中，小區(qū)物業(yè)可以查看化糞池濃度及液位高度。環(huán)衛(wèi)公司還可以設(shè)置報(bào)警值，環(huán)衛(wèi)工人可以通過手機(jī)、平板通過APP進(jìn)行清潔工作。
[0016]本實(shí)用新型結(jié)合主流技術(shù)zigbee，在化糞池的池蓋上，對傳統(tǒng)化糞池的升級和改造，達(dá)到檢測、報(bào)警、清洗的功能，提高安全保障。
[0017]本實(shí)用新型具有以下突出的有益效果:
[0018]本使用新型的化糞池智能預(yù)警裝置依托zigbee技術(shù)自動(dòng)完成遠(yuǎn)程傳輸、遠(yuǎn)程控制和動(dòng)態(tài)自愈網(wǎng)技術(shù)，有效解決了日常生活中若干常見安全問題，環(huán)衛(wèi)工人使用手機(jī)、平板就可以知道附近那些化糞池需要優(yōu)先進(jìn)行清淘，并且大大提高安全問題和清潔工人的工作效率。同時(shí)大大提高了化糞池的透明度。使用免費(fèi)的公共信號2.4G的載波頻段；具有一定的現(xiàn)實(shí)意義及實(shí)用價(jià)值。
[0019]本發(fā)明不僅可以做到在線監(jiān)測化糞池池內(nèi)，還可以做到防止溺亡事件的發(fā)生，還增加了化糞池的透明度，提高了環(huán)衛(wèi)工人的清潔效率。配合可燃?xì)怏w傳感器，實(shí)現(xiàn)化糞池池內(nèi)沼氣濃度的監(jiān)測；配合超聲波液位探測器，實(shí)現(xiàn)化糞池池內(nèi)液位的監(jiān)測。具有一定的現(xiàn)實(shí)意義及實(shí)用價(jià)值。
【附圖說明】
[0020]圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
[0021]圖2為本實(shí)用新型中射頻單片機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明:
[0023]參見圖1，一種用于化糞池的智能預(yù)警裝置，該智能預(yù)警裝置包括設(shè)置在化糞池池蓋外側(cè)的受控活動(dòng)部分和設(shè)置在化糞池池蓋內(nèi)側(cè)的信號處理及通訊部分；受控活動(dòng)部分包括報(bào)警器和電源，信號處理及通訊部分包括傳感器和射頻單片機(jī)。射頻單片機(jī)包括射頻控制節(jié)點(diǎn)、無線發(fā)送和接收節(jié)點(diǎn)。傳感器包括可燃?xì)怏w傳感器和超聲波液位探測器；采用非接觸式探測發(fā)散角度小于15度超聲波探測技術(shù)，精確探測化糞池深度和傳感器安裝高度來計(jì)算出液位高度，不受池邊緣干擾?？扇?xì)怏w傳感器、超聲波液位探測器、報(bào)警器和電源均與射頻單片機(jī)連接；無線發(fā)送和接收節(jié)點(diǎn)與射頻控制節(jié)點(diǎn)之間通過無線通訊連接。射頻控制節(jié)點(diǎn)、無線發(fā)送和接收節(jié)點(diǎn)為TI公司生產(chǎn)的射頻芯片，例如CC2530。
[0024]報(bào)警器包括蜂鳴器和LED燈。超聲波液位探測器為防水型。電源是太陽能電池板和鋰電池?？扇?xì)怏w傳感器為甲烷傳感器?？扇?xì)怏w傳感器采用低電壓〈5V工作，并且探測氣體室在化糞池智能報(bào)警裝置，探頭與電路板分開放置，安全性好。
[0025]射頻控制節(jié)點(diǎn)與無線發(fā)送節(jié)點(diǎn)通過單任務(wù)程序射頻通訊技術(shù)傳遞數(shù)據(jù)和控制指令，并使用動(dòng)態(tài)自愈網(wǎng)的方式進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸，加快傳輸速度和網(wǎng)絡(luò)安全。
[0026]各無線發(fā)送和接收節(jié)點(diǎn)采用跑單任務(wù)程序，并且采用動(dòng)態(tài)自愈傳輸網(wǎng)方式進(jìn)行組網(wǎng)。傳輸網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)變化時(shí)，會(huì)自動(dòng)重新搜尋最佳傳輸路徑，保障數(shù)據(jù)傳輸路徑的安全和快捷，并且向小區(qū)物業(yè)發(fā)出節(jié)點(diǎn)變化信息的警告信息。無傳感器的節(jié)點(diǎn)可根據(jù)需要，選擇性的安裝在小區(qū)路燈桿子上做通信路由，有傳感器的節(jié)點(diǎn)安裝在化糞池智能報(bào)警裝置內(nèi)。
[0027]在探測液位和氣體時(shí)，每隔一段時(shí)間，射頻控制節(jié)點(diǎn)將采集的數(shù)據(jù)送至射頻控制節(jié)點(diǎn)處理，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綗o線發(fā)送和接收節(jié)點(diǎn)，無線發(fā)送和接收節(jié)點(diǎn)將會(huì)傳輸?shù)酵ㄓ嵚酚?，講送回小區(qū)物業(yè)的值達(dá)到了預(yù)警值，小區(qū)物業(yè)將會(huì)響起報(bào)警信號，同時(shí)給上位機(jī)和化糞池報(bào)警裝置發(fā)送報(bào)警信號。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于化糞池的智能預(yù)警裝置，其特征在于:該智能預(yù)警裝置包括設(shè)置在化糞池池蓋外側(cè)的受控活動(dòng)部分和設(shè)置在化糞池池蓋內(nèi)側(cè)的信號處理及通訊部分；所述受控活動(dòng)部分包括報(bào)警器和電源，信號處理及通訊部分包括傳感器和射頻單片機(jī)；所述射頻單片機(jī)包括射頻控制節(jié)點(diǎn)、無線發(fā)送和接收節(jié)點(diǎn)；所述傳感器包括可燃?xì)怏w傳感器和超聲波液位探測器；可燃?xì)怏w傳感器、超聲波液位探測器、報(bào)警器和電源均與射頻單片機(jī)連接；無線發(fā)送和接收節(jié)點(diǎn)與射頻控制節(jié)點(diǎn)之間通過無線通訊連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于化糞池的智能預(yù)警裝置，其特征在于:所述報(bào)警器包括蜂鳴器和LED燈。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于化糞池的智能預(yù)警裝置，其特征在于:所述超聲波液位探測器為防水型。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于化糞池的智能預(yù)警裝置，其特征在于:電源是太陽能電池板和鋰電池。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于化糞池的智能預(yù)警裝置，其特征在于:所述可燃?xì)怏w傳感器為甲烷傳感器。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于化糞池的智能預(yù)警裝置，包括設(shè)置在化糞池池蓋外側(cè)的受控活動(dòng)部分和設(shè)置在化糞池池蓋內(nèi)側(cè)的信號處理及通訊部分；所述受控活動(dòng)部分包括報(bào)警器和電源，信號處理及通訊部分包括傳感器和射頻單片機(jī)；所述射頻單片機(jī)包括射頻控制節(jié)點(diǎn)、無線發(fā)送和接收節(jié)點(diǎn)；所述傳感器包括可燃?xì)怏w傳感器和超聲波液位探測器；可燃?xì)怏w傳感器、超聲波液位探測器、報(bào)警器和電源均與射頻單片機(jī)連接；無線發(fā)送和接收節(jié)點(diǎn)與射頻控制節(jié)點(diǎn)之間通過無線通訊連接。本實(shí)用新型可以做到防止溺亡事件的發(fā)生，提高了環(huán)衛(wèi)工人的清潔效率，實(shí)現(xiàn)化糞池池內(nèi)沼氣濃度的監(jiān)測；實(shí)現(xiàn)化糞池池內(nèi)液位的監(jiān)測。具有一定的現(xiàn)實(shí)意義及實(shí)用價(jià)值。
【IPC分類】G08B21/02, G08B21/16
【公開號】CN204856827
【申請?zhí)枴緾N201520552020
【發(fā)明人】朱純?nèi)? 戴娟, 唐華, 汪振勝
【申請人】南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年7月28日