一種移動式防空防災電聲警報器的製作方法
2023-09-24 04:09:55 6
專利名稱：一種移動式防空防災電聲警報器的製作方法
技術領域：
本發明涉及的是一種警報裝置，特別是一種用於人民防空、防災 的移動式電聲警報器。
背景技術：
人民防空警報器，是發放戰時防空警報信號與平時防災警報信號 的重要設備。根據未來戰爭發展與和平時期防災工作的實際需要，要 形成固定與機動、電聲與電動、地下與地上相結合的多重城市防空防 災報警體系。目前，人民防空警報器主要有電動型和電聲型兩種。電 動警報器是利用電動機帶動風輪，將機械能轉變成聲音，發出防空警 報信號，它具有結構簡單，成本低的優點，但存在效率低、只能使用 交流電、不能多次報警的缺陷，逐漸被電聲警報器所取代。電聲警報 器可交直流兩用，實現二次報警，還具備功率可調、話音擴音等多種 功能，更符合現代人民防空建設的需要。
但電動、電聲警報器都是布線安裝，固定使用的。在戰時、以及 災情突發的緊急情況下，警報器往往需要快速布點或補點安裝。現用 的電動和電聲警報器機動性能差，搬運安裝不便，達不到快速應急的 使用要求，沒有解決持續報警問題，戰時抗毀能力明顯不足。
發明內容
本發明目的在於提供一種移動式防空防災電聲警報器，它不依賴 交流電源、不需要布線固定安裝，可靈活移動和快速地進行調整安裝 和機動布置，機動性能優越。
為了達到上述目的，本發明採用以下技術解決方案-一種移動式防空防災電聲警報器，包括自供電直流電源、警報器 主機、警報控制器、揚聲器組和機箱體，其中，警報器主機由警報信 號儲存電路和警報功放電路組成，警報控制器由單片機警報控制模塊、
無線通訊模塊、手動控制模塊、保護電路和DC-DC轉換電路組成。由 自供電直流電源為警報器提供工作電源，在警報信號儲存電路中儲存 警報信號，安裝在機箱上的天線接收到控制信號後，經過無線通信模 塊進行解調，傳送給單片機警報控制模塊進行控制指令分析，控制警 報信號儲存電路輸出相應的警報信號至警報功放電路，經過功率放大 後，驅動揚聲器組播放。
本發明設備組成的各個部分，按照不同的功能劃分，設計成各自 獨立的功能部件，以積木形式組合安裝在具有防水和移動功能的機箱 體上，形成獨立完整的結構。
本發明採用太陽能電池和蓄電池組成的自供電直流電源，通過利 用太陽能電池光電轉換效應，將太陽能轉變成電能儲存在蓄電池中， 解決對交流電的依賴問題，因此與以交流市電為主電源的警報設備存 在根本不同，更適合人民防空戰爭時期使用。
本發明採用無線遠程統一控制方式，控制數據採用低功耗無線鏈 路傳輸，實現警報器主機和控制器一體化。遠程無線遙控採用自適應 技術，既可以由警報指揮控制中心進行遠程組網統一控制，也可以通 過可攜式手持控制器進行近距離無線控制。 本發明的優點
1、 可移動，機動靈活。
設備具有獨立完整性，不需要外接其它部件，安裝簡單，使用方 便。採用積木組合式結構，各功能部件可分拆運輸和快速組裝，也可 整體搬運或推行移動。可實現靈活移動和機動布置，能夠快速完成警 報器補點和布點，提高應急反應能力。
2、 不間斷報警。
採用自供電直流電源系統，通過利用太陽能轉換實現重複充電和 供電，完全消除了對交流電供電系統的依賴，實現不間斷連續報警， 提高戰時抗毀能力。
3、 降低使用環境要求。
設備採用無線統一遙控工作方式，適合在城市防空防災警報建設 中多點分布安裝使用，對使用環境的條件要求低，特別適合安裝在距 離供電設備較遠、布線困難的地方，如山頂、塔頂、房頂、水庫、河 堤、林區等位置，以及供電條件較差的偏遠地區。
圖l是本發明的結構示意圖2是本發明的電路組成示意框圖3是本發明具體實例的電路原理圖。
具體實施例方式
在圖1中，
設備由自供電直流電源、警報器主機l、警報控制器2、揚聲器組
3、和機箱4五部分組成，其中自供電驅動電源，設計採用蓄電池組5、 和太陽能電池板6組成的直流電源。所有的功能部件以積木形式組合 安裝在可移動的防水機箱體內外。
其中，太陽能電池板6直接平鋪安裝在機箱4的頂部，通過調節 支架7支撐角度，形成一定受光角度， 一般與當地緯度一致既可，並 選擇南向放置保證有效的陽光照射強度；接收控制信號的天線8外置 安裝在機箱體的頂部；而揚聲器則分成不同的方向，安裝在機箱的上 部；蓄電池組、警報器主機和警報控制器分成不同的小機箱連接疊放 在外機箱中，便於拆卸組裝，並利用外機箱的密閉性達到良好的防水 效果；機箱下面是一定高度的機架10，機架的底部，即機箱體的底部 安裝腳輪及其鎖定裝置9、方便移動和固定。設備結構獨立完整，不需 要再外接其它部件，既可以分拆運輸、快速組裝，也可以整體搬運或 直接推行，體現出安裝簡單、使用方便、機動靈活的優點。
在圖2中，
其中，警報器主機由警報信號儲存電路D1和警報功放電路D2組 成，警報控制器由單片機警報控制模塊C1、無線通信模塊T1、手動控 制模塊P1、保護電路E1和DC-DC轉換電路E2組成。
警報信號儲存電路儲存多種警報信號，這些警報信號主要分為兩 類， 一類是防空警報，分為預備警報、空襲警報和解除警報三種；另 一類是防災警報，可一種或多種。當安裝在機箱頂部的天線接收到控 制信號後、經過無線通信模塊進行解調，傳送給單片機控制模塊進行 控制指令分析，控制警報信號儲存電路輸出相應的警報信號至警報功
放電路，進行功率放大後，驅動機箱上的揚聲器組進行播放。另外為 了提高設備運行的可靠性，還增加保護電路對設備運行狀況和核心功 能部件等進行自檢反饋和保護控制。
多塊太陽能電池板經過串/並聯達到需要的工作電壓和輸出功率， 通過防反向充電的隔離二極體連接到蓄電池組上，為警報器提供電源。
蓄電池直流輸出一路直接給警報功放電路供電，另一路通過DC-DC轉 換電路，分別給警報控制器中的單片機警報控制模塊和無線通訊模塊 等供電。
本發明採用自供電電源，要求是具有自動重複充電和獨立供電的 功能，設計釆用太陽能電池和蓄電池組成的直流電源做為主驅動電源， 在此基礎上，設計預留其它供電方式的接口，可增加風力、生物發電 等供電驅動方式，或者直接增加發電機等供電方式。
本發明也可預留使用外部供電方式的接口，例如釆用交流市電直 接供電，或交流市電和太陽能同時給蓄電池充電，使用時需要進行簡 單的外部連線安裝。
本發明採用無線遙控工作方式，多臺設備遠程組網統一控制，控 制數據由低功耗無線鏈路傳輸，設計採用GPRS分組交換網或無線集 群專網等通信網絡為平臺的專用控制技術。不同的無線傳輸方式採用 不同的無線通訊模塊，例如GPRS無線控制可選用TM-35模塊，無線 集群控制可選用JW2118模塊。遠程遙控採用自適應技術，以適應多種 無線傳輸平臺，自動識別不同的傳輸鏈路，選擇相應糾錯方式和調製 解調方式，減少數據傳輸過程中產生的差錯，保證正確的警報發放。
警報控制模塊由MSP430低功耗單片機組成。設備還增加了手動控制 模塊，包括面板及相應的電路，可實現手動控制方式工作，作為無線 控制方式的輔助。
本發明設計採用GPRS分組交換網或無線集群專網等通信網絡為 平臺的專用控制技術，也包括基於CDMA、 3G和其他還在發展的通信 專網的無線控制技術。另外還預留有線控制和其他控制方式的控制接 □。
在圖3中，
一種移動式防空防災電聲警報器，機箱頂部安裝有4塊太陽能電 池板。太陽能電池板在電路中串聯隔離二極體dl後，直接連接到蓄電 池組上重複充電，蓄電池直流輸出電壓士48V， 一路直接供給警報功放 電路，另一路通過DC-DC轉換電路SF-10模塊進行電壓轉換，分別產 生5V、 12V電壓。
該警報器設計採用無線控制和手動控制兩種控制方式，並以無線 控制作為主控制方式。基於無線集群專網進行多臺警報器無線統一控 制，無線通訊模塊採用JW2118。警報信號儲存電路設計選用ISD4004 語音晶片，警報功放電路採用D-500功放模塊，4隻揚聲器並聯連接， 朝向4個方向，安裝在太陽能電池板下面的機箱體上。
綜合保護電路選用LM2931進行電壓比較，採用RCQ電路對音頻 輸出信號電平採樣檢測，由單片機警報控制模塊分析處理，按照程序 控制對應的繼電器組模塊(Kl、 K2、 K3)，對蓄電池過充、過放進行 保護，對功放模塊D-500、揚聲器等核心功能部件進行保護。
使用時，將設備運達指定位置後，鎖住機架底部的腳輪或用其它 方法使其固定，將太陽能電池板通過支架撐起調整到合適角度，保證 太陽光有效照射面積和強度，依次將蓄電池箱、主機箱和控制箱等放 入外機箱，連接電纜，然後打開電源開關，即進入正常待機狀態。
該警報器的額定輸出功率達到幾百瓦以上，蓄電池充滿電後，在 額定功率下可連續播放警報信號。當蓄電池放完後，太能能電池連續
充電10小時(1個晴天)左右可重新充滿。而在伺服待機狀態，靜態
功耗遠遠小於太陽能轉換儲存能量。因此設備無需交流供電，並可實 現不間斷連續報警。
權利要求
1、一種移動式防空防災電聲警報器，包括自供電直流電源、主機、控制器、揚聲器組和機箱體，其中，主機由警報信號儲存電路和警報功放電路組成，控制器由單片機警報控制模塊、無線通信模塊、手動控制模塊、保護電路和DC-DC轉換電路組成，其特徵在於在機箱(4)中設置自供電直流電源，自供電直流電源、警報器主機(1)、警報控制器(2)、揚聲器組(3)各功能部件以積木形式組合安裝在機箱(4)內外，形成獨立完整的整機結構，設備運行和警報信號發放採用無線遠程統一控制方式，由無線鏈路傳輸控制數據。
2、 根據權利要求1所述的警報器，其特徵在於在機箱(4)頂 部安裝太陽能電池板(6)和天線(8)，太陽能電池板(6)通過支架(7)來調節安裝角度，在機箱體底部配裝移動腳輪及其鎖定裝置(9)。
3、 根據權利要求1所述的警報器，其特徵在於自供電直流電源 包括太陽能電池板(6)、蓄電池組(5)，太陽能電池與蓄電池組之間 串聯隔離二極體(dl)。
4、 根據權利要求1和權利要求3所述的警報器，其特徵在於自供電直流電源還包括風力發電、生物發電、發電機提供的電源。
5、 根據權利要求1和權利要求3所述的警報器，其特徵在於警報器預留有交流市電供電接口 ，供交流市電和太陽能電池同時給蓄電 池充電。
6、 根據權利要求1所述的警報器，其特徵在於控制信號是基於 無線集群、gprs、 cdma、 3g通信專網的無線控制技術。
7、 根據權利要求1和權利要求6所述的警報器，其特徵在於警 報器預留有線控制和其他控制方式的控制接口 。
8、 根據權利要求1所述的警報器，其特徵在於單片機警報控制 模塊釆用msp430單片機。
全文摘要
本發明涉及一種防空防災電聲警報器，其採用太陽能電池與蓄電池相結合的自動充電、連續供電的直流電源；採用無線遠程統一控制，控制數據由無線鏈路傳輸。本發明包括太陽能電池板、蓄電池、警報器主機、警報控制器、揚聲器等，各自獨立的功能部件用積木形式集成安裝在可移動的防水機箱內外，形成獨立完整的整機結構。既可以分拆運輸、快速組裝，也可以整體搬運或直接推行，安裝簡單、使用方便。本發明可靈活移動和機動布置，快速完成警報器布點和補點，提高應急反應能力；可實現不間斷連續報警，提高戰時抗毀能力；可降低對使用環境的條件要求，適合廣泛應用在城市防空防災警報系統中，也包括供電條件較差的偏遠地區和特殊場合。
文檔編號G08B25/10GK101097648SQ20061003613
公開日2008年1月2日 申請日期2006年6月29日 優先權日2006年6月29日
發明者豪 任, 何曉波, 朱保禮, 君 畢, 羅宇強 申請人:廣州市光機電工程研究開發中心;廣州市三圓軸承製造有限公司