一種煙花燃放節點安全監控系統的製作方法
2023-06-18 11:10:41 2
專利名稱:一種煙花燃放節點安全監控系統的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於煙花燃放技術領域：
。
背景技術：
在大型煙花燃放項目中，其燃放節點分布區域大，節點分散，燃放效果適合數萬人，甚至數十萬人觀賞。但是，目前對煙花燃放節點進行安全控制的信息技術和產品都沒有出現，更沒有現有技術予以報導，燃放節點的安全控制問題仍然廣泛採用人工模式，非常耗費人力；由於技術手段落後，人員信息溝通存在很多障礙；經常引發各種安全問題。而且，一場大規模燃放的人群聚集量可多達幾萬人甚至十幾萬人，人群密度巨大，一旦發生安全事故，後果可能會非常嚴重。
發明內容
為了解決上述弊端，本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種較高安全標準要求的煙花燃放節點安全保護產品。為了解決上述技術問題，本實用新型採用的技術方案是，一種煙花燃放節點安全監控系統，包括依序串行連接的信息採集系統、信息控制系統、電控系統、點火系統；所述信息採集系統包括並行的語音警示系統、電子柵欄系統、視頻監控系統；
所述語音警示系統包括都卜勒效應傳感器電路、放大電路、電子開關控制電路、單穩態觸發器和語音警示電路；
所述都卜勒效應傳感器電路由天線W、電阻器Rl R4、電感器L、電容器Cl和電晶體Vl組成；所述放大電路由電容器C2、C3、電阻器R5、R6和電晶體V2組成；所述電子開關控制電路由電容器C4、檢測二極體VD、電阻器R7、R8和電晶體V3、V4組成；所述單穩態觸發器電路由時基集成電路1C、電阻器R9和電容器C5、C6組成；所述語音警示電路由電晶體V5、電阻器R10、電容器C7、C8和專用警示器HA組成；
所述電子柵欄系統包括電源電路、自激式多諧振蕩器和高壓發生器電路；
所述視頻監控系統包括硬體部分和軟體部分，所述硬體部分由視頻採集轉換模塊、視頻編碼模塊、嵌入式微處理器模塊組成；所述軟體部分採用嵌入式作業系統設計，包括視頻編碼模塊、視頻伺服器模塊、數據包發送模塊組成。
本實用新型的有益效果在於，採用上述技術方案，所述信息採集系統向所述信息控制系統發送電信號，反映燃放節點的安全狀態，所述信息控制系統通過所述電控系統對所述點火系統進行上電、斷電控制；所述語音警示系統、電子柵欄系統、視頻監控系統中，任一系統反饋的斷電信息，可通過所述信息控制系統和所述電控系統對所述點火系統實施斷電；具備電子示警、電子阻截、紅外監控、自動斷電四種功能。任一手段偵測到危險狀況時，都可對煙花點火器自動斷電的技術。確保節點安全。
[0009]圖1是系統整體結構流程圖；
圖2是語音警示電路圖；
圖3是電子柵欄系統電路圖；
圖4是視頻監控系統結構圖。
具體實施方式
參見附圖，反映本實用新型的一種具體結構，信息採集系統101在都卜勒效應音頻警示監控設備、電子柵欄、紅外視頻監控設備均反饋安全信號的情況下，向信息控制系統102傳遞上電信號，信息控制系統102通過電控系統103對點火系統104上電；否則，自動斷電。為此，設計都卜勒效應音頻警示監控設備，使之在有人侵入其監控區域時，反覆發出「危險地帶，立即退出」的語音警示信號，警示侵入者退出煙花點火、燃放區域。該感應式音頻警示電路由都卜勒效應傳感器電路、放大電路、電子開關控制電路、單穩態觸發器和語音警示電路組成，如圖2成示。電路中，都卜勒效應傳感器電路由天線W、電阻器Rl R4、電感器L、電容器Cl和電晶體Vl組成(VI和Rl R4、L和Cl組成自激式振蕩器)；放大電路由電容器C2、C3、電阻器R5、R6和電晶體V2組成；電子開關控制電路由電容器C4、檢測二極體VD、電阻器R7、R8和電晶體V3、V4組成；單穩態觸發器電路由時基集成電路1C、電阻器R9和電容器C5、C6組成；語音警示電路由電晶體V5、電阻器R10、電容器C7、C8和專用警示器HA組成。接通電源開關S，語音警示電路進入警戒狀態。都卜勒傳感器電路振蕩工作後，通過天線W向周圍空間射出微波信號，有效輻射半徑Sm。有人進入該區域內走動時，被人體反射回來的電磁波信號通過天線W使自激振蕩器的信號幅度及頻率相應地發生變化，從而導致C3兩端電壓發生波動。人體越靠近W，電壓波動的幅度會越大；人體移動越快，電壓波動的頻率越高。C3兩端的波動電壓經V2放大及VD檢波後使V3和V4瞬間導通，在IC的2腳產生低電平觸發信號，使單穩態觸發器翻轉，由穩態變為暫穩態，IC的3腳輸出高電平，V5導通，HA通電後反覆發出響亮的「危險地帶，立即退出」警示聲。延時警示25s，單穩態觸發器恢復為穩態，IC的3腳又變為低電平，V5截止，HA停止發聲。
其中，Rl RlO均選用1/4W金屬膜電阻器或碳膜電阻器。Cl和C2均選用高頻瓷介電容器；C3 C5和C7、C8均選用耐壓值為16V的鋁電解電容器；C6選用滌綸電容器或獨石電容器。VD選用1N4148型矽開關二極體。Vl選用3DG56或3DG80型超高頻矽NPN電晶體；V2和V4選用S9013或S9014、3DG6、3DG8型矽NPN昌體管；V3選用S9012或S9015、3⑶21型矽PNP電晶體；V5選用塑封的DD03或3DD15型矽NPN低頻大功率電晶體。IC選用NE555型時基集成電路。L用Φ0.51mm的高強度漆包線繞5匝，製成Φ5mm的空心線圈。HA選用LQ46-88D型專用大功率語音警示揚聲器。GB使用12V疊層電池或直流穩壓電源。S選用單極撥動式開關。W使用拉杆天線，使用時調節W的長度，使R2兩端電壓為0.45V以上。
都卜勒效應音頻警示監控設備在報警狀態下，向信息採集系統101反饋煙花點火器斷電信號；在安全狀態下，向信息採集系統101反饋煙花點火器上電信號。
為確保一些關鍵燃放節點不被侵入，本實施例還配置電子柵欄系統，採用交、直流兩用電源供電，它能周期性地產生低電流的脈衝高壓電(電流低於300mA)，對侵入者可產生威懾作用。該電圍欄控制電路由電源電路、自激式多諧振蕩器和高壓發生器電路組成，如圖3所示。其中，電源電路由熔斷器FU、電源變壓器Tl、整流橋堆UR、濾波電容器Cl、蓄電池GB的電源開關S1、S2組成；自激式多諧振蕩器電路由昌體管V1、V2、電阻器Rl、R2、二極體VDUVD2和振蕩升壓變壓器T2組成；高壓發生器電路由晶閘管VT、雙向觸發二極體VD3、電阻器R3、R4、電容器C2、C3和升壓脈衝變壓器T3組成。
採用直流電源供電時，將SI和S2接通，自激式多諧振蕩器振蕩工作，通過T2將6V直流電壓變換成振幅約60V的方波電壓。該方波電壓經UR整流及Cl濾波後，通過R3和R4分別對C3和C2充電。當C3上電壓達到雙向觸發二極體VD3的轉折電壓時，VD3導通，C3經VD3對晶閘管VT的門極放電，使VT受觸發而導通。VT導通後，C2上存儲的電荷經VT和T3快速放電，在T3的二次繞組上產生脈衝高壓。當C2的放電電流逐漸減小至一定值時，VT截止，C2和C3又開始充電，進入下一個工作周期。
T3的一端接插入地下的金屬棒上，另一端用Φ1 ^ Φ3mm左右裸金屬將需要保護的煙花燃放場所圈繞幾圈。當侵入者觸及到此電圍欄時，便會遭受電擊。
使用交流電源時，應將SI和S2關閉(使自激式多諧振蕩器停止工作)，交流220V電壓經Tl降壓、UR整流及Cl濾波後，通過R3和R4分別對C3和C4充電，產生脈衝高壓的工作過程與用直流電源 時相同。Rl和R2均選用1/4W金屬膜電阻器；R3和R4均選用1/2W金屬膜電阻器。Cl選用耐壓值為160V的鋁電解電容器；C2選用耐壓值為250V的CBB電容器；C3選用耐壓值為63V的獨石電容器或滌綸電容器。VDl和VD2均選用1N4007型矽整流二極體。UR選用1A、400V的整流橋堆。Vl和V2均選用3DK4B型矽開關電晶體；VD3選用DB3或2CTS型雙向觸發二極體。VT選用3A、400V的晶閘管。Tl用16mmX 20mm的E形矽鋼片製作:一次繞組用Φ0.11_的漆包線繞2200匝；二次繞組用Φ0.28mm的漆包線繞520匝(使二次繞組的輸出電壓為55V)。T2用E6磁心製作，一次繞組用Φ0.28mm的漆包線繞360匝，中間處抽頭；二次繞組用Φ0.1lmm的漆包線繞2200匝。T3用12in或14in黑白電視機的行輸出變壓器代替。SI和S2均選用單極式撥動開關。
電子柵欄系統在工作狀態下，向信息採集系統101反饋煙花點火器斷電信號；在伺服狀態下，向信息採集系統101反饋煙花點火器上電信號。
為確保煙花燃放節點的安全，本實施例還配置嵌入式網絡視頻伺服器。嵌入式網絡視頻伺服器由硬體部分和軟體部分組成。硬體部分由視頻採集轉換模塊、視頻編碼模塊、嵌入式微處理器模塊組成；軟體部分採用嵌入式作業系統設計，包括視頻編碼模塊、視頻伺服器模塊、數據包發送模塊。如圖4所示，系統設計為:前端的DH-1R08紅外視頻信號採集終端獲取紅外視頻信息，經過FPGA模塊EP3SE50的轉化，將攝像終端採集並輸出的並行信號轉化成串行信號，傳送給專用的視頻編碼晶片ME6400，ME6400壓縮編碼後得到MPEG-4視頻流，將此視頻流進行本地存儲，並發送給嵌入式處理器ARM1156T2-S，處理器根據相應的網絡傳輸協議，對數據流進行封裝，並通過網絡發送到監視終端。嵌入式網絡視頻伺服器發現危險狀況，向信息採集系統101反饋煙花點火器斷電信號；在安全狀態下，向信息採集系統101反饋煙花點火器上電信號。
權利要求
1.一種煙花燃放節點安全監控系統，其特徵在於，包括依序串行連接的信息採集系統，信息控制系統、電控系統、點火系統；所述信息採集系統包括並行的語音警示系統、電子柵欄系統、視頻監控系統； 所述語音警示系統包括都卜勒效應傳感器電路、放大電路、電子開關控制電路、單穩態觸發器和語音警示電路； 所述都卜勒效應傳感器電路由天線W、電阻器Rl R4、電感器L、電容器Cl和電晶體Vl組成；所述放大電路由電容器C2、C3、電阻器R5、R6和電晶體V2組成；所述電子開關控制電路由電容器C4、檢測二極體VD、電阻器R7、R8和電晶體V3、V4組成；所述單穩態觸發器電路由時基集成電路1C、電阻器R9和電容器C5、C6組成；所述語音警示電路由電晶體V5、電阻器R10、電容器C7、C8和專用警示器HA組成； 所述電子柵欄系統包括電源電路、自激式多諧振蕩器和高壓發生器電路； 所述視頻監控系統包括硬體部分和軟體部分，所述硬體部分由視頻採集轉換模 塊、視頻編碼模塊、嵌入式微處理器模塊組成。
專利摘要
本實用新型公開了一種煙花燃放節點安全監控系統，包括依序串行連接的信息採集系統、信息控制系統、電控系統、點火系統；所述信息採集系統包括並行的語音警示系統、電子柵欄系統、視頻監控系統。上述技術方案具備電子示警、電子阻截、紅外監控、自動斷電四種功能。確保節點安全。
文檔編號F42B4/00GKCN202993986 U發布類型授權 專利申請號CN 201220609168
公開日2013年6月12日 申請日期2012年11月16日
發明者李興華 申請人:瀏陽市新年煙花製造有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan