一種家用陽(yáng)臺(tái)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

摘要：營(yíng)造一個(gè)舒適、便捷、高效、安全的智能生活環(huán)境已成為居民的普遍需求。詳細(xì)介紹了一種集防盜、防水、防熱于一體的綜合性家用陽(yáng)臺(tái)報(bào)警系統(tǒng)，并運(yùn)用GPRS模塊和智能移動(dòng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、預(yù)警，為家庭提供安全保障。

關(guān)鍵詞：家居安全；陽(yáng)臺(tái)報(bào)警；遠(yuǎn)程監(jiān)控；防盜；防水；防熱

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平的提高，人們對(duì)家居生活的追求呈現(xiàn)出人性化、智能化的趨勢(shì)。對(duì)于城鎮(zhèn)居民而言，營(yíng)造一個(gè)舒適、便捷、高效、安全的智能生活環(huán)境、創(chuàng)建一個(gè)安全的居所環(huán)境，已成為普遍需求。

陽(yáng)臺(tái)，對(duì)于一個(gè)家庭而言，是需要做好防盜、防水等安全防御的重點(diǎn)區(qū)域，因?yàn)殛?yáng)臺(tái)多是盜賊進(jìn)入的地方，也是容易進(jìn)水的部位。此外，由于陽(yáng)光的直射，陽(yáng)臺(tái)溫度偏高。隨著陽(yáng)臺(tái)安全事故的頻發(fā)，陽(yáng)臺(tái)安全無(wú)疑是大家關(guān)心的焦點(diǎn)之一。基于上述事實(shí)，本文設(shè)計(jì)了一種家用陽(yáng)臺(tái)報(bào)警系統(tǒng)，本系統(tǒng)可以較大程度地提高陽(yáng)臺(tái)的安全系數(shù)。

1 家用陽(yáng)臺(tái)報(bào)警系統(tǒng)的組成

本系統(tǒng)共包括四個(gè)子系統(tǒng)模塊：控制與監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)、防盜報(bào)警子系統(tǒng)、降水報(bào)警子系統(tǒng)和溫控排風(fēng)子系統(tǒng)。四個(gè)子系統(tǒng)通過(guò)動(dòng)力控制器和數(shù)據(jù)傳輸器鏈接為一個(gè)有機(jī)整體。

控制與監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)由GPRS模塊、智能移動(dòng)設(shè)備等部分構(gòu)成。其中，智能移動(dòng)設(shè)備包括手機(jī)、平板電腦和筆記本電腦。

防盜報(bào)警子系統(tǒng)由磁敏傳感器、光敏傳感器、尋跡（紅外發(fā)射器）、邏輯模塊、磁鐵、警報(bào)器和開(kāi)關(guān)等電子元器件構(gòu)成。

降水報(bào)警子系統(tǒng)由雨水觸頭（雨水敏感器）、阻性（降水傳感器）、雨水提示器等器件組成。

溫控排風(fēng)子系統(tǒng)由熱敏電阻、電機(jī)、排風(fēng)電扇等器件組成。

系統(tǒng)構(gòu)成如圖所示。

家用陽(yáng)臺(tái)報(bào)警系統(tǒng)的構(gòu)成圖

2 家用陽(yáng)臺(tái)報(bào)警系統(tǒng)的工作原理

該報(bào)警系統(tǒng)是一個(gè)集防盜、防雨、防熱于一體的家用陽(yáng)臺(tái)安全預(yù)警系統(tǒng)，并具有遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。各個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成一個(gè)完整的陽(yáng)臺(tái)報(bào)警系統(tǒng)，同時(shí)，又做到了獨(dú)立工作，獨(dú)立運(yùn)轉(zhuǎn)，互不干擾，科學(xué)高效。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于安裝，安全性高，可操作性強(qiáng)，成本較低，適合于廣大居民家庭。

2.1 控制與監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)的工作原理

控制與監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)是家用陽(yáng)臺(tái)報(bào)警系統(tǒng)的監(jiān)控中心，主要通過(guò)GPRS模塊和智能移動(dòng)設(shè)備的聯(lián)合作用，對(duì)其他三個(gè)子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控與預(yù)警。確保家居主人不在家的情況下也能獲得家庭的相關(guān)信息，提高家庭的安全保障。

2.2 防盜報(bào)警子系統(tǒng)的工作原理

一般而言，盜竊事件多發(fā)生在夜晚，所以該子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要采用了紅外發(fā)射器原理，主要用于夜晚的防盜預(yù)警，可以達(dá)到人過(guò)鈴響，許久方畢的效果。

磁鐵安裝在陽(yáng)臺(tái)窗戶上，高度可根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)窗戶打開(kāi)時(shí)，磁鐵接觸到磁敏，防盜報(bào)警子系統(tǒng)電路自動(dòng)開(kāi)啟，處于工作狀態(tài)。當(dāng)盜賊從打開(kāi)的窗戶進(jìn)入陽(yáng)臺(tái)，安裝在陽(yáng)臺(tái)的紅外發(fā)射器根據(jù)和目標(biāo)的距離作出電場(chǎng)反應(yīng)，從而探測(cè)到目標(biāo)。探測(cè)到目標(biāo)后，警報(bào)器發(fā)出警報(bào)。

利用邏輯模塊的置0、置1的功能，將磁敏傳感器、警報(bào)器和開(kāi)關(guān)鏈接起來(lái)，可以通過(guò)開(kāi)關(guān)來(lái)關(guān)閉警報(bào)器的蜂鳴聲，從而結(jié)束工作。

2.3 降水報(bào)警子系統(tǒng)的工作原理

雨水敏感器安裝在窗戶外壁，當(dāng)雨水淋到雨水敏感器上，雨水報(bào)警系統(tǒng)的電路通過(guò)信號(hào)傳輸線和阻性元器件開(kāi)始工作，將信息傳遞給雨水提示器，雨水提示器發(fā)出降水警報(bào)，提醒主人關(guān)閉窗戶，以防止雨水進(jìn)入家中。

2.4 溫控排風(fēng)子系統(tǒng)的工作原理

溫控排風(fēng)子系統(tǒng)的核心部件是熱敏電阻，其阻值可以根據(jù)溫度的不同而改變，當(dāng)溫度升高時(shí)，阻值變小，排風(fēng)系統(tǒng)開(kāi)始工作，使陽(yáng)臺(tái)溫度降低，提高室內(nèi)的宜居程度；反之，溫度降低時(shí)，阻值變大，排風(fēng)系統(tǒng)停止工作。

3 家用陽(yáng)臺(tái)報(bào)警系統(tǒng)的功能拓展及有益效果

3.1 功能拓展

本系統(tǒng)的進(jìn)一步功能拓展在于：（1）本系統(tǒng)可以方便地添加其他報(bào)警子系統(tǒng)，進(jìn)一步豐富完善系統(tǒng)功能。（2）本系統(tǒng)中的任一子系統(tǒng)均可單獨(dú)安裝使用。（3）本系統(tǒng)可以在一個(gè)家庭的所有窗戶上安裝使用，從而提高家庭安全系數(shù)。（4）本系統(tǒng)中的某些子系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)功能的轉(zhuǎn)移，例如，將降水報(bào)警子系統(tǒng)用于醫(yī)院病人護(hù)理的排尿監(jiān)測(cè)報(bào)警。（5）本系統(tǒng)亦可在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)、辦公場(chǎng)所等其他地點(diǎn)安裝使用，同樣具備提升安全系數(shù)、增加安全保障的功能。

3.2 有益效果

本系統(tǒng)的有益效果如下：

（1）集防盜、防水、防熱等功能于一體，是一種新型多功能的家用陽(yáng)臺(tái)報(bào)警系統(tǒng)，為保障家居安全提供了有力支持。

（2）具有實(shí)時(shí)監(jiān)視功能，當(dāng)有危及安全事件發(fā)生時(shí)，可提供報(bào)警，從而有效避免危及安全的事故進(jìn)一步擴(kuò)大。

（3）通過(guò)現(xiàn)行覆蓋面廣的GPRS移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)與智能移動(dòng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)連接，無(wú)需鋪設(shè)專用電纜或光纖，可顯著降低投資成本，使遠(yuǎn)程監(jiān)控更加易于實(shí)現(xiàn)。

（4）通過(guò)GPRS移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，可將監(jiān)測(cè)點(diǎn)的狀態(tài)信息傳送至智能移動(dòng)設(shè)備，便于遠(yuǎn)程監(jiān)控管理，有利于提高家居安全系數(shù)。

（5）系統(tǒng)采用模塊化集成方式，既便于根據(jù)實(shí)際需要靈活布置監(jiān)測(cè)點(diǎn)，又便于后期維護(hù)及升級(jí)時(shí)更換部件。

4 結(jié)語(yǔ)

本文介紹了一種集防盜、防水、防熱于一體的綜合性的家用陽(yáng)臺(tái)報(bào)警系統(tǒng)，并能夠通過(guò)GPRS模塊和智能移動(dòng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、預(yù)警，可有效降低投資成本，具備可靠性高、布置靈活、可移植性強(qiáng)、易于實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)，具有較好的實(shí)用價(jià)值和應(yīng)用前景。

作者簡(jiǎn)介：岳毅然（2000），男，河北邯鄲人，石家莊二中實(shí)驗(yàn)學(xué)校2015級(jí)15班學(xué)生。