一种智能防地震安全门的机动机构

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一种智能防地震安全门的机动机构\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及一种智能防地震安全门的机动机构，更具体的讲，是一种能实时自动检测地震发生，并在地震到来之前报警，同时将安全门打开，方便人员逃生，平时生活中能正常使用的智能防地震安全门的机动机构。\n背景技术\n[0002] 地震，是地球内部发生的急剧破裂产生的震波，在一定范围内引起地面振动的现象。普通门的功能主要在于关闭时营造私人空间，防火并防盗，打开时连接室内外。在地震等外力作用下，安全门框很容易因横向、纵向或扭曲而变形，造成安全门卡死而无法正常打开，导致室内人员因无法顺利逃生而酿成悲剧后果。\n[0003] 公开号为CN2263183并且公开日1997.09.24的中国专利申请文件公开了一种防地震门，其结构包括：固定设置在墙体中的门框架由上边架、下边架、锁合边架和铰链边架围成；门本体由门边框和门面板构成；门边框由上边框、下边框、锁合边框和铰链边框围成；门面板由固定在门边框上的内面板和外面板构成；门铰链将门边框与门本体转动连接；所述门边框的外平面与门框架的内平面中，至少有一平面除铰链一侧外为斜面。当地震发生时，门只能向开门方向移动，使门自动打开或容易打开，便于房内的人离开以减少伤亡。\n[0004] 公开号为201276950并且公开日2009-07-22的中国专利申请文件公开了一种防震安全门窗，其结构包括门窗框及活动铰接地设置在所述门窗框内的平开门面扇；该门窗框与门窗框的边缘接触面为相互贴合的斜面；所述门窗扇的端面形成了所述高出门窗框的倒角结构；该门窗扇下方一侧留有逃生口结构，该逃生口结构包括开设在该门面扇上，靠近下方一侧的逃生孔及铰接与该逃生孔的子门窗扇。当地震发生时，人员打开子门面扇，并从子门面扇中爬行逃生。\n[0005] 此两种防地震门的不足之处均在于安全门不能在地震前自行打开。前一种防震安全门门边框的外平面与门边框的内平面中，至少有一平面除铰链一侧外为斜面，就造成相关门在打开状态下，门框或门面板侧面中，至少有一角为锐角，容易造成老人及小孩受伤。\n同时，在万一情况下，如果门面板被卡住不能打开，仍容易出现人员不能及时从门窗逃生的问题。后一种防震安全门，也存在倒角容易对老人及小孩造成伤害的可能，同时，在地震中，很容易出现因门面板扭曲变形，使子门面板也变形，导致子门面板卡住无法正常打开，人员逃生被困室内的问题。\n[0006] 公开号为103592678A并且公开日为2014-02-19的中国专利申请文件公开了一种家用地震报警器，但此技术至今还未用于安全门上。根据对国家知识产权局网站进行主分类号为E05B47/07、E05B1/11、E06B5/10等的检索，至2015年9月，未发现更多与此相关的公开技术。\n发明内容\n[0007] 1. 实用新型所要解决的技术问题\n[0008] 本实用新型的目的在于克服现有防地震安全门技术中，安全门无法实时自动检测地震发生，并且安全门在地震前不能报警和自行打开，导致门体在地震中因扭曲变形卡死而无法正常打开，使人员逃生被困的不足，提供一种智能防地震安全门的机动机构，其结构简单，可靠性高，很好地解决了现有防地震安全门的问题，同时提高防地震安全门在正常使用时智能化、自动化程度，和减少安全门在使用时对人的损伤可能及不利影响。\n[0009] 2. 技术方案\n[0010] 为达到上述目的，本实用新型提供以下的技术方案为：\n[0011] 本实用新型的一种智能防地震安全门的机动机构，包括地震检测模块、CPU模块、危险呼叫与提示模块、红外接收模块、遥控、三实体功能按键模块和执行电动机模块，所述的地震检测模块当检测到有地震发生时，立即向CPU模块发送危险中断请求信号，CPU模块接收并响应这一请求信号，驱动危险呼叫与提示模块，警铃呼叫，危险提示灯闪烁，同时驱动执行电动机模块，控制电动机反向转动一分钟，进而将门打开。所述的红外接收模块接收并解码遥控发送的信号，CPU模块读取红外接收模块解码后的遥控按键信号，根据按键信息相应的控制电动机正向转动、反向转动和停机，同时CPU模块也检测三实体功能按键模块信息，根据检测到的按键信息相应的控制电动机正向转动、反向转动和停机。\n[0012] 更进一步地，所述的CPU模块连接开关电源，包括单片机、控制电路、复位电路、USB下载电路和通讯传输电路。\n[0013] 更进一步地，单片机电路是整个CPU模块中最重要的部分，负责接收、响应及处理中断请求信号和输入的按键控制信号，并根据输入信号驱动执行电动机模块或危险呼叫与提示模块，本实用新型单片机采用廉价的STC89C51单片机作为控制核心，单片机使用外部晶振时钟，晶振频率为11.0592MHz。\n[0014] 更进一步地，单片机程序主要由按键检测程序、中断初始化及处理程序、定时器初始化及执行程序、电动机转动程序和主函数构成，其功能主要是接收并立即响应地震检测模块的危险中断请求信号，控制相应管脚的输出电平，通过警铃和危险提示灯控制电路来控制警铃和危险提示灯的开合，同时也通过电动机正、反驱动电路驱动电机转动；根据按键信息相应地驱动电动机并控制电动机转动和转动方向。\n[0015] 更进一步地，定时器0工作方式在方式3，定时器1工作方式在方式2，自动装入常数，波特率为9600，地震检测模块的危险中断请求信号采用外部中断0。\n[0016] 更进一步地，所述的地震检测模块内部集成了地震纵波检测模块，指南针监测模块和无磁场监测模块。\n[0017] 更进一步地，地震纵波检测模块由若干组不同方向的水平P波传感器组成，P波传感器为中空柱状，一端为水银柱，另一端为与控制电路连接的正负电极，当P波传感器接收到地震的纵波而上下振动时，水银柱发生变形或移动，从而接通正负电极，地震检测模块立即向CPU模块发送危险中断请求信号，CPU模块立即接收并响应这一请求信号。\n[0018] 更进一步地，无磁场监测模块由磁控开关与控制电路电连接，当地震发生前，如果发生磁场絮乱，会在瞬间发生磁铁消磁现象，则磁控开关打开，地震检测模块立即向CPU模块发送危险中断请求信号，CPU模块立即接收并响应这一请求信号。\n[0019] 更进一步地，指南针检测模块由球形指南针和位移传感器组成，位移传感器位于指南针的一侧，实时检测球形指南针指针的位置变化，当球形指南针在地震前发生无规则旋转时，位移传感器将采集到的信号发送至控制电路中进行处理，处理后向单片机发出危险中断请求信号，单片机立即接收并响应这一危险中断请求信号。\n[0020] 更进一步地，遥控中包含按键，编码电路和红外发射电路；红外接收模块中包含红外接收电路，解码电路和驱动电路。\n[0021] 更进一步地，在平时生活中，即没有地震发生时，地震监测模块检测不到地震发生，CPU模块检测不到地震检测模块发送的危险中断请求信号，CPU模块不会有响应，电动机也不转动，在CPU模块检测到按键信息或读取红外接收模块解码后的遥控信息时，CPU模块将根据按键信息响应的控制电动机转动及转动方向。\n[0022] 更进一步地，所述的执行电动机模块包块电动机正反驱动电路和电动机，所述的电动机和电动机正反驱动电路的选择由使用者所使用的环境决定。\n[0023] 更进一步地，所述的电动机正向转动将带动门关闭；电动机反向转动将带动门打开；电动机停止转动，门也将停止转动。\n[0024] 更进一步地，所述的危险呼叫与提示模块包括警铃电路和危险提示灯电路，所述的危险提示灯为黄色闪光灯，当危险呼叫与提示模块被驱动时，警铃呼叫，以防止视力不好的人员得不到预警，危险提示灯闪烁，以防止听力不好的人员得不到预警。\n[0025] 更进一步地，所述地震检测模块、电动机均接通室内生活电源。\n[0026] 更进一步地，所述的三实体功能按键模块中按键功能分别为按下按键A，CPU模块响应并驱动和控制电动机正向转动一分钟，一分钟后停止转动，在这一分钟过程中，如果按下按键C，则CPU模块响应并控制电动机立即停止转动；按下按键B，CPU模块响应并驱动和控制电动机反向转动一分钟，一分钟后停止转动，在这一分钟过程中，如果按下按键C，则CPU模块响应并控制电动机立即停止转动；按下按键C，无论此时电动机如何转动，CPU模块响应并将控制电动机，使其停止转动。\n[0027] 更进一步地，所述的遥控为三键遥控，遥控上按键的功能对应的三实体按键模块按键的功能。\n[0028] 更进一步地，外部电脑的程序可以通过USB下载电路下载到单片机中，以方便用户根据实际情况需要更改电动机转动时间，按下复位按键时，CPU模块将以新的程序运行。\n[0029] 更进一步地，为了安装时使地震检测模块保持水平，在地震监测模块安装一个水平仪。\n[0030] 3. 有益效果\n[0031] 采用本实用新型提供的技术方案，与已有的公开技术相比，具有如下有益效果：\n[0032] （1）本实用新型的一种智能防地震安全门的机动机构，包含地震检测模块，具备实时自动检测地震是否发生的功能，使智能防地震安全门的机动机构能提前对地震发生进行预警，为人员逃生争取宝贵时间，同时，智能防地震安全门的机动机构能在地震到来前自动将门打开，方便人员逃生，减少和避免了地震中安全门因变形或扭曲而卡死，而无法及时、正常打开，逃生人员被困室内酿成的悲剧。\n[0033] （2）本实用新型的一种智能防地震安全门的机动机构，警灯和危险提示灯的使用能使更多的人员获悉地震发生信号。\n[0034] （3）本实用新型的一种智能防地震安全门的机动机构，三实体按键模块和遥控的使用，为人们在平时的正常生活中提高了安全门的智能化和自动化程度，方便了人们的正常生活。\n[0035] （4）本实用新型的一种智能防地震安全门的机动机构，结构简单，使用方便，CPU模块以廉价的STC89C51单片机为主核，制造成本低，易于推广，商业价值大，市场前景广阔。\n附图说明\n[0036] 图1为本实用新型的模块图。\n[0037] 模块图中的标号说明：\n[0038] 1、地震检测模块，11、地震纵波检测模块，12、指南针监测模块，13、无磁场监测模块，2、CPU模块，21、单片机，22、控制电路，23、通讯传输电路，24、USB下载电路，25、复位电路，3危险呼叫与提示模块，31、警铃电路，32危险提示等电路，4、红外接收模块，5、遥控，\n51、按键A，52、按键B，53、按键C，6、三实体功能按键模块，61、按键A，62、按键B，63、按键C，\n7、执行电动机模块，71、电动机正、反驱动电路，72、电动机，8、门，9外部电脑。\n具体实施方式\n[0039] 为了进一步了解本实用新型的内容，结合附图对本实用新型作详细描述。\n[0040] 结合图1，本实用新型的一种智能防震安全门的机动机构，包括地震检测模块（1）、CPU模块（2）、危险呼叫与提示模块（3）、红外接收模块（4）、遥控（5）、三实体功能按键模块（6）和执行电动机模块（7）。所述的地震检测模块内部集成了地震纵波检测模块（11），指南针监测模块（12）和无磁场监测模块（13）。所述的CPU模块（2）连接开关电源，包括单片机（21）、控制电路（22）、通讯传输电路（23）、USB下载电路（24）和复位电路（25）。所述的执行电动机模块（7）包块电动机正反驱动电路（71）和电动机（72）。所述的危险呼叫与提示模块（3）包括警铃电路（31）和危险提示灯电路（32）。\n[0041] 下面结合具体的实施例对本实用新型作进一步的描述。\n[0042] 实施例1\n[0043] 如图1所示，本实施例的一种智能防震安全门的机动机构，包括地震检测模块（1）、CPU模块（2）、危险呼叫与提示模块（3）、红外接收模块（4）、遥控（5）、三实体功能按键模块（6）和执行电动机模块（7）。所述的地震检测模块内部集成了地震纵波检测模块（11），指南针监测模块（12）和无磁场监测模块（13）。所述的CPU模块（2）连接开关电源，包括单片机（21）、控制电路（22）、通讯传输电路（23）、USB下载电路（24）和复位电路（25）。所述的执行电动机模块（7）包块电动机正反驱动电路（71）和电动机（72）。所述的危险呼叫与提示模块（3）包括警铃电路（31）和危险提示灯电路（32）。\n[0044] 所述的地震纵波检测模块（11）由若干组不同方向的水平P波传感器组成，P波传感器为中空柱状，一端为水银柱，另一端为与控制电路连接的正负电极，当P波传感器接收到地震的纵波而上下振动时，水银柱发生变形或移动，从而接通正负电极，地震检测模块（1）立即向CPU模块（2）发送危险中断请求信号，CPU模块（2）立即接收并响应这一请求信号。\n[0045] 所述的无磁场监测模块（12）由磁控开关与控制电路电连接，当地震发生前，如果发生磁场絮乱，会在瞬间发生磁铁消磁现象，则磁控开关打开，地震检测模块（1）立即向CPU模块（2）发送危险中断请求信号，CPU模块（2）立即接收并响应这一请求信号。\n[0046] 所述的指南针检测模块（13）由球形指南针和位移传感器组成，位移传感器位于指南针的一侧，实时检测球形指南针指针的位置变化，当球形指南针在地震前发生无规则旋转时，位移传感器将采集到的信号发送至控制电路中进行处理，处理后向单片机（21）发出危险中断请求信号，单片机（21）立即接收并响应这一危险中断请求信号。\n[0047] 地震发生前，所述的地震检测模块（1）检测到有地震发生，立即向CPU模块（2）发送危险中断请求信号，CPU模块接（2）收并响应这一请求信号，驱动危险呼叫与提示模块（3），警铃呼叫，危险提示灯闪烁，同时驱动执行电动机模块（7），控制电动机（72）反向转动，进而将门打开。\n[0048] 正常生活中，所述的地震检测模块（1）检测不到地震发生，地震检测模块（1）不向CPU模块（2）发送危险中断请求信号，CPU模块（2）没有检测到地震检测模块（1）发送的危险中断请求信号，在没有按键按下时，CPU模块（2）没有反应，电动机不转动。\n[0049] CPU模块（2）检测三实体功能按键模块（6）信息，根据检测到的按键信息相应的控制电动机（72）正向转动、反向转动和停机。\n[0050] 在实施例1中我们采用电动机（72）为单相三线电动机，门（8）为转帘门。\n[0051] 在正常生活中，使用者按需要按下按键，使用者按下按键A（51），CPU模块（2）响应并驱动和控制电动机（72）正向转动一分钟，门（8）随之关闭，一分钟后电动机停止转动，门（8）也已完全关闭，在这一分钟过程中，如果使用者按下按键C（53），则CPU模块（2）响应并控制电动机（72）立即停止转动，门位置不动；使用者按下按键B（52），CPU模块（2）响应并驱动和控制电动机（72）反向转动一分钟，门随之打开，一分钟后电动机（72）停止转动，门（8）也已完全打开，在这一分钟过程中，如果人为按下按键C（53），则CPU模块（2）响应并控制电动机（72）立即停止转动，门位置不动；按下按键C（53），无论此时电动机（72）如何转动，CPU模块（2）响应并将控制电动机（72），使其停止转动，门保持位置不动。\n[0052] 所述的遥控（5）中包含按键，编码电路和红外发射电路；红外接收模块（4）中包含红外接收电路，解码电路和驱动电路。红外接收模块（4）接收并解码遥控（5）发出的信号，CPU模块（2）读取红外接收模块（4）解码后的遥控（5）按键信号，根据相应的按键信息控制电动机（72）正向转动、反向转动和停机。\n[0053] 所述的遥控（5）为三键遥控，遥控上按键的功能对应的三实体按键模块（6）按键的功能。\n[0054] 所述的执行电动机模块（7）包块电动机正反驱动电路（71）和电动机（72），所述的电动机（72）和电动机正反驱动电路（71）的选择由使用者所使用的环境决定。\n[0055] 所述的电动机（72）、地震检测模块（1）均连接室内生活电源。\n[0056] 所述的电动机（72）正向转动将带动门（8）关闭；电动机（72）反向转动将带动门（8）打开；电动机（72）停止转动，门（8）也将保持位置不动。\n[0057] 所述的危险呼叫与提示模块（3）包括警铃电路（31）和危险提示灯电路（32），所述的危险提示灯为黄色闪光灯，当危险呼叫与提示模块（3）被驱动时，警铃呼叫，以防止视力不好的人员得不到预警，危险提示灯闪烁，以防止听力不好的人员得不到预警。\n[0058] 所述的CPU模块（2）连接开关电源，包括单片机（21）、控制电路（22）、复位电路（25）、USB下载电路（24）和通讯传输电路（23）。\n[0059] 所述的CPU模块（2）连接开关电源，包括单片机（21）、控制电路（22）、通讯传输电路（23）、USB下载电路（24）和复位电路（25）。\n[0060] 单片机电路是整个CPU模块（2）中最重要的部分，负责接收、响应及处理中断请求信号和输入的按键控制信号，并根据输入信号驱动执行电动机模块（7）或危险呼叫与提示模块（3），本实用新型单片机采用廉价的STC89C51单片机作为控制核心，单片机（21）使用外部晶振时钟，晶振频率为11.0592MHz。\n[0061] 单片机程序主要由按键检测程序、中断初始化及处理程序、定时器初始化及执行程序、电动机转动程序和主函数构成，其功能主要是接收并立即响应地震检测模块（1）的危险中断请求信号，控制相应管脚的输出电平，通过警铃和危险提示灯控制电路来控制警铃和危险提示灯的开合，同时也通过电动机正、反驱动电路（71）驱动电动机（72）转动；根据按键信息相应地驱动电动机（72）并控制电动机（72）转动和转动方向。\n[0062] 定时器0工作方式在方式3，定时器1工作方式在方式2，自动装入常数，波特率为\n9600，地震检测模块（1）的危险中断请求信号采用外部中断0。\n[0063] 外部电脑（9）的程序可以通过USB下载电路（24）下载到单片机（21）中，以方便用户根据实际情况的需要更改电动机（72）转动时间。使用者将满足要求的程序下载到单片机（21）中后，按下复位按键后，CPU模块（2）将以新的程序运行。\n[0064] 为了安装时使地震检测模块保持水平，在地震监测模块（1）安装一个水平仪。\n[0065] 以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。