基于3G网关的新型烟雾报警器设计与探究

朱勇全

(桂林电子科技大学，广西 桂林 541004)

1 产品简介

本产品为一种具有自动报警功能的室内烟雾浓度智能监测系统，当室内烟雾浓度值超过用户预设的烟雾浓度报警阈值时，系统会接收相关信息，驱动报警器，完成现场报警，再将信息发送至远程监测终端处，完成远程报警，便于尽快采取措施，极大地提升初期火警扑救能力，把火灾扼杀在萌芽状态。此外，本产品还配有实时联网监控系统，能将区域内所有烟雾报警器联网，结合大数据分析，推断出火警易发区域，从而加强火警资源薄弱地带的防控力量，合理分配火警资源，最大限度地降低火灾造成的损失[1]。

2 项目背景

近3年来，“安防”的概念进入人们的视野。简单来说，安防就是利用一定的人、物，如安保人员、报警器、监控系统等，对被保护对象进行戒备以应付攻击或保护。2019年，安防行业在国家的“平安中国”“雪亮工程”“智慧城市”项目建设的推动下越来越受重视，社会治理体系建设提上日程，国内的安防行业也在逐步发生变化。中国产业研究院《2018—2023年中国电子政务发展前景与投资机会研究报告》显示，在新技术的指引下，国内的安防行业已经向规模化、智能化、自动化的更深业务层次迈进，预测进入21世纪第二个20年，中国安防市场的规模将大大增加，达到8 000亿人民币，年增长率逼近10%。

3 市场状况

有关调查研究显示，截至2020年，我国一共有3 229多个城市和县城，各大部门的新建小区大多装备了烟雾报警器，而且大部分家庭都安装了，图像和报警信号可同时上传到移动终端的设备。但很多老旧城区，95%以上的家庭未安装烟雾报警器，娱乐场所、商业网点、学校(幼儿园)面临烟雾智能监视器老化的问题，且由于近年来火灾事故众多，人们迫切需要优秀的烟雾浓度检测系统对小区内各个用户室内实现烟雾浓度的监控，因此，集报警和智能为一体的烟雾智能报警监测系统蕴藏了巨大的市场潜力。全面、科学的民用安防知识普及，对推广本产品具有重要作用，可通过对市场的细分，根据地狱的情况、经济的情况、客户教育程度、兴趣与爱好、物质水平或其他各方面的影响，对客户进行定位。某安防公司的销售情况显示，在购买家庭烟雾监测系统产品的用户群体中，中高端的收入群体仍然占据大多数，其原因在于中高端收入群体对于安全的意识更加强烈，所以公司的客户群体仍面向中高端收入的家庭。此外，由于家用烟雾监测报警器产品的特殊性，很多时候产品不是直接到达终端的消费者手中，而是通过了中间渠道，比如经销商和零售商，这部分经销商和零售商也可变成公司的主要客户群体[2]。根据大数据统计，人均国民生产总值大于1万美元的城市可以称为中高端以上收入水平城市，在我国，85%以上家用或民用监控产品的用户都集中在北京、上海、深圳等一线城市。所以，公司将以中高端收入群体为突破口，在一二线城市向住宅区推广新型的具有自动报警功能的室内烟雾浓度智能监测系统。待中高端收入人群的业务成熟后，再将市场方向转向为三四五线城市

4 产品特点

本实用新型公开了一种具有自动报警功能的室内烟雾浓度智能监控系统，包括控制器，所述的控制器会通过3G通信模块、3G网关与远程监控终端一起实现即时通信，控制器的输出端会和数据比较器的输入端相连接，控制器的输入端与烟雾浓度传感器的输出端连接。当室内烟雾浓度值超过用户预设的烟雾浓度报警阈值时，微处理器接收到相关信息，驱动蜂鸣报警器现场报警，再通过3G和3G网关通信模块，将报警信息发送到远程监控终端，完成远程警报工作，从而使得该具有自动报警功能的室内烟雾浓度智能监测系统的智能性有所提升，便于在现场、不在现场的管理人员采取相应的措施进行补救。相较于传统的烟雾报警器，主要3处明显特征[3]：(1)所述控制器的输出端与存储模块的输入端连接，该存储模块为固态存储器，不易被破坏和丢失，有效地保证了数据的完整性；(2)所述显示模块为数字显示屏，精准、高效地体现了室内烟雾浓度情况和与预警值的偏差，测定烟雾浓度的不同等级，从而救灾人员可依照数据做出相应的判断和对策，采取合理的救灾办法。火灾原因可以溯源，责任准确定位到相关人员，准确获取故障信息，远程实现监控，提高维修效率；(3)所述远程终端检测器为接入3G网络的计算机，可以实现对救灾现场的实时监控，同时避免了管理层对值守人员的操作无法监管的问题。实现快速解决、排查消防设施故障，从而大幅度降低火灾发生概率，同时也为数据的存储和传输提供了很大的便利。

5 生产流程

5.1 设备购置和改造

公司对于设备的购置和改造的管理是全面的，要求从选择设备的型号、设计设备、制造设备一直到设备报废的整个过程都要进行管理。公司的理念就是设备不一定要买最便宜的，而是要买最合适的。

此外，设备的保养和改良保全都需要全员参加，即全员生产维护。其重点在于“生产维修”和“全员参与”。因操作人员和维修人员平常经常接触设备，对于设备的性能和参数有很深入的了解，他们也非常清楚设备的缺陷与可能出现的故障。采用改良保全的设备保全方式，发挥了员工的创造性与技能，让他们多提出一些改善设备的方法，提高设备的耐用性、实用性、安全性，简化设备，使设备更加易于操控和作业[4]。

5.2 项目进度

根据项目相应的工程量和对工期的要求，首先对项目的各项工作的起止时间、内部各环节相互衔接协调关系拟定项目进度计划，其次应该对完成项目内部各项工作所需要的时间、材料、劳力、设备的供应做出具体安排，最后才能制定出符合项目的进度计划。根据项目活动定义、项目活动顺序、各项活动估计时间和所需资源的分析，确定项目的起止日期、项目活动以及具体的时间安排。以达到控制项目和节约项目资源的目的，保证项目能够在规定的时间内完成[5]。

6 产品总结

总的来说，以烟雾报警器为代表的家用安防报警器产品市场的容量，与一国或地区的人口数量、消费水平、安装立法进程相关。由于欧美国家人口基数相对较大、经济较为发达、立法发展较早，并且具有较好的产业生态，目前国际家用安防报警器市场主要集中在欧美国家。我国主要以鼓励性政策的方式推广安装智能化烟雾报警器，并引导居民强化安防意识。目前，国内市场烟雾报警器的购买方以政府、企事业单位为主，主要安装在“九小”场所、养老院等处。随着我国经济的迅猛发展和人民生活水平的不断提高，各种现代化的家用电器不断增加，威胁到家庭生命财产安全的火灾事故也不断增加，因此，居民住宅火灾安全问题越来越得到社会大众的关注和重视，智能化烟雾报警器未来市场空间广阔。随着智能家居的发展，用户对安防产品需求的层次不断提升，基于物联网的智能安防产品将成为发展趋势，因此，未来行业参与者的盈利模式将呈现多样化，不局限于一次性产品销售，还适用于产品维护、家庭安防大数据服务等方面，能够适应智能安防的发展趋势，不断进行产品技术升级，开发出新产品的企业，维持在市场中的较高竞争地位。国外安防报警器市场主要依靠立法政策推广，我国市场将可能实现“政策推广+物联网技术融合”的跨越式发展。随着物联网的发展和智能移动终端设备的普及，各类安防终端设备将通过NBIoT、LoRa等物联网通信技术实现互联互通以及与控制终端的通信，根据前瞻产业研究院的预测，至2022年全球将有770亿设备连接到物联网，市场规模超万亿美元。因此，智能烟雾传感器的未来市场相当广阔，将是烟雾传感器的重点发展方向。