一种家用阳台报警系统的设计

摘要：营造一个舒适、便捷、高效、安全的智能生活环境已成为居民的普遍需求。详细介绍了一种集防盗、防水、防热于一体的综合性家用阳台报警系统，并运用GPRS模块和智能移动设备实现远程监控、预警，为家庭提供安全保障。

关键词：家居安全；阳台报警；远程监控；防盗；防水；防热

随着经济的发展，人民生活水平的提高，人们对家居生活的追求呈现出人性化、智能化的趋势。对于城镇居民而言，营造一个舒适、便捷、高效、安全的智能生活环境、创建一个安全的居所环境，已成为普遍需求。

阳台，对于一个家庭而言，是需要做好防盗、防水等安全防御的重点区域，因为阳台多是盗贼进入的地方，也是容易进水的部位。此外，由于阳光的直射，阳台温度偏高。随着阳台安全事故的频发，阳台安全无疑是大家关心的焦点之一。基于上述事实，本文设计了一种家用阳台报警系统，本系统可以较大程度地提高阳台的安全系数。

1 家用阳台报警系统的组成

本系统共包括四个子系统模块：控制与监测子系统、防盗报警子系统、降水报警子系统和温控排风子系统。四个子系统通过动力控制器和数据传输器链接为一个有机整体。

控制与监测子系统由GPRS模块、智能移动设备等部分构成。其中，智能移动设备包括手机、平板电脑和笔记本电脑。

防盗报警子系统由磁敏传感器、光敏传感器、寻迹（红外发射器）、逻辑模块、磁铁、警报器和开关等电子元器件构成。

降水报警子系统由雨水触头（雨水敏感器）、阻性（降水传感器）、雨水提示器等器件组成。

温控排风子系统由热敏电阻、电机、排风电扇等器件组成。

系统构成如图所示。

家用阳台报警系统的构成图

2 家用阳台报警系统的工作原理

该报警系统是一个集防盗、防雨、防热于一体的家用阳台安全预警系统，并具有远程监控功能。各个子系统构成一个完整的阳台报警系统，同时，又做到了独立工作，独立运转，互不干扰，科学高效。该系统结构简单，便于安装，安全性高，可操作性强，成本较低，适合于广大居民家庭。

2.1 控制与监测子系统的工作原理

控制与监测子系统是家用阳台报警系统的监控中心，主要通过GPRS模块和智能移动设备的联合作用，对其他三个子系统实现远程监控与预警。确保家居主人不在家的情况下也能获得家庭的相关信息，提高家庭的安全保障。

2.2 防盗报警子系统的工作原理

一般而言，盗窃事件多发生在夜晚，所以该子系统的设计主要采用了红外发射器原理，主要用于夜晚的防盗预警，可以达到人过铃响，许久方毕的效果。

磁铁安装在阳台窗户上，高度可根据具体情况进行调节。当窗户打开时，磁铁接触到磁敏，防盗报警子系统电路自动开启，处于工作状态。当盗贼从打开的窗户进入阳台，安装在阳台的红外发射器根据和目标的距离作出电场反应，从而探测到目标。探测到目标后，警报器发出警报。

利用逻辑模块的置0、置1的功能，将磁敏传感器、警报器和开关链接起来，可以通过开关来关闭警报器的蜂鸣声，从而结束工作。

2.3 降水报警子系统的工作原理

雨水敏感器安装在窗户外壁，当雨水淋到雨水敏感器上，雨水报警系统的电路通过信号传输线和阻性元器件开始工作，将信息传递给雨水提示器，雨水提示器发出降水警报，提醒主人关闭窗户，以防止雨水进入家中。

2.4 温控排风子系统的工作原理

温控排风子系统的核心部件是热敏电阻，其阻值可以根据温度的不同而改变，当温度升高时，阻值变小，排风系统开始工作，使阳台温度降低，提高室内的宜居程度；反之，温度降低时，阻值变大，排风系统停止工作。

3 家用阳台报警系统的功能拓展及有益效果

3.1 功能拓展

本系统的进一步功能拓展在于：（1）本系统可以方便地添加其他报警子系统，进一步丰富完善系统功能。（2）本系统中的任一子系统均可单独安装使用。（3）本系统可以在一个家庭的所有窗户上安装使用，从而提高家庭安全系数。（4）本系统中的某些子系统可实现功能的转移，例如，将降水报警子系统用于医院病人护理的排尿监测报警。（5）本系统亦可在工业现场、办公场所等其他地点安装使用，同样具备提升安全系数、增加安全保障的功能。

3.2 有益效果

本系统的有益效果如下：

（1）集防盗、防水、防热等功能于一体，是一种新型多功能的家用阳台报警系统，为保障家居安全提供了有力支持。

（2）具有实时监视功能，当有危及安全事件发生时，可提供报警，从而有效避免危及安全的事故进一步扩大。

（3）通过现行覆盖面广的GPRS移动网络与智能移动设备实现连接，无需铺设专用电缆或光纤，可显著降低投资成本，使远程监控更加易于实现。

（4）通过GPRS移动网络，可将监测点的状态信息传送至智能移动设备，便于远程监控管理，有利于提高家居安全系数。

（5）系统采用模块化集成方式，既便于根据实际需要灵活布置监测点，又便于后期维护及升级时更换部件。

4 结语

本文介绍了一种集防盗、防水、防热于一体的综合性的家用阳台报警系统，并能够通过GPRS模块和智能移动设备实现远程监控、预警，可有效降低投资成本，具备可靠性高、布置灵活、可移植性强、易于实现等优點，具有较好的实用价值和应用前景。

作者简介：岳毅然（2000），男，河北邯郸人，石家庄二中实验学校2015级15班学生。