紅外線誘導尋的全自動滅火裝置的製作方法

2023-06-10 15:53:16

專利名稱：紅外線誘導尋的全自動滅火裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種室內自動滅火裝置，特別是通過紅外探頭感知火源後尋的定位並自動噴射滅火劑的裝置。
實用新型的內容本實用新型要解決的技術問題是為克服背景技術中存在的不足，而提供一種能自動在室內全方位探知火源，並可使火災剛起就能進行自動滅火的裝置。
與
背景技術：
相比，本實用新型的技術改進在於尋的頭的底罩上互相垂直設置有四個I級探頭，殼體內設有水平掃描旋轉機構和垂直掃描定位旋轉機構，其中，水平掃描旋轉機構中的齒盤通過齒輪與由電機驅動的渦輪渦杆嚙合，持架固定在齒盤底部；垂直掃描定位旋轉機構主要是由轉鼓和轉軸組成，轉軸又與由電機驅動的渦輪渦杆嚙合，III級探頭和噴嘴同時固定在轉鼓上，軟管穿過殼體後與噴嘴連通。
本實用新型的進一步技術改進是包容轉鼓的底罩與殼體通過環形槽連接，底罩與持架聯動，在底罩上還設有II級探頭。齒盤的中間具有空心軸。III級探頭和噴嘴露於底罩外。軟管穿入殼體後又依次穿入齒盤的空軸、持架和轉鼓的通孔槽又與噴嘴相通。水平掃描旋轉機構在390°範圍內往復運動，垂直掃描定位旋轉機構在110°範圍內往復運動。軟管的一端與儲劑罐的電動閥門連接。
本實用新型的效果該結構中主要包括了一套完善的紅外線感知元件，一套能夠完成390°水平方位掃描和110°垂直俯仰掃描的能在三維立體空間內全方位自動尋找火源並予以瞄準定位的尋的機構。它能在其監保區範圍內一旦發現火情，即可以在幾秒鐘內自動完成掃描，引導噴嘴瞄準火源並定位噴射滅火劑，確保把火災消滅在萌生狀態，從而減少損失並能防止火災蔓延釀成大禍。由於它具有自備的滅火劑，故無需敷設管網和專用水泵，大大降低成本。它還帶有自備電源，不用專供電力線路，不僅節約投資，還可用於無電的邊遠山區、曠野、邊疆、科考帳篷或獨立倉舍的防火。
圖2尋的頭的整體結構示意圖。
圖3本實用新型的電路原理框圖。
圖4放大器和比較器的電路原理圖。
圖5延遲器、驅動器及控制部分的電路原理圖。
圖6脈衝延遲輸出器的電路原理圖。
圖7數字編碼發射電路原理圖。
本實用新型的具體實施方式
如


圖1所示，本實用新型主要以尋的頭11為主，它通過一水平活節12與輸送滅火劑的軟管4連接。而軟管4則通過電動閥門2又與存放滅火劑的儲劑罐1相接。在儲劑罐1上設有充氣閥口6、注劑口7、壓力表8和左、右支架9、10。儲劑罐1內由注劑口7注入70％體積的滅火劑，剩餘30％的體積由充氣閥口6充入1.2Mpa的工業用氮氣，被壓縮而充入的氮氣就成為滅火劑噴射的動力。當電動閥門2感受到火災信號而被打開時，滅火劑在壓縮氮氣的壓力下順軟管4流入尋的頭11後又由噴嘴5噴射至火源。
圖2示出了尋的頭11的詳細結構，它具有一個殼體3、殼體3下埠內設有環形卡槽，而底罩26上埠的卡環嵌入殼體3的環形卡槽內並可自由轉動。在底罩26上部的同一平面內均勻垂直分布有四個I級探頭15，底罩26的中部又設有一個II級探頭16。這個底罩26基本上是一個封閉的罩體，其表面只露出II級探頭16、III級探頭17和噴嘴5。在殼體3和底罩26內，設計有水平掃描旋轉機構和垂直掃描定位旋轉機構。其中，水平掃描旋轉機構是由I級探頭15、II級探頭16、電機18、渦輪渦杆19、齒輪20、齒盤14、持架21構成，由電機18帶動渦輪渦杆19，又通過與渦輪同軸的齒輪20驅動齒盤14繞空軸13在水平方向作390°反覆運動。持架21與齒盤14固定，所以，當齒盤14轉動時持架21也隨之同步轉動。垂直掃描定位旋轉機構是由電機22、渦輪渦杆23、齒輪24、轉鼓25、安裝於轉鼓25內的III級探頭17和噴嘴5構成。持架21為一U型結構，轉鼓25通過軸轉24與持架21連接。由電機22帶動渦輪渦杆23驅動與轉鼓25固定的轉軸24，同時帶動轉鼓5以及III級探頭17和噴嘴5在垂直方向作110°上下反覆掃描運動。由儲劑罐1及電動閥門2輸出的軟管4進入殼體3並通過一水平活節12(為能更清楚地反映尋的頭的內部結構，圖2中省略了水平活節)又與軟管4相接後穿過空軸13和持架21，並穿入設有轉鼓25內的通孔槽27與噴嘴5相通；也可以將軟管4穿入空軸13和持架21後直接與轉鼓25的空心轉軸24相接，這個空心轉軸24又與噴嘴5相通，以形成一個暢通的滅火劑噴射通道。底罩26以及I級探頭15與水平掃描旋轉機構聯動，而轉鼓25則在水平方向390°反覆轉動的同時又在垂直方向作110°反覆轉動。
所說的I級探頭15、II級探頭16和III級探頭17均為紅外線探頭。整個尋的頭11除電機18、22和探頭外均可以塑料或金屬製成。
該尋的頭11安裝在室內屋頂的中心，而貯劑罐1則安置於室外的走廊或其它部位，二者之間只有軟管4連接。因室內起火往往是發生在一間內，很少有幾間甚至幾十間室內同時起火，所以最好是由幾個甚至幾十個尋的頭11共用一個儲劑罐1，這樣即能大大減少投資。
圖3是尋的部分的紅外線感知、探測和控制系統的電子電路原理框圖。從該圖中可以看出，整個電路是由幾乎完全相同的三個單元電路組成，每個單元電路中都包括了探頭、運算放大器28a、28b、28c，比較器29a、29b、29c，時間延遲器30a、30b、30c，驅動器31a、31b、31c，控制開關(繼電器)32a、32b、32c，其運作過程如下第I路為廣泛探知電路。其I級探頭15是由四個僅對火源所輻射的紅外線敏感的紅外探頭組成的多位傳感裝置。當I級探頭15感知到室內火源的紅外線能量信號後，就會轉化為電訊號輸入運算放大器28a予以充分放大，又經比較器29a比較，排除細小幹擾、確認火災信號後，再經由數字電路組成的邏輯電路處理並予以時間延遲30a，去啟動驅動器31a來打開控制開關32a，使電機18開始旋轉，尋的頭11便在水平面上進行掃描，尋找火源所處的水平位置。
第II路為水平探知電路，其II級探頭16裝在底罩26上。當第I路探到火源啟動後，第II路的II級探頭16隨底罩26一同轉動作水平掃描，II級探頭16探到火源後，同樣將紅外線能量信號轉化為電訊號，經與第I路同樣電路的同樣處理去驅動控制開關32b。此時它完成兩個動作，一是讓水平電機18停轉，被告知火源在水平面上的位置已經找到。二是啟動垂直電機19開始旋轉，使垂直於地面安裝的轉鼓25作110°垂直方向反覆轉動，即開始垂直方向掃描尋找火源。
第III路為垂直位置探知電路，它的III級探頭17是作過單柱向處理的紅外探頭。它在隨轉鼓25運動時遇到火源後同樣將紅外線能量信號轉化為電訊號，經與第I、第II路電路同樣處理後去驅動控制開關32c。此時它將完成幾個動作1、控制垂直電機停轉，確認火源垂直軸上的位置，此時火源在室內的X、Y、Z三維空間位置已最後確定，完成尋的任務。2、控制設有儲劑罐1上的電動閥門2自動打開，噴射滅火劑進行滅火。3、開啟無線報警電路33，向總監控室發出火災警報和尋的頭11的地址編碼。
由於滅火劑的噴嘴5與III級探頭17安裝在同一位置，故當尋的完成後，III級探頭17與噴嘴5同時瞄準了火源並且定位，滅火劑在高壓氮氣的作用下直接噴射至火源，瞬間即可把火源撲滅，這樣就可做到既迅速又準確地將火源撲滅在萌生狀態，以確保人民的生命財產不受或少受損失。它還可以在火源被撲滅後自動使電動閥門2關閉，整個動作均全部自動進行。
圖4是放大器28和比較器29的電原理圖。由放大器A1、A2組成兩級運算放大電路，可將探頭的輸出訊號給以充分放大。而放大器A3、A4組成了雙向比較鑑出電路，它可以排除雜物幹擾，輸出脈衝訊號。
圖5是延遲電路30的電原理圖，其中包括三種延遲電路。由與非門電路Y1、電阻R12、電容C9、二極體D5組成開機延遲電路30，用以防止開機初期整機未完全投入正常工作時引起執行機構的誤動作，其延遲時間由電阻R12和電容C9決定。由與非門電路Y2、電容C10、電阻R13和二級管D6組成控制延遲電路30，即當輸入端輸入一個脈衝訊號時，它僅是一個短暫的脈衝，為保證後面的執行電路正常工作，故在此將脈衝訊號給以充分地延遲，其延遲時間由電阻R13和電容C10決定。另一個延遲電路是一個對控制訊號脈衝的延遲輸出器(YS-1，參見圖6)它由晶片IC-1(NE555)、三極體BG1、電容C1、電阻R2、電位器W1和二極體D1組成，其延遲時間由電容C1、電阻R2和電位器W1決定，並由電位器W1予以調整。與非門電路Y3、Y4以及三極體BG1、繼電器J1構成了訊號驅動器和控制電路，用以控制其後的電機18、19動作。
圖7是無線編碼報警發射電路33，由晶片IC-1(VD5026)組成一編碼電路，其中1-9腳為三態地址碼，10-13腳為數據碼，三極體BG-1為高頻發射小功率管，SB-1為聲表面波穩頻器。該電路既可將火災訊號及地址碼反映在總監控室，雙確保了發射頻率的穩定。
權利要求1.一種紅外線誘導尋的全自動滅火裝置，其特徵在尋的頭(11)的底罩(26)上互相垂直設置有四個I級探頭(15)，殼體(3)內設有水平掃描旋轉機構和垂直掃描定位旋轉機構，其中，水平掃描旋轉機構中的齒盤(14)通過齒輪(20)與由電機(18)驅動的渦輪渦杆(19)嚙合，持架(21)固定在齒盤(14)底部；垂直掃描定位旋轉機構主要是由轉鼓(25)和轉軸(24)組成，轉軸(24)又與由電機(22)驅動的渦輪渦杆(23)嚙合，III級探頭(17)和噴嘴(5)同時固定在轉鼓(25)上，軟管(4)穿過殼體(3)後與噴嘴(5)連通。
2.如權利要求1所述的滅火裝置，其特徵是包容轉鼓(25)的底罩(26)與殼體(3)通過環形槽連接，底罩(26)與持架(21)聯動，在底罩(26)上還設有II級探頭(16)。
3.如權利要求1所述的滅火裝置，其特徵是在齒盤(24)中間具有空心軸(13)。
4.如權利要求1或3所述的滅火裝置，其特徵是III級探頭(17)和噴嘴(5)露於底罩(26)外。
5.如權利要求1所述的滅火裝置，其特徵是軟管(4)穿入殼體(3)後又依次穿入齒盤(14)的空軸(13)、持架(21)和轉鼓(25)的通孔槽(27)又與噴嘴(5)相通。
6.如權利要求5所述的滅火裝置，其特徵是軟管(4)穿入殼體(3)後也可連接於轉軸(24)的孔內，噴嘴(5)與轉軸(24)的孔直接相通。
7.如權利要求1所述的滅火裝置，其特徵是水平掃描旋轉機構在390°範圍內往復運動，垂直掃描定位旋轉機構在110°範圍內往復運動。
8.如權利要求1所述的滅火裝置，其特徵是軟管(4)的一端與貯劑罐(1)上的電動閥門(2)連接。
專利摘要本實用新型公開了一種紅外線誘導尋的全自動滅火裝置。其特徵是在尋的頭(11)的底罩(26)上互相垂直設置有四個I級探頭(15),殼體(3)內設尋有水平掃描旋轉機構和垂直掃描定位旋轉機構,其中,水平掃描旋轉機構中的齒盤(14)通過齒輪(20)與由電機(18)驅動的蝸輪蝸杆(19)嚙合,持架(21)固定在齒盤(14)底部;垂直掃描定位旋轉機構主要是由轉鼓(25)和轉軸(24)組成,轉軸(24)又與由電機(22)驅動的蝸輪蝸杆(23)嚙合,III級探頭(17)和噴嘴(5)同時固定在轉鼓(25)上,軟管(4)穿過殼體(3)後與噴嘴(5)連通。它可以在全方位自動尋找火源並定位噴射滅火劑,迅速將火源撲滅在萌生狀態,從而可防止或減少生命財產的損失。
文檔編號A62C37/08GK2495322SQ0124700
公開日2002年6月19日 申請日期2001年9月5日 優先權日2001年9月5日
發明者盧戈, 李懷峰 申請人:盧戈, 李懷峰