吸氣式雙重檢測感煙火災探測系統的製作方法
2023-05-14 05:13:56
專利名稱：吸氣式雙重檢測感煙火災探測系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種吸氣式感煙火災探測系統，特別是涉及一種吸氣式雙重檢測 感煙火災探測系統。
背景技術：
目前，吸氣式感煙火災探測系統，也稱為空氣採樣式極早期火災報警系統或空氣 採樣式感煙探測報警器是一種用途廣泛的火災探測系統。圖1為一種已有技術的吸氣式感 煙火災探測系統結構示意圖。圖2為圖1示出的吸氣式感煙火災探測系統構成框圖。如圖 1、圖2所示，這種已有技術的吸氣式感煙火災探測系統包括多路帶有採樣孔的採樣管1以 及通過多個風管接頭2與這些採樣管1相連接的主機；其中主機包括風扇箱3、吸氣泵4、過 濾器組件5、雷射檢測室6、雷射器組件7、多個分管電動裝置8和控制裝置9 ；吸氣泵4安裝 在風扇箱3內，其同時與多路採樣管1相連，並且其排氣口通過管路與雷射檢測室6相接； 過濾器組件5安裝在雷射檢測室6的進氣口處；雷射器組件7安裝在雷射檢測室6的內部， 由雷射發射器和接收器組成；多個分管電動裝置8分別安裝在多個風管接頭2的內部；而 控制裝置9則設置在風扇箱3上。這種吸氣式感煙火災探測系統的工作過程如下吸氣泵 4通過由PVC或鋼材製成的多路採樣管1同時從被保護的不同區域抽取空氣，並作為樣品送 入雷射檢測室6。在雷射檢測室6內利用雷射發射器發出的雷射光束照射空氣樣品，如果空 氣樣品含有煙霧粒子，光束照射到這些煙霧粒子上時就會產生散射，這部分散射光將被接 收器接收，該接收器將接收到的光信號轉換成電信號後再傳送給控制裝置9。一旦雷射器 組件7檢測到煙霧粒子時，首先需要區分煙霧粒子是從哪個採樣管1中吸入的，這時控制裝 置9將依次只保留其中一個採樣管1進氣，並控制安裝在其餘風管接頭2內的分管電動裝 置7動作而將相應的採樣管1關閉，這樣控制裝置9就能確認出煙氣是由哪個採樣管1進 來。只有當控制裝置9確認出煙氣由哪個採樣管1進來時，才能準確地發出相應的火災報 警信號。為了確認出煙氣由哪個採樣管1進來，目前還可以採用另一種吸氣式感煙火災探 測系統該系統是將多路採樣管1分別連接一個吸氣泵4，雷射檢測室6仍設置一個。當激 光檢測室6內的雷射器組件7檢測到煙霧粒子並需要區分煙霧粒子是從哪個採樣管1中吸 入時，控制裝置9依次控制其中一個吸氣泵4運轉，或控制多個吸氣泵4依次停止運轉，由 此控制裝置9就可以確認出哪一個採樣管1中有煙氣進來。由此可見，為了確認煙霧粒子是由哪個採樣管1吸入，即來自哪個被保護區域，上 述前一種吸氣式感煙火災探測系統需要設置多個分管電動裝置8，而後一種吸氣式感煙火 災探測系統則需要設置多臺吸氣泵4，這樣不僅會使設備的結構及控制過程複雜，因此投資 費用增大，而且雷射器組件7兩次檢測的都是煙霧濃度值這一參數，因此檢測結果比較單 一，所以可靠性差。另外，需要兩次檢測過程，因而報警時間長。此外，一旦有類似煙霧粒子 的水蒸氣或空氣塵埃吸入，控制裝置9因無法區分而有可能會誤發出火災報警信號。發明內容為了解決上述問題，本實用新型的目的在於提供一種結構及控制過程簡單，檢測 結果準確可靠的吸氣式雙重檢測感煙火災探測系統。為了達到上述目的，本實用新型提供的吸氣式雙重檢測感煙火災探測系統包括多 路帶有採樣孔的採樣管以及通過多個風管接頭與這些採樣管相連接的主機；其中主機包括 風扇箱、吸氣泵、過濾器組件、雷射檢測室、雷射器組件和控制裝置；吸氣泵安裝在風扇箱 內，其同時與多路採樣管相連，並且其排氣口通過管路與雷射檢測室相接；過濾器組件安裝 在雷射檢測室的進氣口處；雷射器組件安裝在雷射檢測室的內部，由雷射發射器和接收器 組成；而控制裝置則設置在位於雷射檢測室一側的機箱內；所述的吸氣式雙重檢測感煙火 災探測系統還包括多個分別設置在多個風管接頭內的氣體傳感器。所述的氣體傳感器為一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、硫化氫或氮化物氣體傳感器。所述的控制裝置包括微處理器、電源模塊、雷射驅動模塊、轉速控制模塊、氣體信 號處理模塊、雷射信號處理模塊和顯示模塊；其中微處理器，主要由模數轉換器、數據處理單元和執行單元組成，用於將接收到的氣 體和雷射檢測信號進行模數轉換，並與預設的相應閾值進行比較、判斷，經過處理後輸出給 相應的控制、驅動模塊或顯示模塊，並在發生火災、故障時輸出相應的報警信號，並能夠通 過輸入裝置對氣流、報警級別、吸氣泵轉速、雷射發射器發射頻率等參數進行設定；電源模塊，與微處理器相連，利用外部提供的輸入電源為上述各模塊供電；雷射驅動模塊，與微處理器相連，用於驅動雷射發射器發射雷射光束；轉速控制模塊，與微處理器相連，用於調整吸氣泵的轉速，以滿足不同長度採樣管 的要求；氣體信號處理模塊，與微處理器相連，對氣體傳感器發出的信號進行採樣、放大， 並將放大處理後的信號與基準信號進行比較、分析，然後傳輸給微處理器；雷射信號處理模塊，與微處理器相連，對雷射器組件發出的信號進行採樣、放大， 並將放大處理後的信號與基準信號進行比較、分析，然後傳輸給微處理器；顯示模塊，與微處理器相連，用於顯示氣流、分路、煙霧濃度、報警狀態及其它信 肩、o所述的微處理器的型號為LPC2131 ；雷射驅動模塊的型號為IC-WJB ；轉速控制模 塊的型號為TP521-4、6m37、IRF9530或2N5551 ；氣體信號處理模塊的型號為LM358、2N5551 或SPX1117M3-2. 5 ；雷射信號處理模塊的型號為INA326、LM358、LT1112或MC78L05CP ；顯示 模塊的型號為 ZLG7290、SM420254.MAX1487 或 B505。所述的吸氣式雙重檢測感煙火災探測系統中只設置一路採樣管。本實用新型提供的吸氣式雙重檢測感煙火災探測系統包括多路帶有採樣孔的採 樣管以及通過多個風管接頭與這些採樣管相連接的主機；其中主機包括風扇箱、吸氣泵、過 濾器組件、雷射檢測室、雷射器組件和控制裝置；吸氣泵安裝在風扇箱內，其同時與多路採 樣管相連，並且其排氣口通過管路與雷射檢測室相接；過濾器組件安裝在雷射檢測室的進 氣口處；雷射器組件安裝在雷射檢測室的內部，由雷射發射器和接收器組成；而控制裝置 則設置在位於雷射檢測室一側的機箱內；所述的吸氣式雙重檢測感煙火災探測系統除一路 採樣管外，其餘風管接頭內分別安裝有一個氣體傳感器。[0018]本實用新型提供的吸氣式雙重檢測感煙火災探測系統能夠根據氣體傳感器和激 光器組件檢測的綜合結果迅速確定出發生火災的區域，這樣不僅能夠加快報警的響應速 度，而且可靠性高。另外，與已有技術相比，本系統無需設置分管電動裝置，而且對原系統的 結構改動不大，因此能夠降低設備的投資及運行費用。
圖1為一種已有技術的吸氣式感煙火災探測系統結構示意圖。圖2為圖1示出的吸氣式感煙火災探測系統構成框圖。圖3為本實用新型提供的吸氣式雙重檢測感煙火災探測系統一實施例結構示意 圖。圖4為圖3示出的吸氣式雙重檢測感煙火災探測系統構成框圖。
具體實施方式
以下結合附圖及具體實施例對本實用新型提供的吸氣式雙重檢測感煙火災探測 系統進行詳細說明。與已有技術相同的部件採用相同的附圖標號，並省略對其進行的詳細 說明。如圖3、圖4所示，本實施例提供的吸氣式雙重檢測感煙火災探測系統包括多路帶 有採樣孔的採樣管1以及通過多個風管接頭2與這些採樣管1相連接的主機；其中主機包 括風扇箱3、吸氣泵4、過濾器組件5、雷射檢測室6、雷射器組件7和控制裝置19 ；吸氣泵4 安裝在風扇箱3內，其同時與多路採樣管1相連，並且其排氣口通過管路與雷射檢測室6相 接；過濾器組件5安裝在雷射檢測室6的進氣口處；過濾器組件5安裝在雷射檢測室6的進 氣口處；雷射器組件7安裝在雷射檢測室6的內部，由雷射發射器和接收器組成；而控制裝 置19則設置在位於雷射檢測室6—側的機箱內；所述的吸氣式雙重檢測感煙火災探測系統 還包括多個分別設置在多個風管接頭2內的氣體傳感器10。所述的氣體傳感器10為一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、硫化氫或氮化物氣體傳感器。所述的控制裝置19包括微處理器11、電源模塊12、雷射驅動模塊13、轉速控制模 塊14、氣體信號處理模塊15、雷射信號處理模塊16和顯示模塊17 ；其中微處理器11，主要由模數轉換器、數據處理單元和執行單元組成，用於將接收到的 氣體和雷射檢測信號進行模數轉換，並與預設的相應閾值進行比較、判斷，經過處理後輸出 給相應的控制、驅動模塊或顯示模塊，並在發生火災、故障時輸出相應的報警信號，並能夠 通過輸入裝置對氣流、報警級別、吸氣泵轉速、雷射發射器發射頻率等參數進行設定；電源模塊12，與微處理器11相連，利用外部提供的輸入電源為上述各模塊供電；雷射驅動模塊13，與微處理器11相連，用於驅動雷射發射器發射雷射光束；轉速控制模塊14，與微處理器11相連，用於調整吸氣泵4的轉速，以滿足不同長度 採樣管1的要求；氣體信號處理模塊15，與微處理器11相連，對氣體傳感器10發出的信號進行採 樣、放大，並將放大處理後的信號與基準信號進行比較、分析，然後傳輸給微處理器11 ；雷射信號處理模塊16，與微處理器11相連，對雷射器組件7發出的信號進行採樣、放大，並將放大處理後的信號與基準信號進行比較、分析，然後傳輸給微處理器11 ；顯示模塊17，與微處理器11相連，用於顯示氣流、分路、煙霧濃度、報警狀態及其 匕fn息o所述的微處理器11的型號為LPC2131 ；雷射驅動模塊13的型號為IC-WJB ；轉速 控制模塊14的型號為TP521-4、6N137、IRF9530或2N5551 ；氣體信號處理模塊15的型號為 LM358、2N5551 或 SPX1117M3-2. 5 ；雷射信號處理模塊 16 的型號為 INA326、LM358、LT1112 或 MC78L05CP ；顯示模塊 17 的型號為 ZLG7290、SM420254、MAX1487 或 B505。本實施例提供的吸氣式雙重檢測感煙火災探測系統的報警方法包括按順序進行 的下列步驟1)控制裝置19實時對所有氣體傳感器10對氣流中氣味的檢測值和雷射器組件7 上接收器接收的信號值進行檢測，並將所有檢測值分別與預先設定的相應報警閾值Al、A2 進行比較；2)當上述檢測值中任一個超過相應的報警閾值A1或A2時，控制裝置19立即發出 火災預警信號；3)當上述雷射器組件7上接收器接收的信號值和某一氣體傳感器10對氣流中氣 味的檢測值均超過相應的報警閾值A2或A1時，控制裝置19立即發出對應被保護區域的火 災報警信號。本實施例提供的吸氣式雙重檢測感煙火災探測系統工作原理如下吸氣泵4通過 由PVC或鋼材製成的多路採樣管1同時從被保護的不同區域抽取空氣作為樣品。該空氣樣 品經過風管接頭2及風扇箱3而流入過濾器組件5，以濾除掉灰塵顆粒，然後送入雷射檢測 室6。在雷射檢測室6內利用雷射發射器發出的雷射光束照射空氣樣品，如果空氣樣品含有 煙霧粒子，光束照射到這些煙霧粒子上時就會產生散射，這部分散射光將被接收器接收，該 接收器將接收到的光信號轉換成電信號後並經過放大、比較再傳送給微處理器11。微處理 器11將該模擬信號轉換為數位訊號並經處理後轉換為煙霧濃度值，並將該煙霧濃度值與 預先設定的報警閾值A2進行比較；與此同時，當空氣樣品經過風管接頭2時，設置在風管接 頭2內的氣體傳感器10將對該空氣樣品的氣味進行檢測，這是因為發生火災時通常會產生 煙氣，而煙氣中通常含有一氧化碳、硫化物等氣體，這些氣體又通常帶有刺激性氣味。如果 空氣樣品中含有煙氣，氣體傳感器10就會立即採集到這一信號，然後將該信號經放大、比 較後傳送給微處理器11。微處理器11將該模擬信號轉換為數位訊號，並與預先設定的相應 報警閾值A1進行比較。如果上述兩個檢測值中任一個超過相應的報警閾值A2或A1，立即 發出火警預警信號；而如果上述兩個檢測值均超過相應的報警閾值A2或A1，立即發出對應 被保護區域的火警報警信號，並將報警信息顯示在顯示模塊17上。這樣就可以根據氣體傳 感器10和雷射器組件7檢測的綜合結果迅速確定出哪條採樣管1中吸入了帶有氣味的煙 霧粒子，進而能夠很快確定出發生火災的區域，因此可以增加火災報警的可靠性。另外，報警閾值A1與採樣管1設置的被保護區域情況有關，如果多路採樣管1設 置在相同的被保護區域，這時，對應於每條採樣管1的報警閾值A1相同；而如果多路採樣管 1設置在不同的被保護區域，那麼，對應於每條採樣管1的報警閾值A1就不相同。此外，所述的報警閾值Al、A2是根據被保護區域的情況、燃燒物質的種類通過試 驗而確定的。[0042]當然，當上述系統中只設置一路採樣管1時，所述的報警方法同樣適用，這時報警 閾值A1就不是一組，而是只有一個。實施例2 本實施例提供的吸氣式雙重檢測感煙火災探測系統與實施例1提供的吸氣式雙 重檢測感煙火災探測系統區別在於有一路採樣管1中沒有安裝氣體傳感器10，其餘結構相 同。本實施例提供的吸氣式雙重檢測感煙火災探測系統的報警方法包括按順序進行 的下列步驟1)控制裝置19實時對所有氣體傳感器10對氣流中氣味的檢測值和雷射器組件7 上接收器接收的信號值進行檢測，並將所有檢測值分別與預先設定的相應報警閾值Al、A2 進行比較；2)當上述檢測值中任一個超過相應的報警閾值A1或A2時，控制裝置19立即發出 火災預警信號；3)當上述雷射器組件7上接收器接收的信號值和某一氣體傳感器10對氣流中氣 味的檢測值均超過相應的報警閾值A2或A1時，控制裝置19立即發出對應被保護區域的火 災報警信號；或當雷射器組件7上接收器接收的信號值超過報警閾值A2，但所有氣體傳感 器10對氣流中氣味的檢測值均沒有超過相應的報警閾值A1時，控制裝置19延時0 30 秒後發出與未設置氣體傳感器10的採樣管1相對應的被保護區域的火災報警信號。另外，上述延時時間與氣體傳感器10的響應時間有關，國家標準規定氣體傳感器 10的響應時間小於30秒，因此，延時時間一般可定為0 30秒，即只要滿足延時時間大於 氣體傳感器10對氣體氣味的單獨響應時間為前提即可。
權利要求一種吸氣式雙重檢測感煙火災探測系統，包括多路帶有採樣孔的採樣管(1)以及通過多個風管接頭(2)與這些採樣管(1)相連接的主機；其中主機包括風扇箱(3)、吸氣泵(4)、過濾器組件(5)、雷射檢測室(6)、雷射器組件(7)和控制裝置(19)；吸氣泵(4)安裝在風扇箱(3)內，其同時與多路採樣管(1)相連，並且其排氣口通過管路與雷射檢測室(6)相接；過濾器組件(5)安裝在雷射檢測室(6)的進氣口處；雷射器組件(7)安裝在雷射檢測室(6)的內部，由雷射發射器和接收器組成；而控制裝置(19)則設置在位於雷射檢測室(6)一側的機箱內；其特徵在於所述的吸氣式雙重檢測感煙火災探測系統還包括多個分別設置在多個風管接頭(2)內的氣體傳感器(10)。
2.根據權利要求1所述的吸氣式雙重檢測感煙火災探測系統，其特徵在於所述的氣 體傳感器(10)為一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、硫化氫或氮化物氣體傳感器。
3.根據權利要求1所述的吸氣式雙重檢測感煙火災探測系統，其特徵在於所述的控 制裝置(19)包括微處理器(11)、電源模塊(12)、雷射驅動模塊(13)、轉速控制模塊(14)、 氣體信號處理模塊(15)、雷射信號處理模塊(16)和顯示模塊(17)；其中微處理器(11)，主要由模數轉換器、數據處理單元和執行單元組成，用於將接收到的氣 體和雷射檢測信號進行模數轉換，並與預設的相應閾值進行比較、判斷，經過處理後輸出給 相應的控制、驅動模塊或顯示模塊，並在發生火災、故障時輸出相應的報警信號，並能夠通 過輸入裝置對氣流、報警級別、吸氣泵轉速、雷射發射器發射頻率參數進行設定；電源模塊(12)，與微處理器(11)相連，利用外部提供的輸入電源為上述各模塊供電； 雷射驅動模塊(13)，與微處理器(11)相連，用於驅動雷射發射器發射雷射光束； 轉速控制模塊(14)，與微處理器(11)相連，用於調整吸氣泵(4)的轉速； 氣體信號處理模塊(15)，與微處理器(11)相連，對氣體傳感器(10)發出的信號進行採 樣、放大，並將放大處理後的信號與基準信號進行比較、分析，然後傳輸給微處理器(11)；雷射信號處理模塊(16)，與微處理器(11)相連，對雷射器組件(7)發出的信號進行採 樣、放大，並將放大處理後的信號與基準信號進行比較、分析，然後傳輸給微處理器(11)； 顯示模塊(17)，與微處理器(11)相連，用於顯示氣流、分路、煙霧濃度、報警狀態。
4.根據權利要求3所述的吸氣式雙重檢測感煙火災探測系統，其特徵在於所述的微 處理器(11)的型號為LPC2131 ；雷射驅動模塊(13)的型號為IC-WJB ；轉速控制模塊(14) 的型號為TP521-4、6N137、IRF9530或2N5551 ；氣體信號處理模塊(15)的型號為LM358、 2N5551 或 SPX1117M3-2. 5 ；雷射信號處理模塊(16)的型號為 INA326、LM358、LT1112 或 MC78L05CP ；顯示模塊(17)的型號為 ZLG7290、SM420254、MAX1487 或 B505。
5.根據權利要求1所述的吸氣式雙重檢測感煙火災探測系統，其特徵在於所述的吸 氣式雙重檢測感煙火災探測系統中只設置一路採樣管(1)。
6.一種吸氣式雙重檢測感煙火災探測系統，包括多路帶有採樣孔的採樣管(1)以及通 過多個風管接頭(2)與這些採樣管(1)相連接的主機；其中主機包括風扇箱(3)、吸氣泵 (4)、過濾器組件(5)、雷射檢測室(6)、雷射器組件(7)和控制裝置(19)；吸氣泵⑷安裝 在風扇箱(3)內，其同時與多路採樣管(1)相連，並且其排氣口通過管路與雷射檢測室(6) 相接；過濾器組件(5)安裝在雷射檢測室(6)的進氣口處；雷射器組件(7)安裝在雷射檢 測室(6)的內部，由雷射發射器和接收器組成；而控制裝置(19)則設置在位於雷射檢測室 (6) 一側的機箱內；其特徵在於所述的吸氣式雙重檢測感煙火災探測系統除一路採樣管(1)夕卜，其餘風管接頭(2)內分別安裝有一個氣體傳感器(10)。
專利摘要一種吸氣式雙重檢測感煙火災探測系統。其中系統包括多路帶有採樣孔的採樣管以及通過多個風管接頭與這些採樣管相連接的主機；其中主機包括風扇箱、吸氣泵、過濾器組件、雷射檢測室、雷射器組件、控制裝置和多個分別設置在多個風管接頭內的氣體傳感器。本實用新型提供的吸氣式雙重檢測感煙火災探測系統能夠根據氣體傳感器和雷射器組件檢測的綜合結果迅速確定出發生火災的區域，這樣不僅能夠加快報警的響應速度，而且可靠性高。另外，與已有技術相比，本系統無需設置分管電動裝置，而且對原系統的結構改動不大，因此能夠降低設備的投資及運行費用。
文檔編號G08B17/10GK201716810SQ20092025105
公開日2011年1月19日 申請日期2009年11月30日 優先權日2009年11月30日
發明者石建峰, 薛戰華, 趙康柱, 馬宏偉 申請人:西安博康電子有限公司