本實(shí)用新型涉及一種火災(zāi)報(bào)警技術(shù)。
背景技術(shù)：
物質(zhì)燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生UV185～260nm火焰窄光譜信號(hào)，地球上只有物質(zhì)燃燒時(shí)才回產(chǎn)生UV185～260nm火焰窄光譜信號(hào)，太陽(yáng)光中的UV185～260nm光譜信號(hào)在到達(dá)地球時(shí)，已基本全部衰減。日本濱松生產(chǎn)的紫外火焰探測(cè)傳感器對(duì)UV185～260nm火焰窄光譜信號(hào)有著非常好的響應(yīng)特性。但電弧焊火花、雷電、X光以及太陽(yáng)黑子爆發(fā)時(shí)也會(huì)產(chǎn)生UV185～260nm火焰窄光譜信號(hào)。
為避免電弧焊火花、雷電、X光以及太陽(yáng)黑子對(duì)火焰探測(cè)的誤報(bào)，通常人們利用物質(zhì)燃燒產(chǎn)生的紅外線(xiàn)與紫外傳感器一起進(jìn)行火焰探測(cè)，但地球上和火焰的紅外光譜相同或相近的物質(zhì)太多，雖然使用了諸如3波段及利用火焰閃頻等原理制造的紅紫外復(fù)合火災(zāi)探測(cè)器，大大降低了誤報(bào)率，但也增加了漏報(bào)率，難以從根本解決問(wèn)題，特別是對(duì)于現(xiàn)實(shí)使用的電弧焊火花或打火機(jī)、蠟燭等非火災(zāi)火焰無(wú)法進(jìn)行量化區(qū)別。
對(duì)于明火或爆炸、劇烈燃燒火災(zāi)，除產(chǎn)生紅紫外線(xiàn)外，點(diǎn)、局部、或大范圍的溫度快速上升是其最重要特征，傳統(tǒng)測(cè)溫傳感器因?yàn)榫嚯x原因，不能和紫外探測(cè)器復(fù)合用于對(duì)明火的快速準(zhǔn)確探測(cè)。
紅外溫度探測(cè)傳感器對(duì)溫度的敏感，在一定范圍內(nèi)和距離無(wú)關(guān)，因此使用紅外溫度探測(cè)傳感器、紫外探測(cè)器以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的參數(shù)進(jìn)行融合的復(fù)合火焰探測(cè)器，可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)要求不同，進(jìn)行報(bào)警溫度門(mén)限設(shè)置以對(duì)火災(zāi)火焰和非火災(zāi)火焰進(jìn)行相對(duì)量化區(qū)別，達(dá)到快速準(zhǔn)確的明火火災(zāi)判斷。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型的目的在于提供一種復(fù)合型火災(zāi)探測(cè)器，以解決對(duì)火災(zāi)的光譜信號(hào)檢測(cè)，存在的誤報(bào)與漏報(bào)的技術(shù)問(wèn)題。
為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案如下：
一種復(fù)合型火災(zāi)探測(cè)器，包括防爆殼體、計(jì)算判斷報(bào)警狀態(tài)的數(shù)據(jù)處理單元電路、數(shù)據(jù)采集處理電路、通訊模塊、電源模塊、采集被測(cè)目標(biāo)視場(chǎng)面積內(nèi)的表面溫度及探測(cè)器周?chē)h(huán)境溫度的紅外溫度探測(cè)模塊和紫外火焰探測(cè)模塊；紅外溫度探測(cè)模塊和紫外火焰探測(cè)模塊采集的信號(hào)通過(guò)數(shù)據(jù)采集處理電路送入數(shù)據(jù)處理單元電路，數(shù)據(jù)處理單元電路的輸出信號(hào)，通過(guò)隔離CAN總線(xiàn)通訊模塊，由CAN總線(xiàn)輸出報(bào)警信號(hào)給上位機(jī)；防爆殼體由上蓋板和殼底座組成，所述紅外溫度探測(cè)模塊和紫外火焰探測(cè)模塊的紅外測(cè)溫、紫外火焰探測(cè)傳感器敏感頭均安裝在上蓋板上，紫外火焰探測(cè)傳感器具有隔爆結(jié)構(gòu)；電路部分安裝在殼底座內(nèi)。
所述一種復(fù)合型火災(zāi)探測(cè)器，紅外溫度探測(cè)模塊由四個(gè)點(diǎn)陣式的紅外線(xiàn)探測(cè)頭通訊接口切換電路組成，單只點(diǎn)陣式的紅外線(xiàn)探測(cè)頭測(cè)量視場(chǎng)角度120° x25°，四個(gè)點(diǎn)陣式的紅外線(xiàn)探測(cè)頭組成視場(chǎng)角度120° x100°的測(cè)量范圍。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)：
將檢測(cè)范圍小的紅外探頭進(jìn)行拼接復(fù)合，并且加入了紫外光探測(cè)的探頭，大大降低了產(chǎn)品高精度底誤報(bào)率的問(wèn)題，并且設(shè)計(jì)小型化集成。
a)監(jiān)測(cè)功能：實(shí)時(shí)檢測(cè)危險(xiǎn)環(huán)境火焰發(fā)出的被測(cè)目標(biāo)紫外光和被測(cè)目標(biāo)溫度；
b)報(bào)警功能：早期火災(zāi)隱患的發(fā)現(xiàn)，探測(cè)器對(duì)局部點(diǎn)或區(qū)域的溫度異常升高的預(yù)警、火災(zāi)報(bào)警功能；
c)通信功能：通過(guò)CAN總線(xiàn)與上位機(jī)通信，上傳探測(cè)器狀態(tài)信息；
d)自檢功能：上電自檢和探測(cè)器故障告警；
e)防爆場(chǎng)合應(yīng)用功能：該探測(cè)器能共應(yīng)用在危險(xiǎn)爆炸環(huán)境，滿(mǎn)足GB 3836-2010防爆要求；
f)多參數(shù)信息有效融合，定量分析，降低誤報(bào)、漏報(bào)率，提高可靠性。
附圖說(shuō)明
圖1是本實(shí)用新型的電路原理框圖。
圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖3是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)主視圖。
圖4是圖3的俯視圖。
圖中編號(hào)：1是紫外探頭，2是單只紅外測(cè)溫探頭，3是探測(cè)器金屬殼底座及內(nèi)置的信息處理單元電路板，4是金屬防爆外殼。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)參見(jiàn)圖1所示，包括防爆殼體、計(jì)算判斷報(bào)警狀態(tài)的數(shù)據(jù)處理單元電路、數(shù)據(jù)采集處理電路、通訊模塊、電源模塊、采集被測(cè)目標(biāo)視場(chǎng)面積內(nèi)的表面溫度及探測(cè)器周?chē)h(huán)境溫度的紅外溫度探測(cè)模塊和紫外火焰探測(cè)模塊；紅外溫度探測(cè)模塊和紫外火焰探測(cè)模塊采集的信號(hào)通過(guò)數(shù)據(jù)采集處理電路送入數(shù)據(jù)處理單元電路，數(shù)據(jù)處理單元電路的輸出信號(hào)，通過(guò)隔離CAN總線(xiàn)通訊模塊，由CAN總線(xiàn)輸出報(bào)警信號(hào)給上位機(jī)。紅外溫度探測(cè)單元為本質(zhì)安全型電路，其他組成部分均安裝在防爆殼體內(nèi)，紅外溫度與紫外火焰探測(cè)復(fù)合型火災(zāi)探測(cè)器滿(mǎn)足GB 3836-2010防爆要求。
本實(shí)用新型的工作原理：
紅外溫度與紫外火焰探測(cè)復(fù)合型火災(zāi)探測(cè)器，采集被測(cè)目標(biāo)視場(chǎng)面積內(nèi)的表面溫度及探測(cè)器周?chē)h(huán)境溫度，結(jié)合被測(cè)目標(biāo)視場(chǎng)內(nèi)的紫外光，通過(guò)軟件將采集數(shù)據(jù)進(jìn)行融合算法判別，按照內(nèi)部設(shè)定好的算法進(jìn)行分析處理形成最終判決，給出火災(zāi)預(yù)警狀態(tài)。
紅外溫度探測(cè)單元由四個(gè)點(diǎn)陣式的紅外線(xiàn)探測(cè)頭通訊接口切換電路組成。單只點(diǎn)陣式的紅外線(xiàn)探測(cè)頭測(cè)量視場(chǎng)角度120° x25°，四個(gè)點(diǎn)陣式的紅外線(xiàn)探測(cè)頭組成視場(chǎng)角度120° x100°的測(cè)量范圍。紅外溫度探測(cè)單元的供電電壓為3.3V，工作電流總和為30mA，依據(jù)國(guó)標(biāo)《GB 3836.4-2010爆炸性環(huán)境第4部分：由本質(zhì)安全型“i”保護(hù)的設(shè)備》附錄A之判據(jù)，工作電壓、電流遠(yuǎn)小于最小點(diǎn)燃電流和電壓，可滿(mǎn)足防爆區(qū)域的本安規(guī)范要求。探測(cè)頭的響應(yīng)時(shí)間小于1秒，滿(mǎn)足消防特種探測(cè)器規(guī)范要求。
紫外線(xiàn)探測(cè)頭通過(guò)兩個(gè)施密特觸發(fā)器構(gòu)成的多諧波振蕩器產(chǎn)生脈沖信號(hào)，脈沖信號(hào)經(jīng)放大和升壓變壓器的升壓達(dá)到紫外探頭的工作電壓。當(dāng)紫外探頭感應(yīng)到紫外線(xiàn)的時(shí)候，紫外探頭導(dǎo)通，紫外線(xiàn)傳感器探頭有脈沖信號(hào)輸出。脈沖信號(hào)通過(guò)施密特觸發(fā)器輸出整形，用于MCU的計(jì)數(shù)器定時(shí)采集，在一定時(shí)間(時(shí)間可設(shè)定)內(nèi)計(jì)數(shù)器達(dá)到3次時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。紫外線(xiàn)探測(cè)頭主要由紫外探頭、施密特振蕩器電路、放大器和升壓變壓器等組成。
紫外火焰探測(cè)單元由數(shù)據(jù)處理單元供電，工作電壓為5V，安裝在隔爆殼體內(nèi)，不會(huì)引起外部的點(diǎn)燃。
本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)參見(jiàn)圖2、3、4所示。防爆殼體由上蓋板和殼底座組成，所述紅外溫度探測(cè)模塊和紫外火焰探測(cè)模塊的紅外測(cè)溫、紫外火焰探測(cè)傳感器敏感頭均安裝在上蓋板上，紫外火焰探測(cè)傳感器具有隔爆結(jié)構(gòu)；電路部分安裝在殼底座內(nèi)。
傳感器殼體選用經(jīng)過(guò)防爆認(rèn)證的成熟產(chǎn)品，上蓋板根據(jù)探測(cè)頭形狀設(shè)計(jì)為滿(mǎn)足隔爆要求的結(jié)構(gòu)件，紅外測(cè)溫、紫外火焰探測(cè)傳感器敏感頭均安裝在上蓋板，紅外測(cè)溫單元為本安電路，紫外火焰探測(cè)單元的安裝進(jìn)行了隔爆設(shè)計(jì)，以滿(mǎn)足爆炸性環(huán)境使用要求。
