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)會產(chǎn)生UV185～260nm火焰窄光譜信號，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，太陽光中的UV185～260nm光譜信號在到達(dá)地球時(shí)，已基本全部衰減。日本濱松生產(chǎn)的紫外火焰探測傳感器對UV185～260nm火焰窄光譜信號有著非常好的響應(yīng)特性。但電弧焊火花、雷電、X光以及太陽黑子爆發(fā)時(shí)也會產(chǎn)生UV185～260nm火焰窄光譜信號。
為避免電弧焊火花、雷電、X光以及太陽黑子對火焰探測的誤報(bào)，通常人們利用物質(zhì)燃燒產(chǎn)生的紅外線與紫外傳感器一起進(jìn)行火焰探測，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，難以從根本解決問題，特別是對于現(xiàn)實(shí)使用的電弧焊火花或打火機(jī)、蠟燭等非火災(zāi)火焰無法進(jìn)行量化區(qū)別。
對于明火或爆炸、劇烈燃燒火災(zāi)，除產(chǎn)生紅紫外線外，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)測溫傳感器因?yàn)榫嚯x原因，不能和紫外探測器復(fù)合用于對明火的快速準(zhǔn)確探測。
紅外溫度探測傳感器對溫度的敏感，在一定范圍內(nèi)和距離無關(guān)，因此使用紅外溫度探測傳感器、紫外探測器以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的參數(shù)進(jìn)行融合的復(fù)合火焰探測器，可以根據(jù)現(xiàn)場要求不同，進(jìn)行報(bào)警溫度門限設(shè)置以對火災(zāi)火焰和非火災(zāi)火焰進(jìn)行相對量化區(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)探測器，以解決對火災(zāi)的光譜信號檢測，存在的誤報(bào)與漏報(bào)的技術(shù)問題。
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、采集被測目標(biāo)視場面積內(nèi)的表面溫度及探測器周圍環(huán)境溫度的紅外溫度探測模塊和紫外火焰探測模塊；紅外溫度探測模塊和紫外火焰探測模塊采集的信號通過數(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，通過隔離CAN總線通訊模塊，由CAN總線輸出報(bào)警信號給上位機(jī)；防爆殼體由上蓋板和殼底座組成，所述紅外溫度探測模塊和紫外火焰探測模塊的紅外測溫、紫外火焰探測傳感器敏感頭均安裝在上蓋板上，紫外火焰探測傳感器具有隔爆結(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)探測器，紅外溫度探測模塊由四個點(diǎn)陣式的紅外線探測頭通訊接口切換電路組成，單只點(diǎn)陣式的紅外線探測頭測量視場角度120° x25°，四個點(diǎn)陣式的紅外線探測頭組成視場角度120° x100°的測量范圍。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)：
將檢測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的探頭，大大降低了產(chǎn)品高精度底誤報(bào)率的問題，并且設(shè)計(jì)小型化集成。
a)監(jiān)測功能：實(shí)時(shí)檢測危險(xiǎn)環(huán)境火焰發(fā)出的被測目標(biāo)紫外光和被測目標(biāo)溫度；
b)報(bào)警功能：早期火災(zāi)隱患的發(fā)現(xiàn)，探測器對局部點(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CAN總線與上位機(jī)通信，上傳探測器狀態(tài)信息；
d)自檢功能：上電自檢和探測器故障告警；
e)防爆場合應(yīng)用功能：該探測器能共應(yīng)用在危險(xiǎn)爆炸環(huán)境，滿足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：1是紫外探頭，2是單只紅外測溫探頭，3是探測器金屬殼底座及內(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、采集被測目標(biāo)視場面積內(nèi)的表面溫度及探測器周圍環(huán)境溫度的紅外溫度探測模塊和紫外火焰探測模塊；紅外溫度探測模塊和紫外火焰探測模塊采集的信號通過數(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，通過隔離CAN總線通訊模塊，由CAN總線輸出報(bào)警信號給上位機(jī)。紅外溫度探測單元為本質(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復(fù)合型火災(zāi)探測器滿足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復(fù)合型火災(zāi)探測器，采集被測目標(biāo)視場面積內(nèi)的表面溫度及探測器周圍環(huán)境溫度，結(jié)合被測目標(biāo)視場內(nèi)的紫外光，通過軟件將采集數(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)。
紅外溫度探測單元由四個點(diǎn)陣式的紅外線探測頭通訊接口切換電路組成。單只點(diǎn)陣式的紅外線探測頭測量視場角度120° x25°，四個點(diǎn)陣式的紅外線探測頭組成視場角度120° x100°的測量范圍。紅外溫度探測單元的供電電壓為3.3V，工作電流總和為30mA，依據(jù)國標(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，可滿足防爆區(qū)域的本安規(guī)范要求。探測頭的響應(yīng)時(shí)間小于1秒，滿足消防特種探測器規(guī)范要求。
紫外線探測頭通過兩個施密特觸發(fā)器構(gòu)成的多諧波振蕩器產(chǎn)生脈沖信號，脈沖信號經(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)到紫外線的時(shí)候，紫外探頭導(dǎo)通，紫外線傳感器探頭有脈沖信號輸出。脈沖信號通過施密特觸發(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。紫外線探測頭主要由紫外探頭、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)，不會引起外部的點(diǎn)燃。
本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)參見圖2、3、4所示。防爆殼體由上蓋板和殼底座組成，所述紅外溫度探測模塊和紫外火焰探測模塊的紅外測溫、紫外火焰探測傳感器敏感頭均安裝在上蓋板上，紫外火焰探測傳感器具有隔爆結(jié)構(gòu)；電路部分安裝在殼底座內(nèi)。
傳感器殼體選用經(jīng)過防爆認(rèn)證的成熟產(chǎn)品，上蓋板根據(jù)探測頭形狀設(shè)計(jì)為滿足隔爆要求的結(jié)構(gòu)件，紅外測溫、紫外火焰探測傳感器敏感頭均安裝在上蓋板，紅外測溫單元為本安電路，紫外火焰探測單元的安裝進(jìn)行了隔爆設(shè)計(jì)，以滿足爆炸性環(huán)境使用要求。
