CN101286263A - 一种并联单线数字温度传感器的火灾探测器及报警方法 - Google Patents
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Abstract
一种并联单线数字温度传感器的火灾探测器及报警方法，可用做线型定温火灾探测器、差温火灾探测器、差定温火灾探测器。可根据单线数字温度传感器回传信号判断火警、短路、断路、断电故障报警功能，并可以判断出火警沿线路的位置，具有火警精确定位，可重复使用的特点。一种并联单线数字温度传感器的火灾探测器由电信号测量装置连接感温电缆构成，感温电缆由单线数字温度传感器、连接导线、绝缘层、填充层、外护套层构成。
Description
技术领域
本发明涉及线型感温火灾探测器报警装置，一种并联单线数字温度传感器的火灾探测器及报警方法。
该火灾探测器含有单线数字温度传感器，电信号测量装置通过对单线数字温度传感器的电信号进行处理并根据处理结果进行火灾(差温、定温、差定温)报警或故障(线路短路、断路及温度感知元件损坏)报警。
技术背景
现有技术中的线型感温火灾探测器是一种用途广泛的火灾探测器，目前使用的可恢复式线型感温探测器由终端电阻、感温电缆、电信号测量装置组成。感温电缆由两根探测导体外分别包覆NTC塑料层，两根探测导体绞合在一起，再包覆外护套层组成，电信号测量装置与所述探测导体相连接，用于测量所述两根探测导体之间的电阻情况。当感温电缆受热时，其温度随之上升，首先两导体间的NTC塑料层的电阻下降，当其阻值下降到一设定值时，电信号测量装置将产生并输出报警信号。该探测器的缺点是：探测器的报警温度与感温电缆的受热长度、受热温度、环境温度和使用长度等因素有关，不能正确的判断火灾报警温度，探测器报警温度的准确性、可靠较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种并联单线数字温度传感器的火灾探测器及报警方法，可用做线型定温火灾探测器、差温火灾探测器、差定温火灾探测器。可根据单线数字温度传感器回传信号判断火警、短路、断路、断电故障报警功能，并可以判断出火警沿线路的位置，具有火警精确定位，可重复使用的特点。
本发明的目的是由以下技术方案实现的：一种并联单线数字温度传感器的火灾探测器由电信号测量装置连接感温电缆构成，感温电缆由单线数字温度传感器、连接导线、绝缘层、填充层、外护套层构成。其中单线数字温度传感器将温度信号转换成电信号，电信号测量装置对电信号进行采集和处理，并根据处理结果进行火灾(差温、定温、差定温)报警或故障(线路短路、断路及单线数字温度传感器损坏)报警，设置多个火警继电器实现多级报警，可重复使用。
本发明的一种并联单线数字温度传感器的火灾探测器及报警方法包括按下列顺序步骤：
1、初始上电A阶段：电信号测量装置上电后对感温电缆的单线数字温度传感器进行巡检，如巡检不到单线数字温度传感器，电信号测量装置则发出故障信号，故障信号由电信号测量装置的故障继电器输出常闭点断开或常开点闭合报警信号，否则电信号测量装置记录感温电缆的单线数字温度传感器的点数、长度和序列号，并转入正常监视状态B阶段。
2、在B阶段，电信号测量装置判断感温电缆连接导线、单线数字温度传感器之间的是否发生短路或断路，如发生线路的短路或断路，电信号测量装置发出故障信号，否则转入数据采集C阶段。具体的短路、断路故障检测方法如下：
(1)短路
a.电源线与地线短路
具体实施方法有三：
方法1：检测电源线或地线电流，当电源线或地线电流大于一设定值I1时，说明电源线和地线短路，电信号测量装置发出故障信号，电信号测量装置故障继电器输出常闭点断开或常开点闭合报警信号。
方法2：检测电源线电压，当电源线电压小于一设定值V1时，说明电源线和地线短路，电信号测量装置发出故障信号，电信号测量装置故障继电器输出常闭点断开或常开点闭合报警信号。
方法3：检测单线数字温度传感器回传的数字信号，当无回传信号或回传的信号发生异常时，说明线路存在故障，电信号测量装置发出故障信号，电信号测量装置故障继电器输出常闭点断开或常开点闭合报警信号。
b.电源线与信号线短路
方法有二：
方法1：检测信号线电平，当信号线电平一直为高电平时，说明电源线和信号线短路，电信号测量装置发出故障信号，电信号测量装置故障继电器输出常闭点断开或常开点闭合报警信号。
方法2：检测单线数字温度传感器回传的数字信号，当回传的数字信号发生异常，数字信号均为0xff时，说明信号线与电源线短路，电信号测量装置发出故障信号，电信号测量装置故障继电器输出常闭点断开或常开点闭合报警信号。
c.地线与信号线短路
方法有二：
方法1：检测信号线电平，当信号线电平一直为低电平时，说明地线和信号线短路，电信号测量装置发出故障信号，电信号测量装置故障继电器输出常闭点断开或常开点闭合报警信号。
方法2：检测单线数字温度传感器回传的数字信号，但回传的数字信号发生异常，数字信号均为0x00时，电信号测量装置发出故障信号，电信号测量装置故障继电器输出常闭点断开或常开点闭合报警信号。
(2)断路
方法有五：
方法1：通过命令查询单线数字温度传感器的供电方式，单线数字温度传感器的供电方式不是电源供电时，说明电源线或地线断路，电信号测量装置发出故障信号，电信号测量装置故障继电器输出常闭点断开或常开点闭合报警信号。
方法2：检测电源线电流，当电源线电流小于一设定值I2时，电信号测量装置发出故障信号，说明电源线或地线断路，电信号测量装置故障继电器输出常闭点断开或常开点闭合报警信号。
方法3：检测地线电流，当地线电流小于一设定值I3时，电信号测量装置发出故障信号，说明电源线或地线断路，电信号测量装置故障继电器输出常闭点断开或常开点闭合报警信号。
方法4：检测单线数字温度传感器回传的数字信号，当单线数字温度传感器无回传数字信号时，说明信号线或地线断路，电信号测量装置故障继电器输出常闭点断开或常开点闭合报警信号。
方法5：检测信号线电流，当信号线电流小于一设定值I4时，电信号测量装置发出故障信号，说明电源线或地线断路，电信号测量装置故障继电器输出常闭点断开或常开点闭合报警信号。
3、在C阶段，电信号测量装置启动单线数字温度传感器的温度转换、等待温度转换完成并采集温度元件的温度信号，如单线数字温度传感器回传的温度信号出现异常，说明此温度器件损坏或掉线，电信号测量装置发出故障信号；否则转入火警判断D阶段。
4、在D阶段，电信号测量装置对单线数字温度传感器回传的温度信号进行解析，得出8～12位的温度值，并判断此温度值大小或变化速率，如此温度值或此温度值的变化速率超过设定值，电信号测量装置发出火警信号，并转入火警部位判断E阶段。具体的火警检测方法如下：
方法1：当此温度值达到并超过设定的报警温度限T时，电信号测量装置即发出定温火警信号，火警继电器输出常闭点断开或常开点闭合报警信号，如果设定多个温度值及设置多个火警继电器实现多级报警信号输出。
方法2：将温度报警限T设置在单线数字温度传感器内部的报警触发器内，电信号测量装置通过报警搜索命令查找报警的单线数字温度传感器，如果存在响应，电信号测量装置即发出定温火警信号，火警继电器输出常闭点断开或常开点闭合报警信号。
方法3：在一固定时间段内，分析温度值的变化速率，当变化速率达到并超过设定的温度变化速率ΔT时，电信号测量装置即发出差温火警信号，火警继电器输出常闭点断开或常开点闭合报警信号。
5、在E阶段，电信号测量装置通过对比单线数字温度传感器的序列号与地址码，可精确指示出火警部位。具体实施方法如下：
(1)每个单线数字温度传感器在制作成感温电缆前均编制地址码，并将地址码写入单线数字温度传感器的EEPROM中。
(2)温度传感器依地址码按序排列，制成感温电缆。
(3)一旦发生火警，按发生火警的单线数字温度传感器的序列号即可读出存放在此单线数字温度传感器EEPROM中的地址码。
(4)根据地址码判断出感温电缆温度异常的位置，从而实现火灾精确定位。
上述一种并联单线数字温度传感器的火灾探测器内增加一组模拟量或开关量线型感温电缆，则可构成复合型线型感温火灾探测器时，达到复合报警的功能；当述上一种并联单线数字温度传感器的火灾探测器内增加一组模拟量线型感温电缆时，可以用单线数字温度传感器对模拟量线型感温电缆的使用长度进行检测，对受热长度、环境温度进行计算补偿，弥补模拟量感温电缆报警温度与受热长度、环境温度、使用长度相关性的缺点，达到报警温度与受热长度、环境温度、使用长度无关的目的；当上述一种并联单线数字温度传感器的火灾探测器内增加一组开关量线型感温电缆时，可实现开关量感温电缆与单线数字温度传感器的双重报警，可达到探测小尺寸火灾的目的。
本发明的一种并联单线数字温度传感器的火灾探测器，其优点是测温准确、可靠性高。本发明的感温电缆由并联单线数字温度传感器构成，实现了一条数据线进行双向数据传输，多个单线数字温度传感器并联挂接在同一根感温电缆上，利用单总线微网技术双向传送数据。本感温探测器作为线型定温探测器使用时，报警温度可以在30℃～125℃之间任意设定，报警误差±0.5℃，经过校准算法后测量误差可达±0.2℃；作为线型差温报警探测器使用时，大于2℃/min升温速率时探测器响应，且报警温度不受使用长度的影响，并可精确的指示出报警部位，报警部位误差不超过1m。另外单根感温电缆的使用长度可达300m以上，使用信号中继器后，感温电缆的使用长度可达2km以上。
附图说明
图1是本发明一种并联单线数字温度传感器的火灾探测器及报警方法实施例1的结构示意图；
图2是本发明一种并联单线数字温度传感器的火灾探测器及报警方法实施例2的结构示意图；
图3是本发明一种并联单线数字温度传感器的火灾探测器及报警方法实施例3的结构示意图；
图4是本发明一种并联单线数字温度传感器的火灾探测器及报警方法实施例4的结构示意图；
图5是本发明一种并联单线数字温度传感器的火灾探测器及报警方法实施例5的结构示意图；
图6是本发明一种并联单线数字温度传感器的火灾探测器及报警方法实施例6的结构示意图；
图7是本发明一种并联单线数字温度传感器的火灾探测器及报警方法实施例7的结构示意图；
图8是本发明一种并联单线数字温度传感器的火灾探测器及报警方法实施例8的结构示意图；
图9是本发明一种并联单线数字温度传感器的火灾探测器及报警方法与上位机的连接示意图。
具体实施方式
本发明的一种并联单线数字温度传感器的火灾探测器及报警方法，例1，见图1，由电信号测量装置9、感温电缆组成。其特征在于感温电缆结构：由连接导线1(GND-地线)、连接导线2(DQ-数据输入/输出线)、单线数字温度传感器3、绝缘层4、填充层5、连接导线6(电源线)、外护套层7、绝缘填充材料8构成。连接导线1、连接导线2分别包覆绝缘层4，再平行或绞对设置在一起，再偏心挤塑填充层5。连接单线数字温度传感器3的位置去掉填充层5、绝缘层4，在填充层5外平行或缠绕设置连接导线6，单线数字温度传感器3的引脚A(GND-地线脚)、B(DQ-数据输入/输出脚)、C(电源脚)、三个引脚分别与连接导线1、连接导线2、连接导线6连接，连接的方法可以是焊接，单线数字温度传感器3的引脚与连接导线焊接后用绝缘填充材料8填充密封处理，以保证各个线脚之间互相绝缘，按上述方法连接单线数字温度传感器3可以一个或一个以上，每个单线数字温度传感器3的间距可根据用途任意设定，外层再包覆一层外护套或编织外护套7制成感温电缆。
本发明的一种并联单线数字温度传感器的火灾探测器及报警方法包括按下列顺序步骤：
1、初始上电A阶段：电信号测量装置9上电后对感温电缆的单线数字温度传感器3进行巡检，如巡检不到单线数字温度传感器3，电信号测量装置9则发出故障信号，故障信号由电信号测量装置9的故障继电器输出常闭点断开或常开点闭合报警信号，否则电信号测量装置9记录感温电缆的单线数字温度传感器3的点数、长度和序列号，并转入正常监视状态B阶段。
2、在B阶段，电信号测量装置9判断感温电缆连接导线、单线数字温度传感器3之间的是否发生短路或断路，如发生线路的短路或断路，电信号测量装置9发出故障信号，否则转入数据采集C阶段。具体的短路、断路故障检测方法如下：
(1)短路
a、连接导线6(电源线)与连接导线1(地线)短路，具体实施方法有三：
方法1：检测连接导线6或连接导线1电流，当连接导线6或连接导线1电流大于一设定值I1时，说明连接导线6和连接导线1短路，电信号测量装置9发出故障信号，电信号测量装置9的故障继电器输出常闭点断开或常开点闭合报警信号。
方法2：检测连接导线6电压，当连接导线6电压小于一设定值V1时，说明连接导线6和连接导线1短路，电信号测量装置9发出故障信号，电信号测量装置9故障继电器输出常闭点断开或常开点闭合报警信号。
方法3：检测单线数字温度传感器3回传的数字信号，当无回传信号或回传的信号发生异常时，说明线路存在故障，电信号测量装置9发出故障信号，电信号测量装置9的故障继电器输出常闭点断开或常开点闭合报警信号。
b、连接导线6或连接导线2短路，方法有二：
方法1：检测连接导线2电平，当连接导线2电平一直为高电平时，说明连接导线6或连接导线2短路，电信号测量装置9发出故障信号，电信号测量装置9的故障继电器输出常闭点断开或常开点闭合报警信号。
方法2：检测单线数字温度传感器3回传的数字信号，当回传的数字信号发生异常，数字信号均为0xff时，说明接导线6或连接导线2短路，电信号测量装置9发出故障信号，电信号测量装置9故障继电器输出常闭点断开或常开点闭合报警信号。
c、接导线1或连接导线2短路，方法有二：
方法1：检测连接导线2电平，当连接导线2电平一直为低电平时，说明接导线1或连接导线2短路，电信号测量装置9发出故障信号，电信号测量装置9的故障继电器输出常闭点断开或常开点闭合报警信号。
方法2：检测单线数字温度传感器3回传的数字信号，但回传的数字信号发生异常，数字信号均为0x00时，电信号测量装置9发出故障信号，电信号测量装置9的故障继电器输出常闭点断开或常开点闭合报警信号。
(2)断路
方法有五：
方法1：通过命令查询单线数字温度传感器3的供电方式，单线数字温度传感器3的供电方式不是电源供电时，说明接导线6或连接导线1断路，电信号测量装置9发出故障信号，电信号测量装置9的故障继电器输出常闭点断开或常开点闭合报警信号。
方法2：检测接导线6电流，当接导线6电流小于一设定值I2时，电信号测量装置9发出故障信号，说明接导线6或连接导线1断路，电信号测量装置9的故障继电器输出常闭点断开或常开点闭合报警信号。
方法3：检测连接导线1电流，当连接导线1电流小于一设定值I3时，电信号测量装置9发出故障信号，说明接导线6或连接导线1断路，电信号测量装置9故障继电器输出常闭点断开或常开点闭合报警信号。
方法4：检测单线数字温度传感器3回传的数字信号，当单线数字温度传感器3无回传数字信号时，说明接导线2或连接导线1断路，电信号测量装置9故障继电器输出常闭点断开或常开点闭合报警信号。
方法5：检测接导线2电流，当接导线2电流小于一设定值I4时，电信号测量装置9发出故障信号，说明接导线6或连接导线1断路，电信号测量装置9故障继电器输出常闭点断开或常开点闭合报警信号。
(3)器件掉线
检测感温电缆的单线数字温度传感器在线数量是否与巡检确认的点数相同，否，则为器件掉线，电信号测量装置9故障继电器输出常闭点断开或常开点闭合报警信号；是，则为正常监视状态。
3、在C阶段，电信号测量装置9启动单线数字温度传感器3的温度转换、等待温度转换完成并采集单线数字温度传感器3的温度信号，如单线数字温度传感器3回传的温度信号出现异常，说明此温度器件损坏或掉线，电信号测量装置9发出故障信号；否则转入火警判断D阶段。
4、在D阶段，电信号测量装置9对单线数字温度传感器3回传的温度信号进行解析，得出8～12位的温度值，并判断此温度值大小或变化速率，如此温度值或此温度值的变化速率超过设定值，电信号测量装置9发出火警信号，并转入火警部位判断E阶段。具体的火警检测方法如下：
方法1：当此温度值达到并超过设定的报警温度限T时，电信号测量装置9即发出定温火警信号，火警继电器输出常闭点断开或常开点闭合报警信号，如果设定多个温度值及设置多个火警继电器实现多级报警信号输出。
方法2：将温度报警限T设置在单线数字温度传感器3内部的报警触发器内，电信号测量装置9通过报警搜索命令查找报警的单线数字温度传感器3，如果存在响应，电信号测量装置9即发出定温火警信号，火警继电器输出常闭点断开或常开点闭合报警信号。
方法3：在一固定时间段内，分析温度值的变化速率，当变化速率达到并超过设定的温度变化速率ΔT时，电信号测量装置9即发出差温火警信号，火警继电器输出常闭点断开或常开点闭合报警信号。
5、在E阶段，电信号测量装置通过对比单线数字温度传感器的序列号与地址码，可精确指示出火警部位。具体实施方法如下：
(1)每个单线数字温度传感器3在制作成感温电缆前均编制地址码，
并将地址码写入单线数字温度传感器的EEPROM中。
(2)温度传感器依地址码按序排列，制成感温电缆。
(3)一旦发生火警，按发生火警的单线数字温度传感器3的序列号即可读出
存放在此单线数字温度传感器3EEPROM中的地址码。
(4)根据地址码判断出感温电缆温度异常的位置，从而实现火灾精确定位。
本发明的一种并联单线数字温度传感器的火灾探测器，作为线型定温探测器使用时，报警温度可以在30℃～125℃之间任意设定，报警误差±0.5℃，作为线型差温报警探测器使用时，大于2℃/min升温速率时探测器响应，作为线型差定温报警探测器使用时，可同时满足上述技术要求，且报警温度不受使用长度的影响，并可精确的指示出报警部位，报警部位误差不超过1m；本感温探测器作为线型温度传感器使用时测量范围-55℃～+125℃，测量误差±0.5℃，经过校准算法后测量误差可达±0.2℃，且报警温度不受使用长度的影响，并可精确的指示出报警部位。另外单根感温电缆的使用长度可达300m以上，使用信号中继器后，感温电缆的使用长度可达2km以上。
实施例2，一种并联单线数字温度传感器的火灾探测器及报警方法，见图2，由电信号测量装置9、感温电缆组成。其特征在于感温电缆的结构还可以是：由连接导线1(GND-地线)、连接导线2(DQ-数据输入/输出线)、单线数字温度传感器3、绝缘层4、连接导线6(电源线)、外护套层7、绝缘填充材料8、绝缘材料填充体10构成。连接导线1、连接导线2分别包覆绝缘层4，再平行或绞对设置在一起，然后连接单线数字温度传感器3，在连接单线数字温度传感器3的位置去掉绝缘层4，单线数字温度传感器3的引脚A(GND-地线脚)、B(DQ-数据输入/输出脚)、C(电源脚)分别与连接导线1、连接导线2、连接导线6连接，连接的方法可以是焊接，单线数字温度传感器3的引脚与连接导线焊接后用绝缘填充密封材料8填充密封处理，以保证各个线脚之间互相绝缘，按上述方法连接单线数字温度传感器3可以是一个或一个以上，每个单线数字温度传感器3的间距可根据用途任意设定，外层再包覆一层外护套或编织外护套7制作成感温电缆。
实施例3，一种并联单线数字温度传感器的火灾探测器及报警方法，见图3，由电信号测量装置9、感温电缆组成。其特征在于感温电缆的结构还可以是：由连接导线1(GND-地线)、连接导线2(DQ-数据输入/输出线)、单线数字温度传感器3、绝缘层4、连接导线6(电源线)、填充层5、外护套层7、绝缘填充材料8构成。连接导线1、连接导线2、连接导线6分别包覆绝缘层4后一起绞对或平行设置，然后包覆填充层5，再连接单线数字温度传感器3；在连接单线数字温度传感器3的位置先去掉填充层5，再去掉绝缘层4，单线数字温度传感器3的引脚A(GND-地线脚)、B(DQ-数据输入/输出脚)、C(电源脚)分别与连接导线1、连接导线2、连接导线6连接，连接的方法可以是焊接，单线数字温度传感器3的引脚与连接导线焊接后用绝缘填充密封材料8填充密封处理，以保证各个线脚之间互相绝缘，按上述方法连接单线数字温度传感器3可以是一个或一个以上，每个单线数字温度传感器3的间距可根据用途任意设定制作成感温电缆。最外层也可再包覆一层外护套或编织外护套。
实施例4，一种并联单线数字温度传感器的火灾探测器及报警方法，见图4，由电信号测量装置9、感温电缆组成。其特征在于感温电缆的结构还可以是：三根连接导线中的任意两根分另包覆绝缘层4后与另一根无包覆层4的连接导线一起绞对或平行设置，然后包覆填充层5，再连接单线数字温度传感器3；在连接单线数字温度传感器3的位置先去掉填充层5，再去掉绝缘层4，单线数字温度传感器3的三个引脚分别与三根连接导线连接，连接的方法可以是焊接，单线数字温度传感器3的引脚与连接导线焊接后用绝缘填充密封材料8填充密封处理，以保证各个线脚之间互相绝缘，按上述方法连接单线数字温度传感器3可以是一个或一个以上，每个单线数字温度传感器3的间距可根据用途任意设定制作成感温电缆。最外层也可再包覆一层外护套或编织外护套。
实施例5，一种并联单线数字温度传感器的火灾探测器及报警方法，见图5，由电信号测量装置9、感温电缆组成。其特征在于感温电缆的结构还可以是：连接导线1、连接导线2分别包覆绝缘层4，然后平行或绞对设置在一起，再偏心挤塑填充层5。连接单线数字温度传感器3的位置去掉填充层5、绝缘层4，在填充层5外平行或缠绕设置连接导线6，单线数字温度传感器3的引脚A(GND-地线脚)、B(DQ-数据输入/输出脚)、C(电源脚)、三个引脚分别与连接导线1、连接导线2、连接导线6连接，连接的方法可以是焊接，单线数字温度传感器3的引脚与连接导线焊接后用绝缘填充材料8填充密封处理，以保证各个线脚之间互相绝缘，单线数字温度传感器3可以一个或一个以上，每个单线数字温度传感器3的间距可根据用途任意设定。然后再增加一组模拟量(可恢复式)或开关量线型感温电缆，即两根金属导体11外分别包覆NTC特性材料或塑料材料层12，两根有包覆层12的线体再平行或绞对设置在一起，最后外层再包覆一层外护套或编织外护套7制成感温电缆。
上述一种并联单线数字温度传感器的火灾探测器是内部增加一组模拟量或开关量线型感温电缆的结构时，则可构成复合型线型感温火灾探测器，达到复合报警的功能。当述上一种并联单线数字温度传感器的线型感温火灾探测器是内部增加一组模拟量线型感温电缆的结构时，可以用单线数字温度传感器3对模拟量线型感温电缆的使用长度进行检测，对受热长度、温度进行计算，弥补模拟量感温电缆报警温度与受热长度、环境温度、使用长度相关性的缺点，达到报警温度与受热长度、环境温度、使用长度无关的目的；当以上一种并联单线数字温度传感器的线型感温火灾探测器是内部增加一组开关量线型感温电缆的结构时，可实现开关量感温电缆与单线数字温度传感器的双重报警，可达到探测小尺寸火灾的目的。
实施例6，一种并联单线数字温度传感器的火灾探测器及报警方法，见图6，由电信号测量装置9、感温电缆组成。其特征在于感温电缆结构的结构还可以是：由连接导线1(GND-地线)、连接导线2(DQ-数据输入/输出线)、单线数字温度传感器3、绝缘层4、填充层5、外护套层7、绝缘填充材料8构成。连接导线1、连接导线2分别包覆绝缘层4，再平行或绞对设置在一起，再偏心挤塑填充层5。连接单线数字温度传感器3的位置去掉绝缘层4，单线数字温度传感器3的引脚A(GND-地线脚)与引脚C(电源脚)并联后与连接导体1连接、B(DQ-数据输入/输出脚)与连接导线2连接，连接的方法可以是焊接，单线数字温度传感器3的引脚与连接导线焊接后用绝缘填充密封材料8填充密封处理，以保证个线脚之间互相绝缘，按上述方法连接单线数字温度传感器3可以是一个或一个以上，每个单线数字温度传感器3的间距可根据用途任意设定，外层再包覆一层外护套或编织外护套7制成感温电缆。
实施例7，一种并联单线数字温度传感器的火灾探测器及报警方法，见图7，由电信号测量装置9、感温电缆组成。其特征在于感温电缆结构的结构还可以是：由连接导线1(GND-地线)、连接导线2(DQ-数据输入/输出线)、单线数字温度传感器3、绝缘层4、外护套层7、绝缘填充材料8、绝缘材料填充体10构成。连接导线1、连接导线2分别包覆绝缘层4，再平行或绞对设置在一起，连接单线数字温度传感器3的位置去掉绝缘层4，再放置绝缘材料填充体10。单线数字温度传感器3的引脚A(GND-地线脚)与C(电源脚)并联后与连接导体1连接、B(DQ-数据输入/输出脚)与连接导线2连接，连接的方法可以是焊接，单线数字温度传感器3的引脚与连接导线焊接后用绝缘填充密封材料8填充密封处理，以保证各个线脚之间互相绝缘，按上述方法连接单线数字温度传感器3可以是一个或一个以上，每个单线数字温度传感器3的间距可根据用途任意设定，外层再包覆一层外护套或编织外护套7制作成感温电缆。
实施例8，一种并联单线数字温度传感器的火灾探测器及报警方法，见图8，由电信号测量装置9、感温电缆组成。其特征在于感温电缆结构的结构还可以是：在实施例6的基础上在外护套或编织外护套7内增加一组模拟量或开关量线型感温电缆，即两根金属导体11外分别包覆NTC或CTR特性材料或塑料材料层12，两根有包覆层12的线体再平行或绞对设置在一起，两根金属导体11末端连接终端电阻R。
上述实施例2、例7结构中可增加的一组模拟量或开量线型感温电缆可以是一组或多组。
上述例1～例8结构中的单线数字温度传感器3(DS18B20)也可以是集成温度传感器、数字温度传感器，也可以是同功能的其它厂家的数字温度传感器。
上述实施例1～例8结构中的电信号测量装置9可以接一条或多条感温电缆。
上述实施例1～例8结构中可取消绝缘材料填充体10或填充层5。
上述实施例1～例8的结构增加的一组模拟量或开量线型感温电缆可以是任何结构的模拟量或开量线型感温电缆。
本发明一种并联单线数字温度传感器的火灾探测器及报警方法，上述例1～例8结构中的单线数字温度传感器3的间距≤1m；本发明用于其它用途时，单线数字温度传感器3的间距可根据实际应用情况设置。
实施例9，一种并联单线数字温度传感器的火灾探测器及报警方法，见图9，电信号处理装置9可带RS485总线接口或CAN总线接口或Lonwork等总线接口，通过总线14可以直接接入上位机中央处理器或DCS分布式系统15，上位机中央处理器或DCS分布式系统15可实时监视显示本发明一种并联单线数字温度传感器的火灾探测器所在地址及感温电缆所监视区域温度及温度曲线。
本发明所采用的材料和特性说明：
1.绝缘材料层、塑料材料层、填充层、填充体层(通用材料)：选择绝缘材料的性能是：维卡软化点为40℃～180℃，体积电阻率在108～1020Ω·cm的所有塑料、橡胶材料。
2.连接导线：规格在Φ0.2mm～3.0mm之间选用。
材质可选用钢线、铜线、铁线、镍线、铂线、不锈钢、记忆合金线及上述材料的合金材料，导线外层或是镀锌、镀锡、镀铜、镀银、镀铬、镀镍。因金属线材受拉伸、延展或受热后具有一定强度和弹性，所以称为弹性金属导体。
3、NTC或CTR特性材料层(通用材料)：选择材料的性能是；具有NTC或CTR特性的所有塑料、橡胶材料，包覆厚度在0.1～2.0mm之间选择。
4、外护套层(通用材料)：材料可以是高分子聚合物绝缘材料或PTC、NTC、CTR特性高分子聚合物材料，也可以是半导体高分子聚合物材料。挤塑护套层的厚度在0.1～2.0mm之间选择。
5、编织外护套：材料可以是塑料或金属单丝、扁丝，规格在Φ0.01mm～1.0mm之间选用。
6、绝缘填充密封材料：材料可以是绝缘胶、绝缘漆、塑料、橡胶材料。
Claims (8)
1、一种并联单线数字温度传感器的火灾探测器及报警方法，其探测器由电信号测量装置(9)、感温电缆组成。其特征在于感温电缆结构：由两根连接导线(1)和(2)或三根连接导线(1)、(2)和(6)并联一个或一个以上的单线数字温度传感器(3)，连接导线(1)、(2)、(6)之间互相绝缘设置，制成感温电缆；
本发明的一种并联单线数字温度传感器的火灾探测器及报警方法包括下列顺序步骤：
(一)初始上电A阶段：电信号测量装置(9)上电后对感温电缆的单线数字温度传感器(3)进行巡检，如巡检不到单线数字温度传感器(3)，电信号测量装置(9)则发出故障信号，故障信号由电信号测量装置(9)的故障继电器输出常闭点断开或常开点闭合报警信号，否则电信号测量装置(9)记录感温电缆的单线数字温度传感器(3)的点数、长度和序列号，并转入正常监视状态B阶段；
(二)在B阶段，电信号测量装置(9)判断感温电缆连接导线、单线数字温度传感器(3)之间的是否发生短路或断路，如发生线路的短路或断路，电信号测量装置(9)发出故障信号，否则转入数据采集C阶段。具体的短路、断路故障检测方法如下：
(1)短路
a、连接导线(6)(即电源线)与连接导线(1)(即地线)短路，具体实施方法有三：
方法1：检测连接导线(6)或连接导线(1)电流，当连接导线(6)或连接导线(1)电流大于一设定值I1时，说明连接导线(6)或连接导线(1)短路，电信号测量装置(9)发出故障信号，电信号测量装置(9)的故障继电器输出常闭点断开或常开点闭合报警信号；
方法2：检测连接导线(6)电压，当连接导线(6)电压小于一设定值V1时，说明连接导线(6)或连接导线(1)短路，电信号测量装置(9)发出故障信号，电信号测量装置(9)的故障继电器输出常闭点断开或常开点闭合报警信号；
方法3：检测单线数字温度传感器(3)回传的数字信号，当无回传信号或回传的信号发生异常时，说明线路存在故障，电信号测量装置(9)发出故障信号，电信号测量装置(9)的故障继电器输出常闭点断开或常开点闭合报警信号；
b、连接导线(6)与连接导线(2)短路，方法有二：
方法1：检测连接导线(2)电平，当连接导线(2)电平一直为高电平时，说明连接导线(6)与连接导线(2)短路，电信号测量装置(9)发出故障信号，电信号测量装置(9)的故障继电器输出常闭点断开或常开点闭合报警信号；
方法2：检测单线数字温度传感器(3)回传的数字信号，当回传的数字信号发生异常，数字信号均为0xff时，说明连接导线(6)与连接导线(2)短路，电信号测量装置(9)发出故障信号，电信号测量装置(9)的故障继电器输出常闭点断开或常开点闭合报警信号；
c、连接导线(1)与连接导线(2)短路，方法有二：
方法1：检测连接导线(2)电平，当连接导线(2)电平一直为低电平时，说明连接导线(1)与连接导线(2)短路，电信号测量装置(9)发出故障信号，电信号测量装置(9)的故障继电器输出常闭点断开或常开点闭合报警信号；
方法2：检测单线数字温度传感器(3)回传的数字信号，但回传的数字信号发生异常，数字信号均为0x00时，电信号测量装置(9)发出故障信号，电信号测量装置(9)故障继电器输出常闭点断开或常开点闭合报警信号；
(2)断路
方法有五：
方法1：通过命令查询单线数字温度传感器(3)的供电方式，单线数字温度传感器(3)的供电方式不是电源供电时，说明连接导线(6)与连接导线(1)断路，电信号测量装置(9)发出故障信号，电信号测量装置(9)的故障继电器输出常闭点断开或常开点闭合报警信号；
方法2：检测连接导线(6)电流，当连接导线(6)电流小于一设定值I2时，电信号测量装置(9)发出故障信号，说明连接导线(6)或连接导线(1)断路，电信号测量装置(9)的故障继电器输出常闭点断开或常开点闭合报警信号；
方法3：检测连接导线(1)电流，当连接导线(1)电流小于一设定值I3时，电信号测量装置(9)发出故障信号，说明连接导线(6)或连接导线(1)断路，电信号测量装置(9)的故障继电器输出常闭点断开或常开点闭合报警信号；
方法4：检测单线数字温度传感器(3)回传的数字信号，当单线数字温度传感器(3)无回传数字信号时，说明连接导线(2)或连接导线(1)断路，电信号测量装置(9)的故障继电器输出常闭点断开或常开点闭合报警信号；
方法5：检测连接导线(2)电流，当连接导线(2)电流小于一设定值I4时，电信号测量装置(9)发出故障信号，说明连接导线(6)或连接导线(1)断路，电信号测量装置(9)的故障继电器输出常闭点断开或常开点闭合报警信号；
(3)器件掉线
检测感温电缆的单线数字温度传感器在线数量是否与巡检确认的点数相同，否，则为器件掉线，电信号测量装置(9)故障继电器输出常闭点断开或常开点闭合报警信号；是，则为正常监视状态；
(三)在C阶段，电信号测量装置(9)启动单线数字温度传感器(3)的温度转换、等待温度转换完成并采集单线数字温度传感器(3)的温度信号，如单线数字温度传感器(3)回传的温度信号出现异常，说明此温度器件损坏或掉线，电信号测量装置(9)发出故障信号；否则转入火警判断D阶段；
(四)在D阶段，电信号测量装置(9)对单总线温度传感器(3)回传的温度信号进行解析，得出8～12位的温度值，并判断此温度值大小或变化速率，如此温度值或此温度值的变化速率超过设定值，电信号测量装置(9)发出火警信号，并转入火警部位判断E阶段。具体的火警检测方法如下：
方法1：当此温度值达到并超过设定的报警温度限T时，电信号测量装置(9)即发出定温火警信号，火警继电器输出常闭点断开或常开点闭合报警信号，如果设定多个温度值及设置多个火警继电器实现多级报警信号输出；
方法2：将温度报警限T设置在单线数字温度传感器(3)内部的报警触发器内，电信号测量装置(9)通过报警搜索命令查找报警的单线数字温度传感器(3)，如果存在响应，电信号测量装置(9)即发出定温火警信号，火警继电器输出常闭点断开或常开点闭合报警信号；
方法3：在一固定时间段内，分析温度值的变化速率，当变化速率达到并超过设定的温度变化速率ΔT时，电信号测量装置(9)即发出差温火警信号，火警继电器输出常闭点断开或常开点闭合报警信号；
(五)在E阶段，电信号测量装置(9)通过对比单线数字温度传感器(3)的序列号与地址码，可精确指示出火警部位。具体实施方法如下：
(1)每个单线数字温度传感器(3)在制作成感温电缆前均编制地址码，并将地址码写入单线数字温度传感器(3)的EEPROM中；
(2)单线数字温度传感器(3)依地址码按序排列，制成感温电缆；
(3)一旦发生火警，按发生火警的单线数字温度传感器(3)的序列号即可读出存放在此单线数字温度传感器(3)EEPROM中的地址码；
(4)根据地址码判断出感温电缆温度异常的位置，从而实现火灾精确定位。
2、根据权利要求1所述的一种并联单线数字温度传感器的火灾探测器及报警方法，其探测器在于感温电缆内增加一组任何结构的模拟量或开关量线型感温电缆。
3、根据权利要求1所述的一种并联单线数字温度传感器的火灾探测器及报警方法，其探测器中单线数字温度传感器(3)(DS18B20)也可以是集成温度传感器，数字温度传感器，也可以是同功能的其它厂家的数字温度传感器。
4、根据权利要求1所述的一种并联单线数字温度传感器的火灾探测器及报警方法，其探测器中电信号测量装置(9)可以接一条或多条感温电缆。
5、根据权利要求1所述的一种并联单线数字温度传感器的火灾探测器及报警方法，其探测器中单线数字温度传感器(3)的间距≤1m；本发明用于其它用途时，单线数字温度传感器(3)的间距可根据实际应用情况设置。
6、根据权利要求1所述的一种并联单线数字温度传感器的火灾探测器及报警方法，其探测器中的电信号处理装置(9)可带RS485总线接口或CAN总线接口或Lonwork等总线接口，通过总线(14)可以直接接入上位机中央处理器或DCS分布式系统(15)，上位机中央处理器或DCS分布式系统(15)可实时监视显示本发明的一种并联单线数字温度传感器的线型感温火灾探测器所在地址及感温电缆所监视区域沿感温电缆各个点温度及温度曲线。
7、根据权利要求1所述的一种并联单线数字温度传感器的火灾探测器及报警方法，可实现定温、多级定温、差温、差定温报警功能及短路、断路、断电故障报警功能，并可以判断出火警位置，具有火警精确定位，可重复使用。
8、根据权利要求1所述的一种并联单线数字温度传感器的火灾探测器及报警方法，其探测器的感温电缆外可包覆一层外护套或编织外护套。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
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