CN102314745A - 感烟火灾探测报警器 - Google Patents

Abstract

一种以激光管为发光元件的吸气式点型感烟火灾探测报警器，装有圆形通用底座，由螺丝固定在房顶或天花板上，底座上螺旋卡扣有报警器；底座上依次安装有底托、电路板、中托、主体、风机、过滤器盒，最后是报警器上盖；其中底托与中托形成一个空间内置有探测腔和电路板，中托上方为电路板，该空间四周壁全部包有铜箔，并具有出气口；外侧覆盖有主体；主体两侧分别有堵头固定；显示模块嵌于主体上；风机由中托和主体封闭包围；主体与过滤器底盖相连，过滤器底盖与过滤器上盖形成空间中安装有过滤网。该报警器成本低，价格便宜；体积小，便于安装；保护面积小(64平方米)，适用于小面积的重点防火场所，而且可以进行大型联网和远程监控。

Description

感烟火灾探测报警器

技术领域

本发明涉及一种报警器，尤其涉及一种火灾探测报警器。

背景技术

感烟探测器是通过探测火灾初期由于燃烧物阴燃时产生的烟雾来报警的，所以在大多数场合起到了预报警的作用。感烟探测器目前应用最广泛的是离子感烟火灾探测器和光电感烟火灾探测器。

离子感烟火灾探测器和光电感烟火灾探测器起始于几十年前的产品和技术，由于其价格低廉广受欢迎，但是随技术的发展，其缺点也更加明显。传统的感烟探测器灵敏度低，探测方式为被动报警方式，即使报警也已出现明火，损失严重，光源是广谱的，无需聚焦且构造简单，对于较小的烟雾粒子反应不明显。大型吸气式感烟火灾探测报警器主要应用于一些大型重点防火场所，主机内抽气泵系统将四路采样管内空气抽入激光探测腔，保护面积一般为2000平方米。对于一些小型的移动发射机房它不仅体积大、价格昂贵，更是大材小用。

1、灵敏度低：灵敏度仅2-10％obs/m，即只有当室内烟雾弥漫时才可以产生报警，报警时室内已经充满了大量经热分解而未燃烧的物质(烟雾)，此时一旦有明火便会点燃这些烟雾，形成室内爆燃或称为闪燃，故一旦爆燃就只能通过水来浇灭，室内财产虽然没有被烧完，但也全部报废。所以使用离子感烟探测器和光电感烟探测器报警时无法留有足够长的处理初期火灾的时间，很快就会形成闪燃。

2、需经常清洗校准灵敏度：由于被动敞开式等烟，经过长时间的运行后，其光学系统和发射光、接收光的器件上都会落有很多灰尘，使灵敏度降的更低，所以必须定期(1-2年)摘下清洗。另外，如果光学系统上落有灰尘，则减光式探头受光元件接收光更小，形成报警即误报。如果光学系统上落有灰尘，则散光式探头的发光元件上会自发形成散光，造成报警即误报。

3、离子感烟探测器中含有放射性元素，此放射性元素在产品寿命期后根本无法进行妥善处理，污染环境，在清洗时也对环境造成污染，故国家也让其逐渐加以淘汰。

4、大型吸气式感烟火灾探测报警器虽然灵敏度极高，误报率低，但其个体保护面积约为300-2000平方米，造价较高，一般只使用在较重要的大面积场所，很能推广到小型场合。

5、离子、光电感烟探测器一般市场价位在上百元，吸气式探测器的价格一般在几万元甚至上万元。

发明内容

本发明的目的在于：发明一种以激光管为发光元件的吸气式点型感烟火灾探测报警器。激光为单一光谱，传输过程中方向性极强，本发明在光路上又加了多级光栅，使得激光传输的光路上散射光降为零，灵敏度和警觉级高。烟粒子直径在十微米以下，该系统的灵敏度为0.004obs/m，比传统的高近1000倍。

本发明是这样实现的：感烟火灾探测报警器装有圆形通用底座，可以通过三颗螺丝固定在房顶或天花板上，上面附有四个螺旋卡扣可以将报警器稳定卡在底座上。底座上依次安装有底托、电路板、中托、主体、风机以及由过滤器上盖、过滤器底盖、过滤网粘结组成的T型过滤器盒，最后是报警器上盖。其中底托与中托形成一个空间，此空间内置有探测腔和电路板，中托上方为电路板，电路板上面放置有激光发射电路、激光接收电路、单片机处理器和通讯RS485接口等电路器件，电源、火警等若干节点输出装置。此空间四周壁全部包有铜箔，防止外界对探测腔形成干扰，此空间必须具有出气口，即底座上有若干圆孔，此圆孔可以兼容出线孔。外侧覆有主体。主体上对应有LED指示灯，分别为设备正常、预警、火警及故障指示灯。主体两侧分别有堵头固定。显示模块嵌于主体上，可显示故障、静音等信息，也可使用按键执行复位、自检等操作。风机由中托和主体封闭包围着，风机采用两个风机，当其中一个风机损坏，另一个仍可正常工作。主体与过滤器底盖相连，过滤器底盖与过滤器上盖形成空间中安装有过滤网，过滤网内含粗细不同的三级过滤材料也可以两种或多种过滤材料，可为两层或多层。所述的探测腔采用小型化的结构，由激光器、聚焦镜、接收器和激光吸收垫组成。所述过滤器盒的形状可以是T型、方形或圆形等。

本发明相较于现有技术的积极效果在于：本发明对大型的吸气式感烟火灾探测报警器装置进行了创新，推出了新一代吸气式点型感烟探测报警器，其特点是成本低，价格便宜；体积小，便于安装；保护面积小，适用于小面积的重点防火场所，而且可以进行大型联网和远程监控。它即可以选择成点式主动吸气式，也可以伸展出采样管，形成灵活的采样方式，构造较小(Φ170mm，厚度80mm)，成本较低、方便维修，功能非常完善，可以安装于工业与民用建筑场所及一些重点防火场所，尤其适用于较小的移动机房早期预警。

附图说明

图1是本发明的剖面结构示意图。

图2是本发明的探测腔4的剖面结构示意图及气流模式图

图3是本发明的过滤网14的剖面结构示意图及气流模式图。

图4是本发明的T型过滤器盒的结构示意图。

图5是本发明的网络连接示意图。

图6是本发明单采样管13的气流进气模式图。

图7是本发明双采样管13的气流进气模式图。

图8是本发明各个部件的组合顺序结构示意图。

具体实施方式

如图1、2、3、4所示，为本发明的剖面结构示意图和探测腔4的剖面结构示意图，过滤网14及气流模式图和T型过滤器盒结构示意图。由图可知本发明吸气式点型感烟火灾探测报警器包括有圆形通用底座1，可以通过三颗螺丝固定在房顶或天花板上，上面附有四个螺旋卡扣可将报警器稳定卡在底座1上，机器外壳等部件相互位置如图7各个部件的组合顺序结构示意图所示。底座1上依次由底托2、电路板5、中托6、主体7、风机9、T型过滤器(由过滤器上盖11、过滤网14粘结组成的T型过滤器盒、过滤器底盖10)，最后是报警器上盖12。

底托2和中托6形成另一个空间，此空间内置有探测腔4和电路板5，中托6上方为电路板5，电路板5放置有激光发射电路、激光接收电路、单片机处理器和通讯RS485接口等电路元件，火警等若干节点输出装置，电源输入接口。此空间四周壁全部覆有铜箔，防止外界对探测腔4形成干扰，此空间必须具有出气口，即底座1上有若干圆孔17，圆孔17可以兼容出线孔。外侧覆有主体7，主体7两侧分别有堵头8固定。堵头8有两类，一类为可接采样管堵头，一类为出线孔堵头。当需要两根采样管时，出线孔可以走底托1上的圆孔17，也可以走主体7侧面的U型口18；当需要一根采样管或者不需要采样管时，出线孔可以走底托1上的圆孔17，也可以走主体7侧面的U型口18，还可以走出线孔的堵头8。出线方式灵活，以适应不同形状的安装位置。

显示模块3嵌于主体7上，显示模块3显示报警时间、电源、气流、隔离和静音等状态信息，并且显示模块3上的按键可以对报警器进行静音、复位、隔离、自检等操作。主体7上对应有LED指示灯24，分别为设备正常、预警、火警及故障指示灯。

风机9由中托6和主体7封闭包围，风机9采用两个风机，当其中一个风机9损坏，另外一个风机9仍可正常工作。主体7与过滤器底盖10相连，过滤器底盖10与过滤器上盖11中安装有过滤网14，过滤网14内含三级粗细不同的过滤材料。

过滤器上盖11、过滤器底盖10、过滤网14粘结组成T型过滤器盒如图4所示。T型过滤器盒有两个对应风机9的大圆形进气口26，两个直接出气口27和28，出气口27为粗过滤的a路气体，出气口28为经二次过滤的b路气体。

风机9的上方为负压区，可以直接从进气口20或进气孔19吸入气体，如图5、图6所示的本发明采样管13的单、双采样管的气流进气模式图；进气口20为报警器自身带的进气口，进气孔19为报警器外接

采样管13上的进气孔。探测器外部含烟雾粒子的空气由风机9以从进气口20或进气孔19经T型过滤器进入探测腔4内部，如单独使用进气口20进空气，则为典型的点式探测模式；如果仅从进气孔19进空气，可堵头8插入

采样管13，管长3-5米，其上开进气孔19，构成普通的微型PVC管采样方式。当然两种进气可以同时使用。

本发明的两个风机9被封闭在同一负压区，即进气口20和进气孔19空气是相通的，此负压区的密闭非常重要，如果漏气则无法吸入进气口20和进气孔19的空气。如图1、3所示，风机9从进气口20和进气孔19吸入空气，此空气中约85％的空气可以从出气口22直接排掉，余下空气从图4所示的T型过滤器盒的进气口26进入，并吹入T型过滤器盒的过滤网14中，经三级过滤网14过滤后一部分空气形成图3中所示的a路气体，而另一部分空气再次经过过滤网14形成图3中所示的非常洁净的b路气体。a路气体从T型过滤器盒的出气口27流出，并从探测腔4的进气口25进入探测腔4中(如图2所示)，经过探测腔4测量其空气中的微粒浓度，从探测腔4的出气口23溢出；b路气体从T型过滤器盒的出气口28流出，并从探测腔4的进气口24进入探测腔4内(如图2所示)，吹到聚焦镜15和接收器16上，对对聚焦镜15和接收器16进行清洗，保护它长期不受污染。只有经过多级过滤的洁净气体在聚焦镜15和接收器16形成正压才能有效保证它们不遭受污染，长久不降低它们的灵敏度，因此吸气式点型感烟火灾报警器不需要经常校准。

本发明吸气式点型感烟火灾探测器的探测腔4采用小型化的结构，由激光器21、聚焦镜15、接收器16和激光吸收垫29组成。激光器21发射激光束经过聚焦镜15聚焦后，形成特强光柱，经烟雾颗粒后散光被激光吸收垫29吸收，接收器16采用多级光栅使得光柱散射光降为零，保证了其准确性。由于有良好的清除杂散光措施，所以其灵敏度等同于大型吸气式感烟火灾探测报警器。激光器21发射激光后如果遇到微粒(包括烟雾粒子)形成散光，散光被接收器16接收后形成光接收脉冲，此脉冲的宽度和数量取决于空气中的微粒浓度，此接收脉冲被放大后送入整形电路变成频率信号，然后由单片机计数，并根据相关运算进行处理，再确定是否输出报警。

本吸气式点型感烟火灾探测报警器的通讯接口包括有RS485接口，可通过RS485接口与PC-LINK等组成一个网络系统，实现集中式网络化管理。PC-LINK通过RS232接口与计算机连接，实现远程监控功能。如图4所示，为本发明的网络连接示意图，报警器个数从1到127位之间任意数连接，通讯是需要地址加以区分的报警器，报警器使用的是专用国内工具对设备进行地址设定，最多可以区分128个地址。其中各报警器之间通过485线连接，485的连接采用两进两出的屏蔽双绞线，屏蔽层接地。PC-LINK与计算机使用232口连接，232的连接使用232交叉线，232交叉线使用DB九针接线插头，第五针直接相连，二、三针对调相连。使用485线按将所有报警器连接起来，并将其串联到PC-LINK的485口上，PC-LINK的232口使用232交叉线与计算机的串口连接，形成一个由多台报警器、PC-LINK和计算机组成的网络系统。各报警器之间通过自身地址码进行身份识别，从而实现计算机与多台报警器的通讯并实现远程监控功能。

本发明吸气式点型感烟火灾探测报警器的实施采用以下渠道：

1、替换原先离子、光电探头：将原探头去除，在其消防二总线上配接输入接口模块(约几十元人民币)，即可连接到吸气式点型感烟火灾探测报警器，可以将消防系统中需要重点保护的空间加以替换，而不用变动原消防主机和连线，其市场范围巨大。

2、新消防设计中，重要的场合及小面积重点保护区域，如写字楼的机房，无烟办公室和机要室、医院的仪器室等。

3、高档无烟场所，如高级写字楼、酒店、行政套房、总统套房等皆可使用。

4、各种小型的电信模块机房(全国有几十万个)，各移动公司的手机基站(全国中心基站几十万个，终端小型基站上百万个，最小基站的价值也达几十万人民币)。

5、由于其联网功能可将上百个地区的基站或模块机房形成网络监控，形成一个PC机监控规模几十个到几百个报警器。本探测报警器可配接GPRS无线联网模块，即可进入以大网，实现上述功能。

按上述方式实施，预计在较短时间内掀起一场大规模的使用高潮。

本发明可以变形为不同的外观，均属于本发明的同一构思，其主要变形方向包括有：风机9是双风机，可采用单、多风机；过滤网14可为两层或多层，可采用两种或多种过滤材料；过滤器盒的形状是T型也可以为方的或圆的；过滤系统分为粗过滤和精细过滤，共形成两路气体，粗过滤的气体进入探测腔内进行探测，细过滤的气体对聚焦镜和接收器进行清洗；采样管可通过各种变形为

等规格，可变为多路气体。进入过滤器的气体分为两路可变为多路，其中一路进行探测，一路清洗激光腔；本发明的设计是从四周进气中间出气，也可变换为中间进气，单边、两边或四周出气；显示装置的位置在侧面也可在顶端。

Claims (8)

1.一种感烟火灾探测报警器，其特征在于：该报警器装有圆形通用底座，由螺丝固定在房顶或天花板上，底座上螺旋卡扣有报警器；底座上依次安装有底托、电路板、中托、主体、风机、过滤器盒，最后是报警器上盖；其中底托与中托形成一个空间内置有探测腔和电路板，中托上方为电路板，该空间四周壁全部包有铜箔，并具有出气口；外侧覆盖有主体；主体两侧分别有堵头固定；显示模块嵌于主体上；风机由中托和主体封闭包围；主体与过滤器底盖相连，过滤器底盖与过滤器上盖形成空间中安装有过滤网。

2.如权利要求1所述的火灾探测报警器，其特征在于：所述电路板上面放置有激光发射装置、激光接收装置、单片机处理器和通讯RS485接口装置及节点输出装置。

3.如权利要求1所述的火灾探测报警器，其特征在于：所述的风机采用两个风机，当其中一个风机损坏，另一个仍可正常工作。

4.如权利要求1所述的火灾探测报警器，其特征在于：所述的堵头有两类，一类为可接

采样管堵头，一类为出线孔堵头。

5.如权利要求1所述的火灾探测报警器，其特征在于：所述的主体上对应有LED指示灯，分别为设备正常、预警、火警及故障指示灯。

6.如权利要求1所述的火灾探测报警器，其特征在于：所述的探测腔采用小型化的结构，由激光器、聚焦镜、接收器和激光吸收垫组成。

7.如权利要求1所述的火灾探测报警器，其特征在于：所述的过滤器盒由过滤器上盖、过滤器底盖、过滤网粘结而成。

8.如权利要求7所述的火灾探测报警器，其特征在于：所述的过滤网内含粗细不同的三级过滤材料，为两层或多层。

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