CN104574771A - 一种复合式线型感温火灾探测器及其报警方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了复合式线型感温火灾探测器及其报警方法，其感温部件包括三根并行设置的探测体，通过探测体中外覆有NTC特性材料层的金属导体、若干相邻间距不大于1米的串联连接的感温元件等构造，提高了探测器的稳定性、可靠性，尤其是较之单一多点式缆式线型感温火灾探测器，灵敏度有了很大的提升。本发明提供的复合式线型感温火灾探测器和报警方法，在实现了正常状态、火灾状态和故障状态的准确判断的基础上，通过多数据融合实现了定温报警和差温报警的融合互补，精准地实现了无间断连续火灾探测，并可灵敏的探测到感温部件线间短路、断路及感温元件脱落等故障，还可进一步实现多级火灾探测和多级报警功能，具有很高的实用性，适于推广应用。

Description

一种复合式线型感温火灾探测器及其报警方法

技术领域

本发明属于安全工程学科中火灾探测报警技术领域，具体涉及一种火灾探测器及其报警方法。

背景技术

目前，现有技术的缆式线型感温火灾探测器已在工业消防领域应用广泛。其主要有开关量缆式线型感温火灾探测器、模拟量缆式线型感温火灾探测器、多点式缆式线型感温火灾探测器及分布式线型光纤感温火灾探测器。上述产品在工程应用中存在的问题为开关量缆式线型感温火灾探测器报警后无法使用，模拟量缆式线型感温火灾探测器易受环境温度及受热长度的影响，多点式缆式线型感温火灾探测器存在两点探测点之间的探测盲区，分布式线型光纤感温火灾探测器其灵敏度较低，往往探测单元长度为3m。

由于上述问题的存在，大大限制了现有技术的缆式线型感温火灾探测器的应用范围。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明的第一个目的是提供一种复合式线型感温火灾探测器，第二个目的是提供一种用于复合式线型感温火灾探测器的报警方法，以提高火灾探测的稳定性、可靠性和灵敏度，并可实现无间断连续火警探测和多级报警。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明提供的复合式线型感温火灾探测器，包括感温部件、信号处理单元、终端电阻R1和终端电阻R2；

所述感温部件包括三根并行设置的探测体：第一探测体、第二探测体和第三探测体，所述第一探测体包括第一金属导体和若干通过该第一金属导体串联的感温元件；所述第二探测体包括第二金属导体；所述第三探测体包括外侧包覆有NTC特性材料层的第三金属导体；相邻放置的所述感温元件之间的间距不大于1米；

所述信号处理单元包括运算处理装置，以及与运算处理装置相连的第一电信号测量装置、第二电信号测量装置和报警输出装置；

所述第一电信号测量装置与第一被测线路连接形成第一测量回路；所述第一被测线路为至少包括第一探测体和终端电阻R1连接而成的被测线路；

所述第二电信号测量装置与第二被测线路连接形成第二测量回路；所述第二被测线路为并行设置的第二、第三探测体与终端电阻R2连接而成的被测线路。

优选的，所述并行设置的第二、第三探测体为平行或绞合设置的第二、第三探测体。优选的，所述第二被测线路为平行紧贴或等距绞合的第二、第三探测体与终端电阻R2连接而成的被测线路。

优选的，所述第二探测体为外侧包覆有NTC特性材料层的第二金属导体。

作为两种可选的优选方案：所述第一被测线路为由第一探测体和终端电阻R1串联而成的被测线路，所述第二被测线路为并行设置的第二、第三探测体与终端电阻R2串联而成的被测线路；或所述第一被测线路为由第一探测体、终端电阻R1和第二探测体串联而成的被测线路，所述第二被测线路为并行设置的第二、第三探测体与终端电阻R2串联而成的被测线路。

优选的，所述第一电信号测量装置为与第一被测线路连接，对第一被测线路进行实时信号参数采集的第一电信号测量装置；所述第二电信号测量装置为与第二被测线路连接，对第二被测线路进行实时信号参数采集的第二电信号测量装置；所述运算处理装置，为根据第一、第二电信号测量装置采集的信号参数与预设阈值的比较结果进行探测器工作状态的判断并进行火灾报警和故障报警的运算处理装置。

优选的，所述感温元件包括常闭型温度开关及与之并联的热敏电阻Rt。优选的，所述常闭型温度开关为可复位型或不可复位型的常闭型温度开关或温度保险丝。作为另一种优选的，所述感温元件包括温度保险丝及与之并联的热敏电阻Rt；所述温度保险丝为可复位型或不可复位型的温度保险丝。

作为两种可选的优选方案：所述第一探测体外覆绝缘护套形成第一感温线缆；所述并行设置的第二探测体和第三探测体平行紧贴或等距绞合成一体后外覆绝缘护套形成第二感温电缆；所述第一感温线缆和第二感温线缆平行紧贴或等距绞合成一体；或

所述并行设置的第二探测体和第三探测体平行紧贴或等距绞合成一体后，与所述第一探测体平行放置后整体外覆绝缘护套形成单根感温总线缆。

本发明同时提供的用于上述复合式线型感温火灾探测器的报警方法，包括如下步骤：

信号参数实时采集的步骤：通过第一电信号测量装置对第一被测线路进行信号参数采集；通过第二电信号测量装置对第二被测线路进行信号参数采集；

运算处理的步骤：通过运算处理装置，根据第一、第二电信号测量装置采集的信号参数与预设阈值的比较结果进行探测器工作状态的判断；所述工作状态包括正常状态、火灾状态和故障状态；

报警的步骤：当判断探测器的工作状态为火灾状态时，启动报警输出装置进行火灾报警；当探测器的工作状态为故障状态时，启动报警输出装置进行故障报警。

优选的：

所述信号参数实时采集的步骤中采集的信号参数为被采集线路的电阻值；

所述运算处理的步骤，包括：

正常状态的判断步骤：当第一电信号测量装置采集到的电阻值等于终端电阻R1的电阻值，且第二电信号测量装置采集到的电阻值等于终端电阻R2的电阻值时，运算处理装置判断探测器的工作状态为正常状态；

故障状态及故障类型的判断步骤：当第一电信号测量装置采集到的电阻值等于预设故障数据，或第二电信号测量装置采集到的电阻值等于预设故障数据时，运算处理装置判断探测器的工作状态为故障状态，当前故障类型为对应该预设故障数据的故障类型；

火灾状态及其对应报警类型的判断步骤，包括：

当第一电信号测量装置采集到的电阻值大于预设报警阈值R1(DW)，且第二电信号测量装置采集到的电阻值小于预设报警阈值R2(DW)时，则运算处理装置判断探测器的工作状态为火灾状态，报警类型为定温报警阈值T(DW)对应级别的定温报警；其中所述R1(DW)和R2(DW)为对应定温报警阈值T(DW)的第一、第二电信号测量装置采集到的电阻值对应的预设报警阈值；

当第二电信号测量装置采集到的电阻值的变化速率大于或等于温度变化速率阈值ΔR(CW)时，则运算处理装置判断探测器的工作状态为火灾状态，报警类型为该温度变化速率阈值ΔR(CW)对应级别的差温报警；

所述报警的步骤中：当判断探测器的工作状态为火灾状态时，启动报警输出装置进行对应报警类型的火灾报警；当探测器的工作状态为故障状态时，启动报警输出装置进行对应故障类型的故障报警。

优选的，所述探测器中的感温元件包括常闭型温度开关及与之并联的热敏电阻Rt；所述定温报警阈值T(DW)为所述常闭型温度开关的打开阈值；或

所述探测器中的感温元件包括温度保险丝及与之并联的热敏电阻Rt；所述定温报警阈值T(DW)为所述温度保险丝的打开阈值。

作为进一步优选的，所述火灾状态及其对应报警类型的判断步骤中，包括两个以上的定温报警阈值T(DW)和/或两个以上的温度变化速率阈值ΔR(CW)；

所述探测器中的感温元件包括常闭型温度开关及与之并联的热敏电阻Rt，所述两个以上的定温报警阈值T(DW)中的最小值为所述常闭型温度开关的打开阈值；或

所述探测器中的感温元件包括温度保险丝及与之并联的热敏电阻Rt；所述两个以上的定温报警阈值T(DW)中的最小值为所述温度保险丝的打开阈值。

有益效果：本发明提供的复合式线型感温火灾探测器，其感温部件包括三根并行设置的探测体，通过探测体中外覆有NTC特性材料层的金属导体、若干相邻间距不大于1米的串联连接的感温元件等构造，提高了探测器的稳定性、可靠性，尤其是较之单一多点式缆式线型感温火灾探测器，灵敏度有了很大的提升。

同时本发明提供的复合式线型感温火灾探测器和报警方法，将两组电信号测量装置采集到的电阻值信号参数的数值及其变化速率，与预设的报警阈值及预设温度变化速率阈值进行对比，通过多数据融合实现了本探测器定温报警和差温报警的融合互补，无论是感温部件周围有大火源发生时（即受热长度大于相邻串联的感温元件之间的间距，有至少一个感温元件位于大火源范围中），还是当感温部件周围有小火源发生时（即受热长度小于相邻串联的感温元件之间的间距，有一个感温元件或者没有感温元件位于小火源范围中），都能准确地实现火灾报警，在实现了正常状态、火灾状态和故障状态的准确判断的基础上，精准地实现了无间断连续火灾探测。

同时，感温部件中通过第一金属导体串联连接的感温元件这一结构构造，使得电信号测量装置不仅可以探测到感温部件线间短路、断路的故障，还可灵敏的探测到感温元件脱落的故障，更为灵敏实用。

更进一步的，本发明还可通过对应多个不同定温报警阈值T(DW)的多组预设报警阈值组（R1(DW)，R2(DW)），和多个不同温度变化速率阈值ΔR(CW)的预设和检测判断，实现多级火灾探测和多级报警功能。

总体而言，本发明提供的复合式线型感温火灾探测器和报警方法，具有较高的稳定性、可靠性和灵敏度，在实现了正常状态、火灾状态和故障状态的准确判断的基础上，通过多数据融合实现了定温报警和差温报警的融合互补，精准地实现了无间断连续火灾探测，并可灵敏的探测到感温部件线间短路、断路及感温元件脱落等故障，还可进一步实现多级火灾探测和多级报警功能，具有很高的实用性，适于推广应用。

附图说明

图1为系统实施例1提供的复合式线型感温火灾探测器的结构示意图；

图2为图1中感温部件的剖视结构示意图；

图3为系统实施例1中感温元件的结构示意图；

图4为系统实施例2提供的复合式线型感温火灾探测器的结构示意图；

图5为图4中感温部件的剖视结构示意图；

图6为系统实施例2中感温元件的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作更进一步的说明。

系统实施例1：如图1所示，本系统实施例1提供的复合式线型感温火灾探测器，包括感温部件、信号处理单元和终端电阻，所述终端电阻包括终端电阻R1和终端电阻R2。

所述感温部件包括三根并行设置的探测体：第一探测体、第二探测体和第三探测体。如图2所示，所述第一探测体包括第一金属导体1和若干通过该第一金属导体1串联的感温元件2；所述第二探测体为外侧包覆有NTC特性材料层5的第二金属导体3；所述第三探测体包括外侧包覆有NTC特性材料层5的第三金属导体4；相邻放置的所述感温元件2之间的间距不大于1米；即任意相邻串联放置的感温元件之间的最大间距D(max)≤1米。

所述信号处理单元包括运算处理装置，以及与运算处理装置相连的第一电信号测量装置、第二电信号测量装置和报警输出装置。

所述第一电信号测量装置为与第一被测线路连接，对第一被测线路进行实时信号参数采集的第一电信号测量装置；所述第二电信号测量装置为与第二被测线路连接，对第二被测线路进行实时信号参数采集的第二电信号测量装置。

所述运算处理装置，为根据第一、第二电信号测量装置采集的信号参数与预设阈值的比较结果进行探测器工作状态的判断并进行火灾报警和故障报警的运算处理装置。

所述第一电信号测量装置与第一被测线路连接形成第一测量回路；所述第一被测线路为由并行设置的第一探测体、第二探测体与终端电阻R1连接而成的被测线路。所述第二电信号测量装置与第二被测线路连接形成第二测量回路；所述第二被测线路为并行设置的第二、第三探测体与终端电阻R2连接而成的被测线路。

本系统实施例1中具体为：

所述第一被测线路为由第一探测体、终端电阻R1和第二探测体串联而成的被测线路，所述第二被测线路为并行设置的第二、第三探测体与终端电阻R2串联而成的被测线路，即：

所述第一金属导体的首端与第一电信号测量装置连接，末端与终端电阻R1的一端连接；所述第二金属导体的首端与第一、第二电信号测量装置连接，末端与终端电阻R1的另一端及终端电阻R2的一端连接；所述第三金属导体的首端与第二电信号测量装置连接，末端与终端电阻R2的另一端连接。

所述感温元件2包括常闭型温度开关及与之并联的热敏电阻Rt。如图3所示，本系统实施例1中所述感温元件2为常闭型温度开关并联一个热敏电阻Rt；所述常闭型温度开关为可复位型的常闭型温度开关。

本系统实施例中，两组电信号测量装置可分别对被测线路的电阻值信号量进行采集和处理，并将采集的数据传送给运算处理装置，运算处理装置对两组传入的数据进行分析和计算，根据运算处理结果进行正常运行、火灾、故障的判断。当有火灾报警或故障报警发生时，运算处理装置启动报警输出装置。

所述第一电信号测量装置包含第一前置电路、第一滤波电路、第一放大电路和第一AD转换电路；该第一前置电路的输入端与第一被测线路连接，第一前置电路后依次连接有第一滤波电路、第一放大电路和第一AD转换电路，该第一AD转换电路的输出与运算处理装置连接。

所述第二电信号测量装置包含第二前置电路、第二滤波电路、第二放大电路和第二AD转换电路；该第二前置电路的输入端与第二被测线路连接，第二前置电路后依次连接有第二滤波电路、第二放大电路和第二AD转换电路，该第二AD转换电路的输出与运算处理装置连接。

所述并行设置的第二探测体和第三探测体平行紧贴或等距绞合成一体，与所述第一探测体平行紧贴或平行间隔放置后整体外覆绝缘护套形成单根感温总线缆。

文中若干为一个或一个以上。同时在相邻放置的所述感温元件之间间距不大于1米的基础上，串联连接的多个感温元件之间的位置间距可以根据实际应用情况灵活设置。

系统实施例2：与系统实施例1结构基本相同，相同之处不再累述，所不同的是：

如图4所示，所述感温部件包括三根并行设置的探测体：第一探测体、第二探测体和第三探测体。如图5所示，所述第一探测体包括第一金属导体1和若干通过该第一金属导体1串联的感温元件2；所述第二探测体为外侧包覆有NTC特性材料层5的第二金属导体3；所述第三探测体包括外侧包覆有NTC特性材料层5的第三金属导体4；相邻放置的所述感温元件2之间的间距不大于1米；即任意相邻串联放置的感温元件之间的最大间距D(max)≤1米；所述第一电信号测量装置与第一被测线路连接形成第一测量回路；所述第一被测线路为由第一探测体和终端电阻R1连接而成的被测线路。所述第二电信号测量装置与第二被测线路连接形成第二测量回路；所述第二被测线路为并行设置的第二、第三探测体与终端电阻R2连接而成的被测线路。

本系统实施例2中具体为：

所述第一被测线路为由第一探测体和终端电阻R1串联而成的被测线路，所述第二被测线路为并行设置的第二、第三探测体与终端电阻R2串联而成的被测线路，即：

所述第一金属导体的首端与第一电信号测量装置连接，末端与终端电阻R1的一端相连；所述终端电阻R1的另一端与第一电信号测量装置连接；所述第二金属导体的首端与第二电信号测量装置连接，末端与终端电阻R2的一端连接；所述第三探测体的首端与第二电信号测量装置连接，末端与终端电阻R2的另一端连接。其中所述终端电阻R1的另一端通过与第一探测体间隔平行放置的第四金属导体与第一电信号测量装置连接。

在本系统实施例2中，用温度保险丝替换了系统实施例1中的常闭型温度开关，所述感温元件包括温度保险丝及与之并联的热敏电阻Rt。如图6所示，所述感温元件2为温度保险丝并联一个热敏电阻Rt；所述温度保险丝为可复位型的温度保险丝。

所述第一探测体外覆绝缘护套形成第一感温线缆，第一感温线缆内还有与第一探测体间隔平行放置的第四金属导体；所述并行设置的第二探测体和第三探测体平行紧贴或等距绞合成一体后外覆绝缘护套形成第二感温电缆；所述第一感温线缆和第二感温线缆平行紧贴或等距绞合成一体。

系统实施例3：与系统实施例1结构基本相同，相同之处不再累述，所不同的是：

所述第二探测体为第二金属导体，外侧没包覆NTC特性材料层。

所述第一探测体外覆绝缘护套形成第一感温线缆；所述并行设置的第二探测体和第三探测体平行紧贴或等距绞合成一体后外覆绝缘护套形成第二感温电缆；所述第一感温线缆和第二感温线缆平行紧贴或等距绞合成一体。

所述常闭型温度开关为不可复位型的常闭型温度开关。

系统实施例4：与系统实施例2结构基本相同，相同之处不再累述，所不同的是：

所述第二探测体为第二金属导体，外侧没包覆NTC特性材料层。

所述并行设置的第二探测体和第三探测体平行紧贴或等距绞合成一体后，与所述第一探测体间隔平行放置，然后整体外覆绝缘护套形成单根感温总线缆。所述单根感温总线缆内还有与第一探测体、第二探测体间隔平行放置的第四金属导体。

所述温度保险丝为不可复位型的温度保险丝。

当然，上述各系统实施例中的感温元件，可根据实际需要灵活采用常闭型温度开关或温度保险丝与热敏电阻并联的结构来获得。

方式实施例5：本方法实施例5提供的用于上述复合式线型感温火灾探测器的报警方法，包括如下步骤：

信号参数实时采集的步骤：通过第一电信号测量装置对第一被测线路进行信号参数采集；通过第二电信号测量装置对第二被测线路进行信号参数采集；本方法实施例5中采集的实时信号参数为被采集线路的电阻值。

运算处理的步骤：通过运算处理装置，根据第一、第二电信号测量装置采集的信号参数与预设阈值的比较结果进行探测器工作状态的判断，所述工作状态包括正常状态、火灾状态和故障状态，具体包括：

正常状态的判断步骤：当第一电信号测量装置采集到的电阻值等于终端电阻R1的电阻值，且第二电信号测量装置采集到的电阻值等于终端电阻R2的电阻值时，运算处理装置判断探测器的工作状态为正常状态；此时运行指示灯闪烁；

故障状态及故障类型的判断步骤：当第一电信号测量装置采集到的电阻值等于预设故障数据，或第二电信号测量装置采集到的电阻值等于预设故障数据时，运算处理装置判断探测器的工作状态为故障状态，当前故障类型为对应该预设故障数据的故障类型；所述预设故障数据为感温部件出现线间短路、断路或感温元件脱落等故障时，对应的第一、第二电信号测量装置检测判定出的电阻值范围，如0或+∞或预设的等同/近似0或+∞的数值范围；

火灾状态及其对应报警类型的判断步骤：本方法实施例5中包括预设的定温报警阈值T(DW)、温度变化速率阈值ΔR(CW)、预设报警阈值R1(DW)和预设报警阈值R2(DW)；其中R1(DW)和R2(DW)为对应定温报警阈值T(DW)的第一、第二电信号测量装置采集到的电阻值对应的预设报警阈值；根据本方法所用于的复合式线型感温火灾探测器的构造，当探测器中的感温元件为常闭型温度开关并联热敏电阻Rt时，所述定温报警阈值T(DW)为所述常闭型温度开关的打开阈值，当第一探测体感知的温度达到温度开关的打开阈值时，温度开关会打开；当探测器中的感温元件为温度保险丝并联热敏电阻Rt时，所述定温报警阈值T(DW)为所述温度保险丝的打开阈值，当第一探测体感知的温度达到温度保险丝的打开阈值时，温度保险丝会打开；

当第一电信号测量装置采集到的电阻值大于预设报警阈值R1(DW)，且第二电信号测量装置采集到的电阻值小于预设报警阈值R2(DW)时，则运算处理装置判断探测器的工作状态为火灾状态，报警类型为定温报警阈值T(DW)对应级别的定温报警；

当第二电信号测量装置采集到的电阻值的变化速率大于或等于温度变化速率阈值ΔR(CW)时，则运算处理装置判断探测器的工作状态为火灾状态，报警类型为该温度变化速率阈值ΔR(CW)对应级别的差温报警。

报警的步骤：当判断探测器的工作状态为火灾状态时，启动报警输出装置进行火灾报警，同时火警灯闪烁；当探测器的工作状态为故障状态时，启动报警输出装置进行故障报警；同时故障灯闪烁。

方式实施例6：本方法实施例6提供的用于上述复合式线型感温火灾探测器的报警方法与方法实施例5步骤基本相同，相同之处不再累述，所不同的是：

所述火灾状态及其对应报警类型的判断步骤中，包括两个以上的温度变化速率阈值ΔR(CW)和两个以上的定温报警阈值T(DW)，及两组以上的与各定温报警阈值T(DW)对应的预设报警阈值组（R1(DW)，R2(DW)）；

根据本方法所用于的复合式线型感温火灾探测器的构造，当探测器中的感温元件为常闭型温度开关并联热敏电阻Rt时，所述两个以上的定温报警阈值T(DW)中的最小值为所述常闭型温度开关的打开阈值。当探测器中的感温元件为温度保险丝并联热敏电阻Rt时，所述两个以上的定温报警阈值T(DW)中的最小值为所述温度保险丝的打开阈值。

针对每一定温报警阈值T(DW)及其对应的预设报警阈值组（R1(DW)，R2(DW)），一一判断第一、第二电信号测量装置采集到的电阻值，是否同时达到该预设报警阈值组中的对应阈值（即第一电信号测量装置采集到的电阻值大于该预设报警阈值R1(DW)，且第二电信号测量装置采集到的电阻值小于该预设报警阈值R2(DW)），如是，则运算处理装置判断探测器当前的工作状态为该定温报警阈值T(DW)对应级别的火灾状态，报警类型为该定温报警阈值T(DW)对应级别的定温报警。

针对每一温度变化速率阈值ΔR(CW)，一一判断第二电信号测量装置采集到的电阻值的变化速率，是否达到该温度变化速率阈值ΔR(CW)（即第二电信号测量装置采集到的电阻值的变化速率大于或等于温度变化速率阈值ΔR(CW)），如是，则运算处理装置判断探测器当前的工作状态为该温度变化速率阈值ΔR(CW)对应级别的火灾状态，报警类型为该温度变化速率阈值ΔR(CW)对应级别的差温报警。

报警的步骤：当判断探测器的工作状态为该定温报警阈值T(DW)或该温度变化速率阈值ΔR(CW)对应级别的火灾状态时，启动报警输出装置进行该定温报警阈值T(DW)或该温度变化速率阈值ΔR(CW)对应级别的火灾报警，同时火警灯闪烁；当探测器的工作状态为故障状态时，启动报警输出装置进行对应当前故障类型的故障报警；同时故障灯闪烁。

以方法实施例5提供的用于系统实施例1火灾探测器的报警方法为例，阐述本发明的工作原理如下：

（一）：正常供电后，第一电信号测量装置实时对第一被测线路进行电阻值信号参数采集，相当于对由第一探测体、终端电阻R1和第二探测体串联而成的被测线路进行实时信号采集；第二电信号测量装置实时对第二被测线路进行电阻值信号参数采集，相当于对并行设置的第二、第三探测体与终端电阻R2串联而成的被测线路进行实时信号采集。由于通常的空气环境温度下，外覆有NTC特性材料层的第二金属导体和第三金属导体两线间阻值为高阻，平行紧贴或平行间隔放置的第一金属导体，与第二、第三金属导体的两线间阻值都同样为高阻，因此当第一电信号测量装置采集到的电阻值等同于终端电阻R1的电阻值，且第二电信号测量装置采集到的电阻值等同于终端电阻R2的电阻值时，运算处理装置可依此判断探测器的工作状态为正常状态，此时正常运行指示灯闪烁。

（二）：当感温部件线间短路、断路、感温元件脱落时，其第一、第二电信号测量装置所采集的被测回路的信号参数将发生改变。当发生短路时，所采集的电阻值将会接近0，当金属导体断路及感温元件脱落发生时，所采集的线路电阻值将接近+∞，一旦上述情况发生，运算处理装置可根据所采集的信号参数与预设故障数据的比较结果来判断此时探测器处于故障状态，并使报警输出装置输出故障信号，故障灯闪烁进行故障报警。

（三）：当感温部件周围有大火源发生（即受热长度大于相邻串联的感温元件之间的间距，有至少一个感温元件位于大火源范围中）时，第一、第二电信号测量装置所采集到的电阻值信号量将发生变化。

当温度达到常闭型温度开关的阈值T(DW1)时，温度开关打开。此时第一电信号测量装置检测出的电阻值等同于热敏电阻Rt与终端电阻R1的串联值或多个热敏电阻Rt与终端电阻R1的串联值（此时相对于一个以上的热敏电阻Rt带来的第一被测线路的阻值变化，第一金属导体与第二、第三金属导体的两线间阻值给第一被测线路带来的阻值变化很小，几乎可忽略不计），即此时第一电信号测量装置所采集的第一被测线路的电阻值必然大于终端电阻R1的电阻值。同时，第二电信号测量装置检测出的电阻值等同于第二、第三金属导体的两线间阻值与终端电阻值R2的并联值，该并联值将会随着温度的升高而下降，即此时第二电信号测量装置所采集的第二被测线路的电阻值必然小于终端电阻R2的电阻值。运算处理装置可根据所采集的信号参数与预设报警阈值的比较结果判断探测器当前的工作状态为火灾状态，并通过报警输出装置输出火警信号，同时火警灯闪烁，实现定温火灾报警。

（四）：当感温部件周围有小火源发生时（即受热长度小于相邻串联的感温元件之间的间距）：

①如有一个感温元件位于小火源范围中，火灾探测的工作原理与上述工作原理（三）一致，此处不再累述。

②如没有感温元件位于小火源范围中，受热位置位于相邻串联的感温元件之间，所以没有感温元件的温度开关打开。但此时外覆有NTC特性材料层的第二金属导体和第三金属导体的两线间阻值会随着温度的升高而快速下降，此时第二电信号测量装置所采集的第二被测线路的电阻值，等同于第二、第三金属导体的两线间阻值与终端电阻值R2的并联值，该并联值将会随着温度的升高而不断下降。一旦第二电信号测量装置所采集的电阻值的变化速率达到或超过预设的温度变化速率阈值ΔR(CW)，运算处理装置可依此判断探测器当前的工作状态为火灾状态，并通过报警输出装置输出火警信号，同时火警灯闪烁，实现差温火灾报警。

（五）：在（三）、（四）中报警输出装置进行火灾报警时，运算处理装置可同时给出当前探测器的工作状态是哪一预设的报警阈值或温度变化速率阈值对应级别的火灾报警，以便进行更为精准的火灾探测和报警。

（六）：如预设了多级定温报警阈值T(DW)和/或多级温度变化速率阈值ΔR(CW)，针对每一定温报警阈值T(DW)及其对应的预设报警阈值组（R1(DW)，R2(DW)），和/或每一温度变化速率阈值ΔR(CW)，运算处理装置可一一判断，并根据所采集的信号参数与预设阈值的比较结果实现多级定温火灾报警和/或多级差温火灾报警功能。

通过相邻串联的感温元件之间的间距不大于1米的结构构造，以及上述差温火灾报警和定温火灾报警的互相补充，本发明提供的复合式线型感温火灾探测器及其报警方法，可实现任意点无间断的连续火警探测。

以上实施列对本发明不构成限定，相关工作人员在不偏离本发明技术思想的范围内，所进行的多样变化和修改，均落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种复合式线型感温火灾探测器，其特征在于：包括感温部件、信号处理单元、终端电阻R1和终端电阻R2；

所述感温部件包括三根并行设置的探测体：第一探测体、第二探测体和第三探测体，所述第一探测体包括第一金属导体和若干通过该第一金属导体串联的感温元件；所述第二探测体包括第二金属导体；所述第三探测体包括外侧包覆有NTC特性材料层的第三金属导体；相邻放置的所述感温元件之间的间距不大于1米；

所述信号处理单元包括运算处理装置，以及与运算处理装置相连的第一电信号测量装置、第二电信号测量装置和报警输出装置；

所述第一电信号测量装置与第一被测线路连接形成第一测量回路；所述第一被测线路为至少包括第一探测体和终端电阻R1连接而成的被测线路；

所述第二电信号测量装置与第二被测线路连接形成第二测量回路；所述第二被测线路为并行设置的第二、第三探测体与终端电阻R2连接而成的被测线路。

2.根据权利要求1所述的复合式线型感温火灾探测器，其特征在于：所述第二探测体为外侧包覆有NTC特性材料层的第二金属导体。

3.根据权利要求1或2所述的复合式线型感温火灾探测器，其特征在于：

所述第一被测线路为由第一探测体和终端电阻R1串联而成的被测线路，所述第二被测线路为并行设置的第二、第三探测体与终端电阻R2串联而成的被测线路；或

所述第一被测线路为由第一探测体、终端电阻R1和第二探测体串联而成的被测线路，所述第二被测线路为并行设置的第二、第三探测体与终端电阻R2串联而成的被测线路。

4.根据权利要求1所述的复合式线型感温火灾探测器，其特征在于：

所述第一电信号测量装置为与第一被测线路连接，对第一被测线路进行实时信号参数采集的第一电信号测量装置；

所述第二电信号测量装置为与第二被测线路连接，对第二被测线路进行实时信号参数采集的第二电信号测量装置；

所述运算处理装置，为根据第一、第二电信号测量装置采集的信号参数与预设阈值的比较结果进行探测器工作状态的判断并进行火灾报警和故障报警的运算处理装置。

5.根据权利要求1所述的复合式线型感温火灾探测器，其特征在于：所述感温元件包括常闭型温度开关及与之并联的热敏电阻Rt；所述常闭型温度开关为可复位型或不可复位型的常闭型温度开关；或

所述感温元件包括温度保险丝及与之并联的热敏电阻Rt；所述温度保险丝为可复位型或不可复位型的温度保险丝。

6.根据权利要求1所述的复合式线型感温火灾探测器，其特征在于：

所述第一探测体外覆绝缘护套形成第一感温线缆；所述并行设置的第二探测体和第三探测体平行紧贴或等距绞合成一体后外覆绝缘护套形成第二感温电缆；所述第一感温线缆和第二感温线缆平行紧贴或等距绞合成一体；或

所述并行设置的第二探测体和第三探测体平行紧贴或等距绞合成一体后，与所述第一探测体平行放置后整体外覆绝缘护套形成单根感温总线缆。

7.用于权利要求1至6任一权利要求所述的复合式线型感温火灾探测器的报警方法，其特征在于包括如下步骤：

信号参数实时采集的步骤：通过第一电信号测量装置对第一被测线路进行信号参数采集；通过第二电信号测量装置对第二被测线路进行信号参数采集；

运算处理的步骤：通过运算处理装置，根据第一、第二电信号测量装置采集的信号参数与预设阈值的比较结果进行探测器工作状态的判断；所述工作状态包括正常状态、火灾状态和故障状态；

报警的步骤：当判断探测器的工作状态为火灾状态时，启动报警输出装置进行火灾报警；当探测器的工作状态为故障状态时，启动报警输出装置进行故障报警。

8.根据权利要求7所述的用于复合式线型感温火灾探测器的报警方法，其特征在于：

所述信号参数实时采集的步骤中采集的信号参数为被采集线路的电阻值；

所述运算处理的步骤，包括：

正常状态的判断步骤：当第一电信号测量装置采集到的电阻值等于终端电阻R1的电阻值，且第二电信号测量装置采集到的电阻值等于终端电阻R2的电阻值时，运算处理装置判断探测器的工作状态为正常状态；

故障状态及故障类型的判断步骤：当第一电信号测量装置采集到的电阻值等于预设故障数据，或第二电信号测量装置采集到的电阻值等于预设故障数据时，运算处理装置判断探测器的工作状态为故障状态，当前故障类型为对应该预设故障数据的故障类型；

火灾状态及其对应报警类型的判断步骤，包括：

当第一电信号测量装置采集到的电阻值大于预设报警阈值R1(DW)，且第二电信号测量装置采集到的电阻值小于预设报警阈值R2(DW)时，则运算处理装置判断探测器的工作状态为火灾状态，报警类型为定温报警阈值T(DW)对应级别的定温报警；其中所述R1(DW)和R2(DW)为对应定温报警阈值T(DW)的第一、第二电信号测量装置采集到的电阻值对应的预设报警阈值；

当第二电信号测量装置采集到的电阻值的变化速率大于或等于温度变化速率阈值ΔR(CW)时，则运算处理装置判断探测器的工作状态为火灾状态，报警类型为该温度变化速率阈值ΔR(CW)对应级别的差温报警；

所述报警的步骤中：当判断探测器的工作状态为火灾状态时，启动报警输出装置进行对应报警类型的火灾报警；当探测器的工作状态为故障状态时，启动报警输出装置进行对应故障类型的故障报警。

9.根据权利要求8所述的用于复合式线型感温火灾探测器的报警方法，其特征在于：所述探测器中的感温元件包括常闭型温度开关及与之并联的热敏电阻Rt；所述定温报警阈值T(DW)为所述常闭型温度开关的打开阈值；或

所述探测器中的感温元件包括温度保险丝及与之并联的热敏电阻Rt；所述定温报警阈值T(DW)为所述温度保险丝的打开阈值。

10.根据权利要求8所述的用于复合式线型感温火灾探测器的报警方法，其特征在于：所述火灾状态及其对应报警类型的判断步骤中，包括两个以上的定温报警阈值T(DW)和/或两个以上的温度变化速率阈值ΔR(CW)；

所述探测器中的感温元件包括常闭型温度开关及与之并联的热敏电阻Rt，所述两个以上的定温报警阈值T(DW)中的最小值为所述常闭型温度开关的打开阈值；或

所述探测器中的感温元件包括温度保险丝及与之并联的热敏电阻Rt；所述两个以上的定温报警阈值T(DW)中的最小值为所述温度保险丝的打开阈值。