CN104732741B - 一种基于线式火焰传感器的火警系统的检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于线式火焰传感器的火警系统的检测方法及装置，其中方法包括：检测线式火焰传感器的短路状态和开路状态；若存在短路状态和/或开路状态，待确定相应的故障位置并排除故障后，对线式火焰传感器工作性能参数进行检测；模拟发送数据包给采集分析模块，根据采集分析模块对该数据包的分析结果，检测采集分析模块是否能正确判别出线式火焰传感器的短路状态、开路状态以及报警功能是否正常。本发明所述基于线式火焰传感器的火警系统的检测方法及装置，能够实现火警系统故障和性能的快速自动检测。

Description

一种基于线式火焰传感器的火警系统的检测方法及装置

技术领域

本发明涉及电子信息技术领域，尤其涉一种基于线式火焰传感器的火警系统的检测方法及装置。

背景技术

双参数线式火焰传感器的布置位置特殊，通常更换困难，维修工序繁琐。因此，如何对线式火焰传感器火警系统进行维护，快速、准确的判断出双参数线式火焰传感器的故障位置，是现有技术中急待解决的问题。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种基于线式火焰传感器的火警系统的检测方法及装置，用以解决如何快速准备判断出双参数线式火焰传感器的故障位置的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种基于线式火焰传感器的火警系统的检测方法，包括：

检测线式火焰传感器的短路状态和开路状态；

若存在短路状态和/或开路状态，待确定相应的故障位置并排除故障后，对线式火焰传感器工作性能参数进行检测。

进一步地，还包括：

模拟发送数据包给采集分析模块，根据采集分析模块对该数据包的分析结果，检测采集分析模块是否能正确判别出线式火焰传感器的短路状态、开路状态以及报警功能是否正常。

进一步地，检测线式火焰传感器是否短路时，通过测量线式火焰传感器芯线和外壳之间的填充介质电阻值进行判断，当所述填充介质电阻值小于设定的阈值时，判定线式火焰传感器处于短路状态；

在检测到线式火焰传感器处于短路状态后，进一步检测短路故障发生的位置，从线式火焰传感器一端测量出芯线电阻值，参考芯线的总电阻值，计算出线式火焰传感器短路的位置。

进一步地，设线式火焰传感器芯线单位长度的阻值为ρ,总长度为L,则芯线总电阻为ρL,若在线式火焰传感器某一端测量出芯线与外壳间电阻为r,则可计算出短路位置距该端点相对距离为

进一步地，检测线式火焰传感器是否开路时，判断电流是否能通过芯线，如果电流无法流过时，则判定线式火焰传感器产生开路；

当检测到线式火焰传感器处于开路状态时，进一步检测开路故障发生的位置，从线式火焰传感器两端测量芯线和外壳之间的电容值，根据两电容值的比例确定线式火焰传感器开路位置。

进一步地，如对于正常工作状态的长度为l的线式火焰传感器,其芯线与外壳间的总电容为C,若芯线中间某位置出现开路故障,则从线式火焰传感器一端测量出的芯线与外壳间的电容C1将小于总电容C,计算出开路位置距该端的距离为

进一步地，模拟产生线式火焰传感器短路时的电阻值，并以数据包格式发送给采集分析模块，根据采集分析模块的解析结果，判断采集分析模块是否正常识别短路信号并报告短路位置；

模拟产生线式火焰传感器开路时的电容值，并以数据包格式发送给采集分析模块，根据采集分析模块的解析结果，判断采集分析模块是否正常识别开路信号并报告开路位置；

模拟产生线式火焰传感器检测到火警时的电阻和电容值，并以数据包格式发送给采集分析模块，根据采集分析模块的解析结果，判断采集分析模块是否正常识别火警信号并发送报警信号。

本发明还提供了一种基于线式火焰传感器的火警系统的检测装置，包括：

第一检测模块，用于检测线式火焰传感器的短路状态和开路状态；若存在短路状态和/或开路状态，待确定相应的故障位置并排除故障后，对线式火焰传感器工作性能参数进行检测；

第二检测模块，用于模拟发送数据包给采集分析模块，根据采集分析模块对该数据包的分析结果与该数据包中携带参数的实际含义进行比对，检测采集分析模块是否能正确判别出线式火焰传感器的短路状态、开路状态以及报警功能是否正常。

进一步地，所述第二检测模块具体用于，模拟产生线式火焰传感器短路时的电阻值，并以数据包格式发送给采集分析模块，根据采集分析模块的解析结果，判断采集分析模块是否正常识别短路信号并报告短路位置；模拟产生线式火焰传感器开路时的电容值，并以数据包格式发送给采集分析模块，根据采集分析模块的解析结果，判断采集分析模块是否正常识别开路信号并报告开路位置；模拟产生线式火焰传感器检测到火警时的电阻和电容值，并以数据包格式发送给采集分析模块，根据采集分析模块的解析结果，判断采集分析模块是否正常识别火警信号并发送报警信号。

进一步地，所述数据包由通讯标识码和传输数据信息两部分组成，共包含24位二进制数：通讯标识码为8位二进制数；传输数据信息由16位二进制数组成。

本发明有益效果如下：

本发明实施例提供的基于线式火焰传感器的火警系统的检测方法及装置，能够实现火警系统故障和性能的快速自动检测。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

图1为本发明实施例所述方法中，对线式火焰传感器性能参数进行检测的流程示意图；

图2为本发明实施例所述方法中，对线式火焰传感器采集分析模块进行检测的流程示意图；

图3为本发明实施例所述方法中，数据包通讯标识码的定义的示意图。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

线式火焰传感器和采集分析模块是火警系统的两个重要组成部分，其中，采集分析模块用于对线式火焰传感器的输出信息进行采集分析并发送火警信息，因此作为本发明的最佳实施例，该方法主要包括两部分，一是对线式火焰传感器性能参数进行检测，二是对采集分析模块工作状态是否正常进行检测。

首先结合附图1到3对本发明实施例所述方法进行详细说明。

如图1所示，图1为本发明实施例所述方法中，对线式火焰传感器性能参数进行检测的流程示意图，具体可以包括以下步骤：

步骤101：检测线式火焰传感器是否短路，如果是，执行步骤102；如果否，执行步骤103；

具体的说就是，线式火焰传感器的芯线和外壳为同轴结构，芯线与外壳之间填充对温度敏感的特殊绝缘介质，常温时填充介质电阻为几百MΩ，接近开路；温度升高时，填充介质电阻急剧下降，如温度为100℃时，填充介质电阻降为2MΩ左右，温度升高到500℃时，填充介质电阻降为1kΩ左右。因此，通过测量线式火焰传感器的芯线和外壳之间的填充介质电阻值就可以判断出是否存在短路，当填充介质电阻值小于设定的阈值时线式火焰传感器处于短路状态；

步骤102：检测到线式火焰传感器处于短路状态时，进一步检测短路故障发生的位置；

具体的说就是，从线式火焰传感器某一端测量出芯线的电阻值，然后参考芯线的总电阻值，计算出线式火焰传感器短路的位置；

设线式火焰传感器芯线单位长度的阻值为ρ,总长度为L,则芯线总电阻为ρL,若在线式火焰传感器某一端测量出芯线与外壳间电阻为r,则可计算出短路位置距该端点相对距离为

确认线式火焰传感器短路及短路位置后，检测过程结束，待短路故障排除后重新从步骤101开始进行线式火焰传感器硬件参数的检测,；

步骤103：确认线式火焰传感器无短路故障后，检测线式火焰传感器是否存在开路，如果是，执行步骤104；如果否，执行步骤105；

本发明实施例中是通过检测电流是否能通过芯线来判断线式火焰传感器是否开路，具体的说就是，线式火焰传感器开路检测即检测线式火焰传感器芯线有无断点，实现时，可将电流加载于芯线上，若电流能流过芯线金属丝，说明芯线完好，若电流无法流过，说明芯线已产生开路。

步骤104：检测到线式火焰传感器处于开路状态，进一步检测开路故障发生的位置，从线式火焰传感器某一端测量芯线和外壳之间的电容值，根据两电容值的比例确定线式火焰传感器开路位置；

具体的说就是，线式火焰传感器填充介质中含有影响电容的成分，可等效为一个个微小电容均匀并联于线式火焰传感器芯线与外壳之间，其总电容值是它们的积分；线式火焰传感器开路后，产生两个独立的电容，可从线式火焰传感器两端测量芯线和外壳之间的电容值，推算出线式火焰传感器开路位置

如对于正常工作状态的长度为l的线式火焰传感器,其芯线与外壳间的总电容为C,若芯线中间某位置出现开路故障,则从线式火焰传感器一端测量出的芯线与外壳间的电容C1将小于总电容C,可计算出开路位置距该端的距离为

在确认线式火焰传感器开路及开路位置后，检测过程结束，待开路故障排除后重新从步骤101开始进行线式火焰传感器硬件参数的检测；

步骤105：确认线式火焰传感器无开路故障，对线式火焰传感器工作性能进行检测，具体过程包括：参考实际情况，在线式火焰传感器上选取数个检测点，点火灼烧，分别测量线式火焰传感器芯线和外壳间的电阻及电容，通过检测电阻和电容的变化，检测线式火焰传感器是否正常工作。

温度变化时，线式火焰传感器电阻和电容值将发生显著变化。对于某型号线式火焰传感器，根据实验经验，要求整根线式火焰传感器电阻静态值大于10MΩ，有火警时变化量大于1000倍；电容静态值小于2nF，有火警时变化量大于20倍。

双参数线式火焰传感器是电阻、电容二个参数的温度线式火焰传感器，当产生火灾时，线式火焰传感器温度升高使其电阻、电容二个参数同时变化，因此火警系统中还设置了采集分析模块，由采集分析模块采集参数的变化而判断出火警。为了准确快速探测火灾，同时克服双参数线式火焰传感器参数一致性低的问题，采集分析模块中建立采集判断数学模型，当电阻、电容变化特征满足数学模型时判断火警。因此，为防止误报，除了需要对线式火焰传感器性能参数进行检测外，还需要对采集分析模块是否能正常工作进行检测。

对采集分析模块进行检测主要是模拟产生各种测试状态下的数据包，观察采集分析模块对应的解析结果，看采集分析模块的解析结果与数据包携带参数的实际含义是否匹配，从而可以检测出采集分析模块能否正常工作。

如图2所示，图2为对线式火焰传感器采集分析模块进行检测的流程示意图，可以包括如下步骤：

步骤201：检测采集分析模块能否判别线式火焰传感器短路状态，模拟产生线式火焰传感器短路时的电阻值，并以数据包格式发送给采集分析模块，观察采集分析模块的解析结果，判断采集分析模块是否正常识别短路信号并报告短路位置。例如，检测仪向采集分析模块发送测试数据0x3B000F，如果采集分析模块判别线式火焰传感器短路状态的功能正常，则采集分析模块对该数据包进行解析的结果应为：线式火焰传感器存在短路故障，短路点距线式火焰传感器一端的电阻值为15Ω，同时结合线式火焰传感器芯线总阻值，报告出短路距该端的距离。反之，如果采集分析模块不能正确解析到上述结果，则说明采集分析模块判别线式火焰传感器短路状态的功能存在故障。

其中，数据包由通讯标识码和传输数据信息两部分组成，共包含24位二进制数：通讯标识码为8位二进制数，通讯标识码的定义如图3所示；传输数据信息由16位二进制数组成，电阻单位为Ω，电容单位为0.01nF。

步骤202：检测采集分析模块能否判别线式火焰传感器开路状态，模拟产生线式火焰传感器开路时的电容值，并以数据包格式发送给采集分析模块，观察采集分析模块的解析结果，判断采集分析模块是否正常识别开路信号并报告开路位置。例如，检测仪向采集分析模块发送测试数据0x57001F，如果采集分析模块判别线式火焰传感器的功能正常，则采集分析模块的处理结果应为：线式火焰传感器存在开路故障，线式火焰传感器一端芯线与外壳间点电容为0.31nF，同时结合线式火焰传感器芯线与外壳间总电容值，采集分析模块报告出开路故障距该端的距离；反之，如果采集分析模块不能正确解析到上述结果，则说明采集分析模块此存在故障。

步骤203：检测采集分析模块能否判别线式火焰传感器火灾报警功能，模拟产生线式火焰传感器检测到火警时的电阻和电容值，并以数据包格式发送给采集分析模块，观察采集分析模块的解析结果，判断采集分析模块是否正常识别火警信号并发送报警信号。例如，检测仪向采集分析模块发送测试数据0xFB10FF和0xF727E2，如果采集分析模块判别线式火焰传感器火灾报警的功能正常，则采集分析模块的分析结果应该为：线式火焰传感器工作状态正常，无短路和开路故障，线式火焰传感器芯线与外壳间点电阻为4351Ω，电容为102.1nF，根据火灾报警模型，该数据说明线式火焰传感器检测到火灾芯线，应报告检测到火灾。反之，如果采集分析模块不能正确解析到上述结果，则说明采集分析模块此存在故障。

接下来对本发明实施例所述装置进行详细说明。

本发明实施例所述装置主要包括：第一检测模块和第二检测模块，其中，

第一检测模块，用于检测线式火焰传感器的短路状态和开路状态；若存在短路状态和/或开路状态，待确定相应的故障位置并排除故障后，对线式火焰传感器工作性能参数进行检测；

第二检测模块，用于模拟发送数据包给采集分析模块，根据采集分析模块对该数据包的分析结果与该数据包中携带参数的实际含义进行比对，检测采集分析模块是否能正确判别出线式火焰传感器的短路状态、开路状态以及报警功能是否正常。

其中，第一检测模块的功能具体包括：

(1)检测线式火焰传感器是否短路时，通过测量线式火焰传感器芯线和外壳之间的填充介质电阻值进行判断，当所述填充介质电阻值小于设定的阈值时，判定线式火焰传感器处于短路状态；在检测到线式火焰传感器处于短路状态后，进一步检测短路故障发生的位置，从线式火焰传感器一端测量出芯线电阻值，参考芯线的总电阻值，计算出线式火焰传感器短路的位置。

设线式火焰传感器芯线单位长度的阻值为ρ,总长度为L,则芯线总电阻为ρL,若在线式火焰传感器某一端测量出芯线与外壳间电阻为r,则可计算出短路位置距该端点相对距离为

(2)检测线式火焰传感器是否开路时，判断电流是否能通过芯线，如果电流无法流过时，则判定线式火焰传感器产生开路；

当检测到线式火焰传感器处于开路状态时，进一步检测开路故障发生的位置，从线式火焰传感器两端测量芯线和外壳之间的电容值，根据两电容值的比例确定线式火焰传感器开路位置。

如对于正常工作状态的长度为l的线式火焰传感器,其芯线与外壳间的总电容为C,若芯线中间某位置出现开路故障,则从线式火焰传感器一端测量出的芯线与外壳间的电容C1将小于总电容C,计算出开路位置距该端的距离为

第二检测模块的功能主要包括：

(1)模拟产生线式火焰传感器短路时的电阻值，并以数据包格式发送给采集分析模块，根据采集分析模块的解析结果，判断采集分析模块是否正常识别短路信号并报告短路位置；例如，检测仪向采集分析模块发送测试数据0x3B000F，如果采集分析模块判别线式火焰传感器短路状态的功能正常，则采集分析模块对该数据包进行解析的结果应为：线式火焰传感器存在短路故障，短路点距线式火焰传感器一端的电阻值为15Ω，同时结合线式火焰传感器芯线总阻值，报告出短路距该端的距离。反之，如果采集分析模块不能正确解析到上述结果，则说明采集分析模块判别线式火焰传感器短路状态的功能存在故障。

其中，数据包由通讯标识码和传输数据信息两部分组成，共包含24位二进制数：通讯标识码为8位二进制数，通讯标识码的定义如图3所示；传输数据信息由16位二进制数组成，电阻单位为Ω，电容单位为0.01nF。

(2)模拟产生线式火焰传感器开路时的电容值，并以数据包格式发送给采集分析模块，根据采集分析模块的解析结果，判断采集分析模块是否正常识别开路信号并报告开路位置；

例如，检测仪向采集分析模块发送测试数据0x57001F，如果采集分析模块判别线式火焰传感器的功能正常，则采集分析模块的处理结果应为：线式火焰传感器存在开路故障，线式火焰传感器一端芯线与外壳间点电容为0.31nF，同时结合线式火焰传感器芯线与外壳间总电容值，采集分析模块报告出开路故障距该端的距离；反之，如果采集分析模块不能正确解析到上述结果，则说明采集分析模块此存在故障。

(3)模拟产生线式火焰传感器检测到火警时的电阻和电容值，并以数据包格式发送给采集分析模块，根据采集分析模块的解析结果，判断采集分析模块是否正常识别火警信号并发送报警信号。

例如，检测仪向采集分析模块发送测试数据0xFB10FF和0xF727E2，如果采集分析模块判别线式火焰传感器火灾报警的功能正常，则采集分析模块的分析结果应该为：线式火焰传感器工作状态正常，无短路和开路故障，线式火焰传感器芯线与外壳间点电阻为4351Ω，电容为102.1nF，根据火灾报警模型，该数据说明线式火焰传感器检测到火灾芯线，应报告检测到火灾。反之，如果采集分析模块不能正确解析到上述结果，则说明采集分析模块此存在故障。

综上所述，本发明实施例提供了一种基于线式火焰传感器的火警系统的检测方法及装置，包含双参数线式火焰传感器性能参数的检测方法和传感器采集分析模块的检测方法两部分。双参数线式火焰传感器性能参数的检测方法首先测量传感器芯和外壳间的电阻值，判断传感器是否有短路故障，并根据电阻值计算出短路位置；根据传感器芯线能否通过电流判断传感器是否有开路故障，并通过测量传感器芯和外壳间的电容值计算出开路位置；利用灼烧的方法检测传感器的火宅探测性能。传感器采集分析模块的检测方法为:模拟数据并以数据包形式输出给采集分析模块，根据采集分析模块的解析结果检测其识别能力。本发明实施例提供的基于线式火焰传感器的火警系统的检测方法及装置，能够实现火警系统故障和性能的快速自动检测，可靠性高、准确性高的。

本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读存储介质中。其中，所述计算机可读存储介质为磁盘、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于线式火焰传感器的火警系统的检测方法，其特征在于，包括：

检测线式火焰传感器的短路状态和开路状态；

若存在短路状态和/或开路状态，待确定相应的故障位置并排除故障后，对线式火焰传感器工作性能参数进行检测；

模拟发送数据包给采集分析模块，根据采集分析模块对该数据包的分析结果，检测采集分析模块是否能正确判别出线式火焰传感器的短路状态、开路状态以及报警功能是否正常；

检测线式火焰传感器是否短路时，通过测量线式火焰传感器芯线和外壳之间的填充介质电阻值进行判断，当所述填充介质电阻值小于设定的阈值时，判定线式火焰传感器处于短路状态；

在检测到线式火焰传感器处于短路状态后，进一步检测短路故障发生的位置，从线式火焰传感器一端测量出芯线电阻值，参考芯线的总电阻值，计算出线式火焰传感器短路的位置；

检测线式火焰传感器是否开路时，判断电流是否能通过芯线，如果电流无法流过时，则判定线式火焰传感器产生开路；

当检测到线式火焰传感器处于开路状态时，进一步检测开路故障发生的位置，从线式火焰传感器两端测量芯线和外壳之间的电容值，根据两电容值的比例确定线式火焰传感器开路位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

设线式火焰传感器芯线单位长度的阻值为ρ,总长度为L,则芯线总电阻为ρL,若在线式火焰传感器某一端测量出芯线与外壳间电阻为r,则可计算出短路位置距该端点相对距离为

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3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

如对于正常工作状态的长度为l的线式火焰传感器,其芯线与外壳间的总电容为C,若芯线中间某位置出现开路故障,则从线式火焰传感器一端测量出的芯线与外壳间的电容C1将小于总电容C,计算出开路位置距该端的距离为

<mrow> <mi>S</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <msub> <mi>C</mi> <mn>1</mn> </msub> <mi>C</mi> </mfrac> <mi>l</mi> <mo>.</mo> </mrow>

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

模拟产生线式火焰传感器短路时的电阻值，并以数据包格式发送给采集分析模块，根据采集分析模块的解析结果，判断采集分析模块是否正常识别短路信号并报告短路位置；

模拟产生线式火焰传感器开路时的电容值，并以数据包格式发送给采集分析模块，根据采集分析模块的解析结果，判断采集分析模块是否正常识别开路信号并报告开路位置；

模拟产生线式火焰传感器检测到火警时的电阻和电容值，并以数据包格式发送给采集分析模块，根据采集分析模块的解析结果，判断采集分析模块是否正常识别火警信号并发送报警信号。