CN105354972A - 基于粒子测量的早期火灾报警方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于粒子测量的早期火灾报警方法，首先采用抽气泵通过采样管上的采样孔将采样空气泵至过滤器进行过滤，过滤掉采样控制中直径大于预设长度的粒子；然后将经过过滤后的空气导入至云雾室中，使得空气中的粒子在云雾室中凝结成水粒子；其次，在云雾室的一端采用恒源激光进行照射，并在另一端采用光敏元件接受该激光产生脉冲信号；接着将产生的脉冲信号通过光电转换器放大转化为电脉冲，计算出电脉冲的数量进而得到空气中粒子的数量；最后将空气中粒子的数量与预设的粒子数量阈值进行比较，如果空气中粒子的数量大于预设的粒子数量阈值，进行报警。本发明设计简单，使用方便，能够在早期就及时发现火灾或则火灾隐患。

Description

基于粒子测量的早期火灾报警方法

技术领域

本发明涉及火灾监控领域，尤其涉及一种基于粒子测量的早期火灾报警方法。

背景技术

随着社会的发展和进步，以及现代科技及信息产业的飞速发展，人们对书籍、资料和数据的兴趣和需求越来越强烈，已经成为我们日常工作和生活当中的重要组成部分，为我们提供了知识和乐趣、资料和数据以及信息等服务。我们对其的依赖也变得日趋强烈。与过去的情况相比，计算机数据中心的设施越来越先进，功能越来越完备，造价也变得越来越昂贵，所以这些场所内部设施的一次很小的火灾都将造成非常严重的灾害，其中不但包括建筑物及设施本身的损失，而由此引发的包括珍贵的文史图书、资料和数据的损毁以及信息服务中断所带来的损失将是不可估量的。

传统点式烟雾探测设备已不能满足现代化计算机数据中心的安全需要，使用当中有很大的局限性：

1.灵敏度偏低且调节范围很小：传统点式烟雾探测器报警灵敏度大多为3-5%，这样的探测灵敏度对于通常的环境是可以接受的，比如宾馆，饭店，办公大楼等等。一件家具燃烧产生的烟雾就可以触发报警，且若能及早发现则损失有限，然而如果火灾发生在计算机数据中心，发生在正在工作中的计算机设施上，要达到3-5%浓度的烟雾，书籍、资料或设备往往已经遭受到了巨大的损害，而由此造成的物品本身及由于中断服务所造成的损失必定是无法估量的。另外调节范围偏小，无法适应不同的应用环境也是传统点式烟雾探测器一大缺陷，因为在此类场所中，环境要求较高，一切烟雾，无论大小，均属异常。在这种洁净的环境下，完全可以将烟雾探测器的灵敏度提高到一个与环境相适应的水平，尽可能早地发现任何一点险情，将损失控制到最小限度。

2.被动等待烟雾样品，极易受空调及其它因素影响：点式感烟探测器多数安置在被保护房间的天花板上或机房防静电地板下被动地等待烟雾慢慢扩散到其附近，才能报警，而计算机数据中心的特殊环境将会对烟雾探测产生多种不利的影响，致使延误甚至漏报。

由于当今电子设备具有体积小能量密度高的特点，设备往往是安装在密闭的机房内，并通过空调系统维持通讯设备运行所必需的环境；计算机设备、数据库同样也是要依靠空调系统来保证存储设备完好保存的环境。一般情况下空调系统下空气的更换速度为每小时15至60次。在这种环境下，燃烧所产生的烟雾一方面被空调气流稀释，降温，使烟雾很难达到常规点式感烟探测器的报警阈值，同时由于温度降低而无法继续向上，达到探测器通常所在的天花板位置。另一方面由于空调气流的影响，空气在房间的送风和回风口之间形成环流，使烟雾根本无法达到探测器。此外，为维持机柜内设备的正常运行或数据库内存储介质的安全，密闭的柜体通常都配有风扇等通风、散热装置，位于天花板处的点式探测器无法对机柜内部所发生的情况进行监测。而设备及其内存的数据资料的安全才是我们真正关心的。

3.探测器安置方式单一，无法满足此类场所内特殊环境的要求：传统探测器一般只能安置在天花板，地板下等少数位置，而在此类场所当中，我们关心的不仅是房间环境的安全，我们更关心的是房间内的存储设备、资料、计算机和数据库等设施及其内存的数据，甚至包括地板下的电缆等，这就要求报警设备能够具有更加灵活的安装方式，比如可以根据需要，直接把探测器安装在计算机、设备机柜或数据库内部，电缆桥架当中等等，以便能够更加明确的对房间内的各类物品和设施提供重点保护。

物质于受热达过载时，因化学变化导致材质分解，会释放出不可见的次微米粒子(约0.002μm)，当该物质持续受热达到燃点时，即开始转变产生碳粒子(亦即所谓的烟雾)，并开始溶解而燃烧。从材质分解到烟雾产生的阶段，我们称之为“极早期”。

火灾发生的极早期，物体(如电线电缆或电子零件)被过度加热之后，物体表面会释放出极微小的不可见热分解粒子(约小至0.002um)，其数量在短时间内可达到500,000个/cc至1,000,000个/cc；而在正常状况下，空气中飘浮的不可见微粒子数约只有20,000个/cc，在高落尘区也只有25,000个/cc至30,000个/cc，正常与火灾极早期状况下粒子数的悬殊比例，使得我们可以利用其在火灾的极早期进行报警。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及到的缺陷，提供一种基于粒子测量的早期火灾报警方法。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

基于粒子测量的早期火灾报警方法，其特征在于，包含以下步骤：

步骤1），在需要进行火灾检测处设置采样管，并在采样管上设置采样孔；

步骤2），采用抽气泵通过采样管上的采样孔将采样空气泵至过滤器进行过滤，过滤掉采样控制中直径大于预设长度的粒子；

步骤3），将经过过滤后的空气导入至云雾室中，使得空气中的粒子在云雾室中凝结成水粒子；

步骤4），在云雾室的一端采用恒源激光进行照射，并在另一端采用光敏元件接受该激光产生脉冲信号；

步骤5），将产生的脉冲信号通过光电转换器放大转化为电脉冲；

步骤6），计算出电脉冲的数量进而得到空气中粒子的数量；

步骤7），将空气中粒子的数量与预设的粒子数量阈值进行比较，如果空气中粒子的数量大于预设的粒子数量阈值，进行报警。

作为本发明基于粒子测量的早期火灾报警方法进一步的优化方案，所述预设长度的范围为0.01um至1um。

作为本发明基于粒子测量的早期火灾报警方法进一步的优化方案，所述预设长度为0.01um。

作为本发明基于粒子测量的早期火灾报警方法进一步的优化方案，所述预设的粒子数量阈值的范围为200,000个/cc至800,000个/cc。

作为本发明基于粒子测量的早期火灾报警方法进一步的优化方案，所述预设的粒子数量阈值为30,000个/cc。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1.设计简单，使用方便；

2.能够在早期就及时发现火灾或则火灾隐患；

3.能够准确的定位火灾发生的地点，避免了空调作用后无法定位火灾位置的问题。

具体实施方式

下面对本发明的技术方案做进一步的详细说明：

本发明公开了一种基于粒子测量的早期火灾报警方法，其特征在于，包含以下步骤：

步骤1），在需要进行火灾检测处设置采样管，并在采样管上设置采样孔；

步骤2），采用抽气泵通过采样管上的采样孔将采样空气泵至过滤器进行过滤，过滤掉采样控制中直径大于预设长度的粒子；

步骤3），将经过过滤后的空气导入至云雾室中，使得空气中的粒子在云雾室中凝结成水粒子；

步骤4），在云雾室的一端采用恒源激光进行照射，并在另一端采用光敏元件接受该激光产生脉冲信号；

步骤5），将产生的脉冲信号通过光电转换器放大转化为电脉冲；

步骤6），计算出电脉冲的数量进而得到空气中粒子的数量；

步骤7），将空气中粒子的数量与预设的粒子数量阈值进行比较，如果空气中粒子的数量大于预设的粒子数量阈值，进行报警。

所述预设长度的范围为0.01um至1um，优先为0.01um。

所述预设的粒子数量阈值的范围为200,000个/cc至800,000个/cc，优先为30,000个/cc。

本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.基于粒子测量的早期火灾报警方法，其特征在于，包含以下步骤：

步骤1），在需要进行火灾检测处设置采样管，并在采样管上设置采样孔；

步骤2），采用抽气泵通过采样管上的采样孔将采样空气泵至过滤器进行过滤，过滤掉采样控制中直径大于预设长度的粒子；

步骤3），将经过过滤后的空气导入至云雾室中，使得空气中的粒子在云雾室中凝结成水粒子；

步骤4），在云雾室的一端采用恒源激光进行照射，并在另一端采用光敏元件接受该激光产生脉冲信号；

步骤5），将产生的脉冲信号通过光电转换器放大转化为电脉冲；

步骤6），计算出电脉冲的数量进而得到空气中粒子的数量；

步骤7），将空气中粒子的数量与预设的粒子数量阈值进行比较，如果空气中粒子的数量大于预设的粒子数量阈值，进行报警。

2.根据权利要求1所述的基于粒子测量的早期火灾报警方法，其特征在于，所述预设长度的范围为0.01um至1um。

3.根据权利要求2所述的基于粒子测量的早期火灾报警方法，其特征在于，所述预设长度为0.01um。

4.根据权利要求1所述的基于粒子测量的早期火灾报警方法，其特征在于，所述预设的粒子数量阈值的范围为200,000个/cc至800,000个/cc。

5.根据权利要求4所述的基于粒子测量的早期火灾报警方法，其特征在于，所述预设的粒子数量阈值为30,000个/cc。