CN106448031A - 一种火焰探测器检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种火焰探测器检测系统，包括：火焰探测器装置、管理平台和灭火系统；火焰探测器装置设置有底座、连接件和火焰探测器；管理平台设置有管理终端；镶嵌于所述管理终端的触摸屏；位于所述管理终端内部、并与所述触摸屏连接的管理芯片；灭火系统包括储水箱、软管和灭火机器人；所述灭火机器人设置有履带式行走机构；与所述履带式行走机构连接的控制箱；安装于所述控制箱顶端的出水端、以及位于所述出水端一侧的水箱和进水端；设置于所述水箱顶端的摄像头。本发明不仅结构简单，使用方便，误报率低、探测灵敏度高、有效性和可靠性高，而且还可以及时灭火，挽回用户的损失，适于推广使用。

Description

一种火焰探测器检测系统

技术领域

本发明涉及火灾探测器技术领域,更具体的说是涉及一种火焰探测器检测系统。

背景技术

火焰探测器又称感光式火灾探测器，它是用于响应火灾的光特性，即探测火焰燃烧的光照强度和火焰的闪烁频率的一种火灾探测器。

根据普朗克黑体辐射定律，任何温度高于绝对零度的物体都会不断地向周围的空间辐射电磁波。理论上黑体辐射电磁波的波长分布范围为零至正无穷大，大部分能量集于中心波长的附近区间，能量的大小和黑体温度成正比，中心电磁波波长与黑体温度成反比。任何物质的燃烧必然伴随着局部温度的升高，从而在其周围空间产生一定强度的电磁波辐射。物质燃烧过程中所产生的辐射光谱有其固定的特点，利用传感器来测量辐射信号，便可以探测到火焰的产生。但是目前市场上的火焰探测器检测方式单一，抗对太阳辐射、紫外辐射、电磁辐射等干扰信号的能力较差，电路误报率较高。

因此，如何提供一种电路误报率低的火焰探测器检测系统是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种火焰探测器检测系统，不仅具有很好的可靠性和抗干扰能力，使得电路误报率低，而且管理终端可以操控灭火系统进行及时灭火，减少用户的损失，具有广阔的市场前景。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种火焰探测器检测系统，包括：火焰探测器装置；依次与所述火焰探测器装置连接的管理平台和灭火系统；其中所述火焰探测器装置设置有底座；依次位于所述底座顶端的连接件和火焰探测器；设置于所述火焰探测器一端的通风口；镶嵌于所述火焰探测器另一端的显示屏、以及位于所述显示屏底端的LED灯组；所述火焰探测器设置有壳体；覆盖所述壳体外表面的太阳能板；所述火焰探测器的内部形成了空腔；固定于所述空腔内部，并延伸出所述壳体的电源线；安装于所述空腔内部的蓄电池、以及与所述蓄电池连接的芯片、红外感应模块、有害气体检测模块、双波感应模块、紫外感应模块和红外线摄像头。

所述管理平台设置有管理终端；镶嵌于所述管理终端上的触摸屏；位于所述管理终端内部、并与所述触摸屏连接的管理芯片；集成于所述管理芯片上的电源电路，以及与所述电源电路连接的收发模块、FLASH存储芯片、处理器、视频信号转换电路和报警器。

所述灭火系统设置有储水箱；位于所述储水箱上的出水口；与所述出水口连接的软管；所述软管的另一端连接的灭火机器人；所述灭火机器人设置有履带式行走机构；与所述履带式行走机构连接的控制箱；安装于所述控制箱顶端的出水端、以及位于所述出水端一侧的水箱和进水端；设置于所述水箱顶端的摄像头；所述控制箱是由发电机、电机驱动模块、电源模块、控制箱芯片、避障模块和GPS定位模块构成的；集成于所述控制箱芯片上的所述收发模块、中央处理器和转换电路；所述摄像头设置有线路板；位于所述线路板上的视频转换电路和接收模块；设置于所述出水端的电磁阀。

优选的，在上述一种火焰探测器检测系统中，所述红外感应模块、所述有害气体检测模块、所述双波感应模块、所述紫外感应模块、所述红外线摄像头均与所述芯片连接。

优选的，在上述一种火焰探测器检测系统中，所述芯片设置有所述电源电路、以及与所述电源电路连接的信息处理器、所述收发模块、运算模块、蜂鸣箱、时钟模块、光电转换模块、转换电路。

优选的，在上述一种火焰探测器检测系统中，所述红外感应模块上设置有主红外感应模块、第一副红外感应模块和第二副红外感应模块；所述主红外感应模块、所述第一副红外感应模块、所述第二副红外感应模块均包含依次连接的红外传感器、信号预处理电路、放大电路和滤波电路；所述主红外感应模块、所述第一副红外感应模块、所述第二副红外感应模块的输出端均与所述收发模块连接。

优选的，在上述一种火焰探测器检测系统中，所述主红外感应模块中的所述红外感应器为4.26±0.2微米波长的红外感应器；所述第一副红外感应模块中的所述红外感应器为3.8±0.2微米波长的红外感应器；以及所述第二副红外感应模块中的所述红外感应器164为4.8±0.2微米波长的红外感应器。

优选的，在上述一种火焰探测器检测系统中，所述有害气体检测模块包含但不限于CO探测器、甲烷探测器，并且所述有害气体检测模块的输出端与所述收发模块连接。

优选的，在上述一种火焰探测器检测系统中，所述双波感应模块包括过滤器、以及依次位于所述过滤器一侧的检测器、放大器和数据处理器；所述双波感应模块的输出端与所述收发模块连接；其中所述检测器包括长波检测器和短波检测器。

优选的，在上述一种火焰探测器检测系统中，紫外感应模块设置有线路板；通过插拔的方式固定于所述线路板上的紫外光敏管；设置于所述紫外光敏管内部的阳极引线和阴极引线；集成于线路板上的驱动电路、信号处理与控制电路；与所述信号处理与控制电路连接的所述收发模块。

优选的，在上述一种火焰探测器检测系统中，所述发电机的输出端连接有所述电机驱动模块；所述电源模块与所述控制箱芯片、所述避障模块、所述GPS定位模块均相互连接。

优选的，在上述一种火焰探测器检测系统中，所述显示屏上设置有时间显示图标和电量显示图标。

优选的，在上述一种火焰探测器检测系统中，安装在所述空腔内，并与所述LED灯组连接的麦克风和光敏管。

优选的，在上述一种火焰探测器检测系统中，所述太阳能板呈弧形结构，使得与所述壳体更加贴合。

优选的，在上述一种火焰探测器检测系统中，所述电源线一端设置有电源插头。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种火焰探测器检测系统，首先火焰探测器通过红外感应模块、双波感应模块、紫外感应模块分别独立检测出发生火焰的状况，然后红外感应模块、有害气体检测模块、双波感应模块、紫外感应模块均将检测到的结果以电信号的方式发送至芯片，芯片通过分析、整合后得到的结论以电信号的方式发送至管理平台，当管理平台发现起火后，则命令灭火系统进行灭火，本发明不仅误报率低，而且还能及时的做出处理，减少用户的损失，具有广阔的应用前景；其次本发明的LED灯组属于声控灯，即使在较黑暗的环境中，方便客户的行走；最后本发明可以通过触摸屏观察红外线摄像头和摄像头采集到的视频画面，为制定扑救火灾的方案提供了第一手的资料。

因此，本发明不仅火灾预报准确，而且可以及时采取措施，同时为消防提供了资料，具有广阔的市场前景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1 附图为本发明火焰探测器的结构示意图。

图2附图为本发明双波感应模块结构示意图。

图3附图为本发明紫外感应模块结构示意图。

图4附图为本发明灭火机器人结构示意图。

图5附图为本发明框架图。

图6附图为本发明管理芯片框架图。

图7附图为本发明灭火机器人框架图。

图8附图为本发明红外感应模块框架图。

图9附图为本发明双波感应模块框架图。

图10附图为本发明紫外感应模块框架图。

图11附图为本发明报警原理图。

图12附图为本发明触摸屏显示原理图。

图13附图为本发明太阳能供电的原理图。

在图1中：

4为底座、5为连接件、8为显示屏、9为LED灯组、10为壳体、11为太阳能板、13为电源线；

在图2中：

181为过滤器、183为放大器、184为数据处理器、185为长波检测器、186为短波检测器；

在图3中：

192为紫外光敏管；

在图4中：

32为软管、34为履带式行走机构、35为控制箱、36为出水端、37为水箱、38为进水端、39为摄像头。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种火焰探测器检测系统，不仅结构简单，使用方便，误报率低、探测灵敏度高、有效性和可靠性高，而且还可以及时灭火，挽回用户的损失，适于推广使用。

请参阅相关附图为本发明提供了一种火焰探测器检测系统，包括：火焰探测器装置1；依次与火焰探测器装置1连接的管理平台2和灭火系统3；

其中火焰探测器装置1设置有底座4；依次位于底座4顶端的连接件5和火焰探测器6；设置于火焰探测器6一端的通风口7；镶嵌于火焰探测器6另一端的显示屏8、以及位于显示屏8底端的LED灯组9；火焰探测器6设置有壳体10；覆盖壳体10外表面的太阳能板11；火焰探测器6的内部形成了空腔12；固定于空腔12内部，并延伸出壳体10的电源线13；安装于空腔12内部的蓄电池14、以及与蓄电池14连接的芯片15、红外感应模块16、有害气体检测模块17、双波感应模块18、紫外感应模块19和红外线摄像头20；

管理平台2设置有管理终端21；镶嵌于管理终端21上的触摸屏22；位于管理终端21内部、并与触摸屏22连接的管理芯片23；集成于管理芯片23上的电源电路24，以及与电源电路24连接的收发模块25、FLASH存储芯片26、处理器27、视频信号转换电路28和报警器29；

灭火系统3设置有储水箱30；位于储水箱30上的出水口31；与出水口31连接的软管32；软管32的另一端连接的灭火机器人33；灭火机器人33设置有履带式行走机构34；与履带式行走机构34连接的控制箱35；安装于控制箱35顶端的出水端36、以及位于出水端36一侧的水箱37和进水端38；设置于水箱37顶端的摄像头39；控制箱35是由发电机40、电机驱动模块41、电源模块42、控制箱芯片43、避障模块44和GPS定位模块45构成的；集成于控制箱芯片43上的收发模块25、中央处理器46和转换电路47；摄像头39设置有线路板48；位于线路板48上的视频转换电路49和接收模块50；设置于出水端36的电磁阀361。

为了进一步优化上述技术方案，红外感应模块16、有害气体检测模块17、双波感应模块18、紫外感应模块19、红外线摄像头20均与芯片15连接。

为了进一步优化上述技术方案，芯片15设置有电源电路24、以及与电源电路24连接的信息处理器151、收发模块25、运算模块152、蜂鸣箱153、时钟模块154、光电转换模块155和转换电路47。

本发明的太阳能板11将吸收太阳能，并将吸收的太阳能发送至光电转换模块155，光电转换模块155将太阳能转换为电能，存储于蓄电池14中。

为了进一步优化上述技术方案，主红外感应模块161中的红外感应器164为4.26±0.2微米波长的红外感应器；第一副红外感应模块162中的红外感应器164为3.8±0.2微米波长的红外感应器；以及第二副红外感应模块163中的红外感应器164为4.8±0.2微米波长的红外感应器。

为了进一步优化上述技术方案，红外感应模块16上设置有主红外感应模块161、第一副红外感应模块162和第二副红外感应模块163；主红外感应模块161、第一副红外感应模块162、第二副红外感应模块163均包含依次连接的红外传感器164、信号预处理电路165、放大电路166和滤波电路167；主红外感应模块161、第一副红外感应模块162、第二副红外感应模块163的输出端均与收发模块25连接。

为了进一步优化上述技术方案，有害气体检测模块17包含但不限于CO探测器、甲烷探测器，并且有害气体检测模块17的输出端与收发模块25连接。

为了进一步优化上述技术方案，双波感应模块18包括过滤器181、以及依次位于过滤器181一侧的检测器182、放大器183和数据处理器184；双波感应模块18的输出端与收发模块25连接；其中检测器182包括长波检测器185和短波检测器186。

为了进一步优化上述技术方案，紫外感应模块19设置有线路板191；通过插拔的方式固定于线路板191上的紫外光敏管192；设置于紫外光敏管192内部的阳极引线193和阴极引线194；集成于线路板191上的驱动电路195、信号处理与控制电路196；与信号处理与控制电路196连接的收发模块25。

本发明首先将主红外感应模块161、第一副红外感应模块162、第二副红外感应模块163上的红外传感器164获取的外界信息依次经过信号预处理电路165、放大电路166、滤波电路167，并分别进行转换处理、放大、过滤，并且当主红外感应模块161的输出信号平均功率大于2.5倍的第一副红外感应模块162输出信号的平均功率，同时主红外感应模块161的输出信号平均功率大于2.5倍的第二副红外感应模块163输出信号的平均功率，从而判断存在火焰，并将存在火焰的信息发送至收发模块25；

其次双波感应模块18通过过滤器181检验1-15HZ的频率作为探测信号，长波检测器185用于检测4.1-4.7um的波长范围，用于火焰辐射的探测，短波检测器186用于检测5-6um的波长，用于监视环境光和自然光产生的辐射，并且均经过放大器183和数据处理模块184，当长波检测器185通道上的信号幅值大于短波检测器186上的信号幅值时，判断为存在火焰，并将存在火焰的信息发送至收发模块25；

最后紫外感应模块19上的紫外光敏管192感应外界的紫外线波长，当紫外光敏管192感应到一定波长后，阴极引线194将会发射光电子飞射到阳极引线193，使得紫外光敏管192内的气体发生电离，紫外光敏管192内的内阻变小，从而驱动电路195导通，从而判断存在火焰，并且经过信号处理与控制电路196将并将存在火焰的信息发送至收发模块25；

收发模块25将红外感应模块16、双波感应模块18、紫外感应模块19所接收到的信息发送至运算模块152，当所接收到的信息均为存在火焰时，则信息处理器151发送指令至蜂鸣箱153，使得蜂鸣箱153响起，同时管理平台2上的处理器27发送信号至报警器29，使得报警器29响起，并且处理器27通过收发模块25将信号发送至接收模块50，中央处理器46在接收模块50的信号后，发送指令至电机驱动模块41，从而使得发电机40开启，灭火机器人33通过避障模块44和GPS定位模块45达到指定地点后，中央处理器46发送命令至电磁阀361，使得电磁阀361开启，水流依次经过储水箱30、出水口31、软管32、进水端38、水箱37和出水端36，对存在火焰的地方进行灭火，及时对起火的地方采取措施，降低用户的财产损失。

本发明上的红外线摄像头20和摄像头39将采集到的图像信息分别发送至光电转换模块155和转换电路47，光电转换电路155和转换电路47将图像信息转换至电信号发送至收发模块25，管理平台2上的收发模块25在接收到电信号后，随后发送至视频信号转换电路28，并且在触摸屏22上显示出来，为灭火方案的提出提供了第一手资料，并在FLASH存储芯片26上存储起来。

为了进一步优化上述技术方案，发电机40的输出端连接有电机驱动模块41；电源模块42与控制箱芯片43、避障模块44、GPS定位模块45均相互连接。

为了进一步优化上述技术方案，显示屏8上设置有时间显示图标81和电量显示图标82。

本发明上的火焰探测器装置1安装有显示屏8，并且可以在显示屏8上设置有时间显示图标81和电量显示图标82，不仅可以随时了解时间以及电量的多少，而且还可以防止供电不足，导致火焰探测器装置1测量数据的不准确，提高了火焰探测器装置1的准确性。

为了进一步优化上述技术方案，安装在空腔12内，并与LED灯组9连接的麦克风121和光敏管122。

本发明设置有光敏管122，当环境光线足够强时，光敏管122控制电路，使得LED灯组9处于断开状态，当环境光强不够时，光敏管122的控制不再发挥作用，这时麦克风121开始工作，当外界环境中有足够强的声音时，麦克风121会拾取声音信号，使得LED灯组9处于接通状态，LED灯组亮，起到了照明灯作用。

为了进一步优化上述技术方案，太阳能板11呈弧形结构，使得与壳体10更加贴合。

为了进一步优化上述技术方案，电源线13一端设置有电源插头。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种火焰探测器检测系统，其特征在于，包括：火焰探测器装置（1）；依次与所述火焰探测器装置（1）连接的管理平台（2）和灭火系统（3）；

其中所述火焰探测器装置（1）设置有底座（4）；依次位于所述底座（4）顶端的连接件（5）和火焰探测器（6）；设置于所述火焰探测器（6）一端的通风口（7）；镶嵌于所述火焰探测器（6）另一端的显示屏（8）、以及位于所述显示屏（8）底端的LED灯组（9）；所述火焰探测器（6）设置有壳体（10）；覆盖所述壳体（10）外表面的太阳能板（11）；所述火焰探测器（6）的内部形成了空腔（12）；固定于所述空腔（12）内部，并延伸出所述壳体（10）的电源线（13）；安装于所述空腔（12）内部的蓄电池（14）、以及与所述蓄电池（14）连接的芯片（15）、红外感应模块（16）、有害气体检测模块（17）、双波感应模块（18）、紫外感应模块（19）和红外线摄像头（20）；

所述管理平台（2）设置有管理终端（21）；镶嵌于所述管理终端（21）上的触摸屏（22）；位于所述管理终端（21）内部、并与所述触摸屏（22）连接的管理芯片（23）；集成于所述管理芯片（23）上的电源电路（24），以及与所述电源电路（24）连接的收发模块（25）、FLASH存储芯片（26）、处理器（27）、视频信号转换电路（28）和报警器（29）；

所述灭火系统（3）设置有储水箱（30）；位于所述储水箱（30）上的出水口（31）；与所述出水口（31）连接的软管（32）；所述软管（32）的另一端连接的灭火机器人（33）；所述灭火机器人（33）设置有履带式行走机构（34）；与所述履带式行走机构（34）连接的控制箱（35）；安装于所述控制箱（35）顶端的出水端（36）、以及位于所述出水端（36）一侧的水箱（37）和进水端（38）；设置于所述水箱（37）顶端的摄像头（39）；所述控制箱（35）是由发电机（40）、电机驱动模块（41）、电源模块（42）、控制箱芯片（43）、避障模块（44）和GPS定位模块（45）构成的；集成于所述控制箱芯片（43）上的所述收发模块（25）、中央处理器（46）和转换电路（47）；所述摄像头（39）设置有线路板（48）；位于所述线路板（48）上的视频转换电路（49）和接收模块（50）；设置于所述出水端（36）的电磁阀（361）。

2.根据权利要求1所述的一种火焰探测器检测系统，其特征在于，所述红外感应模块（16）、所述有害气体检测模块（17）、所述双波感应模块（18）、所述紫外感应模块（19）、所述红外线摄像头（20）均与所述芯片（15）连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种火焰探测器检测系统，其特征在于，所述芯片（15）设置有所述电源电路（24）、以及与所述电源电路（24）连接的信息处理器（151）、所述收发模块（25）、运算模块（152）、蜂鸣箱（153）、时钟模块（154）、光电转换模块（155）和所述转换电路（47）。

4.根据权利要求1或2所述的一种火焰探测器检测系统，其特征在于，所述红外感应模块（16）上设置有主红外感应模块（161）、第一副红外感应模块（162）和第二副红外感应模块（163）；所述主红外感应模块（161）、所述第一副红外感应模块（162）、所述第二副红外感应模块（163）均包含依次连接的红外传感器（164）、信号预处理电路（165）、放大电路（166）和滤波电路（167）；所述主红外感应模块（161）、所述第一副红外感应模块（162）、所述第二副红外感应模块（163）的输出端均与所述收发模块（25）连接。

5.根据权利要求1或2所述的一种火焰探测器检测系统，其特征在于，所述有害气体检测模块（17）包含但不限于CO探测器、甲烷探测器，并且所述有害气体检测模块（17）的输出端与所述收发模块（25）连接。

6.根据权利要求1或2所述的一种火焰探测器检测系统，其特征在于，所述双波感应模块（18）包括过滤器（181）、以及依次位于所述过滤器（181）一侧的检测器（182）、放大器（183）和数据处理器（184）；所述双波感应模块（18）的输出端与所述收发模块（25）连接；其中所述检测器（182）包括长波检测器（185）和短波检测器（186）。

7.根据权利要求1或2所述的一种火焰探测器检测系统，其特征在于，紫外感应模块（19）设置有线路板（191）；通过插拔的方式固定于所述线路板（191）上的紫外光敏管（192）；设置于所述紫外光敏管（192）内部的阳极引线（193）和阴极引线（194）；集成于线路板（191）上的驱动电路（195）、信号处理与控制电路（196）；与所述信号处理与控制电路（196）连接的所述收发模块（25）。

8.根据权利要求1所述的一种火焰探测器检测系统，其特征在于，所述发电机（40）的输出端连接有所述电机驱动模块（41）；所述电源模块（42）与所述控制箱芯片（43）、所述避障模块（44）、所述GPS定位模块（45）均相互连接。

9.根据权利要求1所述的一种火焰探测器检测系统，其特征在于，所述显示屏（8）上设置有时间显示图标（81）和电量显示图标（82）。

10.根据权利要求1所述的一种火焰探测器检测系统，其特征在于，安装在所述空腔（12）内，并与所述LED灯组（9）连接的麦克风（121）和光敏管（122）。