CN106621150A - 基于温差发电的自动灭火监控系统 - Google Patents

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王虹霖
常洪伟
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
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    • H02N11/00—Generators or motors not provided for elsewhere; Alleged perpetua mobilia obtained by electric or magnetic means
    • H02N11/002—Generators

Abstract

本发明公开了一种温差发电自动灭火监控系统，应用于易发生火灾的配电箱、变电站及商厦大楼等相关场所。灭火系统包括温差发电片、散热片、电子点火头、灭火器、引爆药以及下位机与上位机组成的控制系统。本系统应用温差发电片感应火灾是否发生，发生火灾后发电片发电点燃点火头，点火头引爆灭火器灭火，同时温差发电片向控制系统发送火灾位置信息。本发明可以在无人的情况下实现自动灭火并向中控室发送火灾位置等相关信息，能够立即控制火势，最大限度减小危害。本发明较已有的监控灭火系统更抗疲劳、更加节能，感应更加准确，适用于多种火灾状况。

Description

基于温差发电的自动灭火监控系统
技术领域
本发明涉及热电效应及单片机相关技术领域。
背景技术
现有的火灾监控传感器需要24小时供电，传感器易疲劳，大量的传感器工作造成一定的电能的浪费。目前已有的火灾传感器例如烟雾传感器只对火灾的某一特征进行感应，适用范围小。
温差发电是一种新型的发电技术，利用塞贝克效应在产生温差时将热能转化为电能，目前已开发出的温差发电片具有内阻小、耐高温、寿命长的优点。温差发电片的原理为：将P型和N型两种不同的热电转换材料用导电性良好的材料串联而成，两端接负载。当热端受热时，冷热两端出现温差，两端的空穴和电子密度出现差异从而形成电势差。
发明内容
现有的火灾监控传感器需要不间断通电，传感器疲劳快，且造成一定的电量浪费。现有的传感器如烟雾传感器对火灾的某一特征进行监控，若无烟雾存在难以准确感知。温差发电只要在存在温差是即可将热能转化为电能，转换过程中无机械运动，不需要其它介质，具有灵活、环保、体积小的特点，可应用于诸多领域。温差发电片基于塞贝克效应可以直接感应热量变化，用温差发电技术监控火灾更加准确。
本发明的技术方案为：每一块温差发电片都连接一只电子点火头，电子点火头插入灭火器引爆药内与引爆药接触。散热片贴于温差发电片散热面，每一块温差发电片又都连接到一部下位机，每一部下位机连接多块温差发电片。控制室上位机连接所有下位机并可以与下位机进行通信。
本发明中应用的散热片为铝型材散热片，重量轻、散热效果好。
本发明中应用的电子点火头为电流型电子器件，主要结构组成包括：导线，发热丝，引燃药。其连接关系为：两段导线分别连接发热丝两端，引燃药包裹在发热丝上，发热丝通过导线连接电源。当有电流通过时，发热丝发热，点燃引燃药达到点火效果，同时发热丝燃断避免短路。
本发明中应用的灭火器使用耐高温的塑料外壳，发生火灾后不易变形，引爆药爆炸后易炸开。
本发明中应用的下位机使用1.8V低压MCU，电压低，功耗小。
利用温差发电片作为火灾传感器，温差发电片受热面面向火灾监控区域。火灾发生后，温差发电片受热面和散热面产生温差，发电片感应到热量变化产生感应电流，温差发电片发电后使电子点火头点燃引爆药，引爆药爆炸使灭火剂扩散起到灭火效果。同时利用温差发电片产生的电流向下位机发射信号报告起火位置，下位机接收信号后与控制室上位机通信报告起火位置，控制室监控人员根据信号采取相应的处理方案。
本发明具有以下有益效果：利用温差发电片作为传感器，不需要为温差发电片供电，比其他传感器更加抗疲劳、省电，同时，本发明应用的传感器直接感应热量变化，较已有的烟雾传感器等感应更加准确，适用于更多火灾状况。在火灾处理后，只需要再安装新的灭火器与对应温差发电片相连即可，可以多次利用。
附图说明
图1为本发明的结构图，图中：1、温差发电片，2、包裹引爆药的灭火器。
图2为灭火器结构图，图中：3、引爆药，4、电子点火头，5、灭火剂，6、灭火器壳体。
图3为温差发电片的结构原理图，图中：7、散热片。
图4为本发明温差发电片、下位机、上位机连接示意图。

Claims (5)

1.一种基于温差发电的自动灭火系统，其特征在于：包括温差发电片，散热片，电子点火头，内部包裹有引爆药的灭火器，下位机以及控制室上位机形成的控制系统。
2.根据权利要求1所述的一种基于温差发电的自动灭火系统，其特征在于：每个温差发电片与一个电子点火头的两极相连；电子点火头插入灭火器，与灭火器内部的引爆药接触，由点火头引爆引爆药。
3.根据权利要求1所述的一种基于温差发电的自动灭火系统，其特征在于：多个温差发电片与其所属下位机相连，多个下位机可以在火灾发生时与中控室上位机进行通信，以此形成自动灭火与监控网络。
4.根据权利要求1所述的一种基于温差发电的自动灭火系统，其特征在于：应用基于塞贝克效应的温差发电片作为传感器，通过直接感应热量变化感知火灾。
5.根据权利要求1所述的一种基于温差发电的自动灭火系统，其特征在于：不需要为作为传感器的温差发电片供电，引爆灭火器及发射电信号的电流均由温差发电片提供。
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