CN106781338B - 一种光学自检线型光束感烟火灾探测器及现场自检测方法 - Google Patents
一种光学自检线型光束感烟火灾探测器及现场自检测方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于火灾探测技术领域，具体涉及一种光学自检线型光束感烟火灾探测器及现场自检测方法，该探测器包括单片机、信号接收电路、信号回答电路，还包括线型光束电控减光模拟感烟光学自检电路，本发明实现了现场实时对探测器进行火灾探测灵敏度检测和故障诊断，如果探测器的火灾探测功能或灵敏度等性能指标异常则自检时发出报警信号，从而使本探测器在便捷有效的日常维护和现场检测、降低故障率和误报率、杜绝漏报火灾、确保火灾探测灵敏稳定等主要性能和技术指标上大大优于传统的线型光束感烟火灾探测器；本产品为我国大空间建筑场所的消防安全提供了一种先进、可靠、实用、急需的火灾探测报警新产品。
Description
技术领域
本发明属于火灾探测技术领域，具体涉及一种光学自检线型光束感烟火灾探测器及现场自检测方法。
背景技术
线型光束感烟火灾探测器大量应用于在国民经济和社会生活中起着重要作用的大空间建筑场馆消防工程，现实存在以下亟待解决的突出问题：由于该探测器在大空间建筑中安装跨度大、位置高、分布复杂、工况作业不方便、危险性较大、现场检测和日常维护十分困难，缺乏便捷有效的现场检测标定方法。
为了应付现场检测难，出现了一些不合理的检测方法：1)全然不顾火灾探测机理，用无线遥控或有线传输等方式进行虚假检测；2)探测器内设置干簧管，检测时抛开传感信息用磁铁启动假火警；3)采用不透光非量化物件遮挡光路的检测方法；这些不符合火灾探测原理、对产品性能不能起到真正检测作用的方法给消防安全带来了隐患。因此，消防监督管理部门、消防规范制修订机构和相关生产、设计、施工、使用单位迫切需要先进、可靠、实用、具有自检功能的线型光束感烟火灾探测新产品，以及便捷、有效、合理的现场自检测试方法。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提出了一种光学自检线型光束感烟火灾探测器及现场自检测方法，为大空间建筑场所消防安全提供了一种先进、可靠、实用、急需的火灾探测报警新产品，为该类探测器在消防工程应用中长期存在和亟待解决的现场检测难题提供了一种合理、有效、便捷、可行的解决方案。
一种光学自检线型光束感烟火灾探测器，包括单片机、信号接收电路、信号回答电路，还包括线型光束电控减光模拟感烟光学自检电路；
所述的线型光束电控减光模拟感烟光学自检电路，包括红外发光管、可调节电压稳压管、第一三级管、第二三级管、第三三级管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、一个电容、一个二极管、红外光接收管和放大电路；
二总线的正极L+连接第一二极管的阳极，第一二极管的阴极同时连接可调节电压稳压管的输入端和电容的一端，电容的另一端同时连接二总线的负极L-、第二电阻的一端、第一三极管的集电极、第二三极管的发射机和第三三极管的发射机，并接地；第二电阻的另一端同时连接第一电阻的一端和第一三极管的发射机；第一电阻的另一端同时连接可调节电压稳压管的调节端和第五电阻的一端，第五电阻的另一端同时连接可调节电压稳压管的输出端和红外发光管的阳极；第一三极管的基极连接第三电阻的一端，第三电阻的另一端连接第二三极管的集电极，第二三极管的基极连接第四电阻的一端，第四电阻的另一端作为电压控制端与单片机相连接；红外发光管的阴极连接第六电阻的一端，第六电阻的另一端连接第三三极管的集电极，第三三极管的基极连接第七电阻的一端，第七电阻的另一端作为发光控制端连接单片机；所述的放大电路的输入端与红外光接收管相连接，放大电路的输出端与单片机相连接。
所述的红外发光管，其供电电压受控制端调节，具体如下：
正常状态时：控制端电压Vk＜0.3V，红外发光管供电电压Vo＝1.25[1+(R1+R2)/R5]，R1表示第一电阻，R2表示第二电阻，R5表示第五电阻；
自检状态时：控制端电压Vk＞0.6V，红外发光管供电电压Vo＝1.25(1+R1/R5)。
所述的探测器，其个数为多个，每个探测器均设置有对应的地址号，所有探测器与配套火灾报警控制器之间采用二总线或四总线连接方式。
采用光学自检线型光束感烟火灾探测器进行现场自检的方法，包括以下步骤：
步骤1、配套的火灾报警控制器通过通信协议发送光束自检请求至指定地址的探测器；
步骤2、指定探测器采用电控减光的方式进行自检测；
具体为：通过调节控制端电压改变红外发光管供电电压，自检测时使红外发光管的供电电压降低至正常状态的55％；这种电控减光自检测效果等同于在探测光路上放置一片透光率T＝(55±3)％滤光片的检测效果。
步骤3、判断探测器自检测是否成功，若是，执行步骤4，否则，执行步骤5；
步骤4、探测器反馈自检测成功信号至火灾报警控制器进行提示；
步骤5、探测器反馈自检测失败信号至火灾报警控制器进行提示。
当需要撤销光学自检测时，配套的火灾报警控制器通过通信协议发送撤销请求至指定地址的探测器，指定探测器停止自检测，并反馈撤销自检测成功信号至控制器。
本发明优点：
本探测器具有以下自动检测功能和特点：
1)有效的灵敏度检测和全面的故障诊断功能：如果受检探测器处于正常工作状态(无故障并且火灾探测灵敏度正常)，则自检时输出“自检成功”信号；如果受检探测器处于故障或火灾探测灵敏度异常，则自检时输出“自检失败”信号；
2)为现场检测难题提供一种便捷有效的解决方案，为加强该类探测器日常维护和检测，确保火灾探测性能，杜绝火灾漏报事故具有重要作用；
3)本光学自检满足公理和公信要求，符合线型光束感烟探测机理，与现行常规“滤光片减光”检测等效，因而具有较高的推广实用价值；
综上所述，本发明实现了现场实时对探测器进行火灾探测灵敏度检测和故障诊断，如果探测器的火灾探测功能或灵敏度等性能指标异常则自检时发出报警信号，从而使本探测器在便捷有效的日常维护和现场检测、降低故障率和误报率、杜绝漏报火灾、确保火灾探测灵敏稳定等主要性能和技术指标上大大优于传统的线型光束感烟火灾探测器；本产品技术和自检方法为原始创新成果，填补了国际该领域技术和产品的空白，为我国大空间建筑场所的消防安全提供了一种先进、可靠、实用、急需的火灾探测报警新产品。
附图说明
图1为本发明一种实施例的线型光束电控减光模拟感烟光学自检电路示意图；
图2为本发明一种实施例的线型光束感烟火灾探测报警系统安装与接线示意图；
图3为本发明一种实施例的线型光束电控减光模拟感烟光学自检方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明一种实施例做进一步说明。
本发明实施例中，如图1所示，光学自检线型光束感烟火灾探测器，包括单片机、信号接收电路、信号回答电路，还包括线型光束电控减光模拟感烟光学自检电路；
本发明实施例中，如图1所示，线型光束电控减光模拟感烟光学自检电路，包括红外发光管FG、可调节电压稳压管W1、第一PNP三级管T1、第二NPN三级管T2、第三NPN三级管T3、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、电容C1、二极管D1、红外光接收管SG和放大电路；二总线的正极L+连接二极管D1的阳极，二极管D1的阴极同时连接可调节电压稳压管W1的输入端和电容C1的一端，电容C1的另一端同时连接二总线的负极L-、第二电阻R2的一端、第一PNP三级管T1的集电极、第二NPN三级管T2的发射机和第三NPN三级管T3的发射机，并接地；第二电阻R2的另一端同时连接第一电阻R1的一端和第一PNP三级管T1的发射机；第一电阻R1的另一端同时连接可调节电压稳压管W1的调节端和第五电阻R5的一端，第五电阻R5的另一端同时连接可调节电压稳压管W1的输出端和红外发光管FG的阳极；第一PNP三级管T1的基极连接第三电阻R3的一端，第三电阻R3的另一端连接第二NPN三级管T2的集电极，第二NPN三级管T2的基极连接第四电阻R4的一端，第四电阻R4的另一端作为电压控制端与单片机相连接；红外发光管FG的阴极连接第六电阻R6的一端，第六电阻R6的另一端连接第三NPN三级管T3的集电极，第三NPN三级管T3的基极连接第七电阻R7的一端，第七电阻R7的另一端作为发光控制端连接单片机；所述的放大电路的输入端与红外光接收管SG相连接，放大电路的输出端与单片机相连接。
本发明实施例中，二总线正极L+的电压范围DC15V～DC28V，红外发光管供电电压Vo受控制端Vk调节---(1)正常状态Vk＝0(＜0.3V)，则Vo＝1.25[1+(R1+R2)/R5]＝14V；(2)自检状态Vk＝1(＞0.6V)，则Vo＝1.25(1+R1/R5)＝7.7V；7.7V/14V＝55％(通过改变R1、R2电阻值可调节该百分比)，即自检测时使红外发光管的供电电压降低至正常状态的55％；
本发明实施例中，如表1所示，经实验测试验证：这种“电控减光”自检效果等同于在探测光路上放置一片透光率T＝(55±3)％(减光值A＝2.60±0.30dB)滤光片的减光检测效果；从而确立了一种符合线型光束感烟探测机理的、与常规滤光片减光检测方法等效的、满足公理和公信要求的、具有较高推广实用价值的“电控减光”模拟感烟光学自检技术；
表1：光学自检与滤光片检测等效性测试数据和验证结果
TL1、TL2、TL3：三种不同透光率的滤光片；
VT：滤光片减光测试时的放大电路输出电压值；
DT：VT电压值经单片机内A/D变换后的数值；
VTO：正常状态下(无滤光片减光和电控减光自检测)放大电路输出电压值；
DTO：正常状态下VTO电压值经单片机内A/D变换后的数值；
VZ：电控减光自检测时的放大电路输出电压值；
TZ：电控减光自检测等效的滤光片透光率；
本发明实施例中，探测器个数为多个，如图2所示，探测器采取便于工程安装和日常维护的反射式结构，探测器与配套火灾报警控制器之间采用二总线或四总线连接方式，配套编址器可对探测器设定地址号范围1～127；
本发明实施例中，通过制定线型光束感烟探测系统光学自检通信协议及其现场操作和信息显示方法，完成了对配套探测器和控制器的软\硬件开发，建立了适用于工程现场的自检测试方法，线型光束感烟火灾探测器现场启动或撤消光学自检操作及信息显示方法如图3所示，工程现场通过控制器键盘操作可随时对探测器进行自检，自检时探测器内的电控减光自检电路控制红外发光管的供电电压降低至正常监视状态的55％(可调节)，等同于在线型光束感烟火灾探测器探测光路上放置一片透光率T＝(55±3)％滤光片的模拟感烟检测效果，以实现对其火灾探测性能进行便捷有效的现场检测，从而为目前线型光束感烟探测器在大空间建筑场所消防工程应用中长期存在和亟待解决的现场检测难题提供了一种合理、有效、便捷、可行的解决方案；具体步骤如下：
步骤1、配套的火灾报警控制器通过通信协议发送自检命令至指定地址的探测器中；
本发明实施例中，所述的线型光束感烟火灾探测器自检通信协议：
注1：如果”光学自检”成功，则回4位二进制09H状态码；
注2：如果”光学自检”失败，则回4位二进制07H状态码；
启动“光学自检”时，在控制器上依次键入【F4】(测试)＊【4】(光束感烟探测器自检)＊【XX】(受检探测器回路号)＊【XXX】(受检探测器地址号)＊【F3】(启动自检)＊控制器液晶屏上显示“光束自检命令已发出”；
步骤2、指定探测器采用电控减光的方式进行自检测；具体为：通过调节受控制端电压改变红外发光管供电电压，自检测时使红外发光管的供电电压降低至正常状态的55％；
步骤3、判断探测器自检测是否成功，若是，执行步骤4，否则，执行步骤5；
步骤4、探测器反馈自检测成功信号至火灾报警控制器进行提示；
本发明实施例中，若受检探测器光学自检成功，则1)控制器液晶屏上显示汉字“红外光束自检报警”；2)探测器上的“红色指示灯闪亮”。此外无其它声光报警指示以区别于火灾报警和故障报警状态；
步骤5、探测器反馈自检测失败信号至火灾报警控制器进行提示；
若受检探测器光学自检失败，则1)控制器液晶屏上不显示汉字“红外光束自检报警”；2)探测器上的“红色指示灯不亮”；
本发明实施例中，当需要撤销光学自检测时，在控制器上依次键入【F4】(测试)＊【4】(光束感烟探测器自检)＊【XX】(受检探测器回路号)＊【XXX】(受检探测器地址号)＊【F4】(撤消自检)＊控制器液晶屏上显示“退出光束自检命令已发出”；如果受检探测器退出了光学自检，则1)控制器液晶屏上撤消显示汉字“红外光束自检报警”；2)探测器上的“红色指示灯停止闪亮”；
如果还要对其它地址号的光束感烟探测器启动或撤消“光学自检”，可用【↑】、【↓】键翻到相应地址号即可。
Claims (4)
1.一种光学自检线型光束感烟火灾探测器，包括单片机、信号接收电路、信号回答电路，其特征在于，还包括线型光束电控减光模拟感烟光学自检电路；
所述的线型光束电控减光模拟感烟光学自检电路，包括红外发光管、可调节电压稳压管、第一三级管、第二三级管、第三三级管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、一个电容、一个二极管、红外光接收管和放大电路；
二总线的正极连接第一二极管的阳极，第一二极管的阴极同时连接可调节电压稳压管的输入端和电容的一端，电容的另一端同时连接二总线的负极、第二电阻的一端、第一三极管的集电极、第二三极管的发射极和第三三极管的发射极，并接地；第二电阻的另一端同时连接第一电阻的一端和第一三极管的发射极；第一电阻的另一端同时连接可调节电压稳压管的调节端和第五电阻的一端，第五电阻的另一端同时连接可调节电压稳压管的输出端和红外发光管的阳极；第一三极管的基极连接第三电阻的一端，第三电阻的另一端连接第二三极管的集电极，第二三极管的基极连接第四电阻的一端，第四电阻的另一端作为电压控制端与单片机相连接；红外发光管的阴极连接第六电阻的一端，第六电阻的另一端连接第三三极管的集电极，第三三极管的基极连接第七电阻的一端，第七电阻的另一端作为发光控制端连接单片机；所述的放大电路的输入端与红外光接收管相连接，放大电路的输出端与单片机相连接；
利用线型光束电控减光模拟感烟光学自检电路，通过单片机控制端对红外发光管的供电电压的调节来实现自检过程；
所述红外发光管，其供电电压受控制端调节，具体如下：
正常状态时：控制端电压Vk<0.3V，红外发光管供电电压Vo＝1.25[1+(R1+R2)/R5]，R1表示第一电阻，R2表示第二电阻，R5表示第五电阻；
自检状态时：控制端电压Vk>0.6V，红外发光管供电电压Vo＝1.25(1+R1/R5)。
2.根据权利要求1所述的光学自检线型光束 感烟火灾探测器，其特征在于，所述的探测器，其个数为多个，每个探测器均设置有对应的地址号，所有探测器与配套火灾报警控制器之间采用二总线或四总线连接方式。
3.采用权利要求1所述的光学自检线型光束感烟火灾探测器进行现场自检的方法，其特征在于，包括以下步骤：.
步骤1、配套的火灾报警控制器通过通信协议发送光束自检请求至指定地址的探测器；
步骤2、指定探测器采用电控减光的方式进行自检测；
具体为：通过调节控制端电压改变红外发光管供电电压，自检测时使红外发光管的供电电压降低至正常状态的55％；
步骤3、判断探测器自检测是否成功，若是，执行步骤4，否则，执行步骤5；
步骤4、探测器反馈自检测成功信号至火灾报警控制器进行提示；
步骤5、探测器反馈自检测失败信号至火灾报警控制器进行提示。
4.根据权利要求3所述的现场自检的方法，其特征在于，当需要撤销光学自检测时，配套的火灾报警控制器通过通信协议发送撤销自检测请求至指定地址的探测器，指定探测器停止自检测，并反馈撤销自检测成功信号至控制器。
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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