CN107705495A - 一种多信号不可恢复式缆式线型感温火灾探测器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多信号不可恢复式缆式线型感温火灾探测器，包括信号处理单元、终端盒和敏感部件，所述敏感部件的一端与终端盒电连接，所述敏感部件的另一端与所述信号处理单元电连接；所述敏感部件为感温线缆，所述感温线缆包括第一导电线芯、第二导电线芯和第三导电线芯；所述终端盒中设置有第一电阻和第二电阻；所述第一导电线芯、所述第二导电线芯和所述第三导电线芯外周分别包裹有可溶性绝缘层，三根导电线芯外周包裹有屏蔽层，在所述屏蔽层设置有绝缘外护套；三根导电线芯中至少有一根为弹性导体，导电线芯两两之间使用包裹的可溶性绝缘层相隔。本发明能够有效的检测感温火灾探测器的敏感部件导体短路情况，并及时发出短路报警信号。
Description
技术领域
本发明涉及安全工程学科中火灾探测报警技术领域，具体涉及一种多信号不可恢复式缆式线型感温火灾探测器。
背景技术
火灾探测器是消防火灾自动报警系统中，对现场进行探查，发现火灾的设备。火灾探测器是系统的“感觉器官”，其的作用是监视环境中有没有火灾的发生。一旦有了火情，就将火灾的特征物理量，如温度、烟雾、气体和辐射光强等转换成电信号，并立即动作向火灾报警控制器发送报警信号。
在传统的不可恢复式缆式线型感温火灾探测器中，当感温部件受热并达到报警阈值时，其可溶性绝缘层融化，可溶性绝缘层包裹的弹性导体在自身绞合力的作用下相互靠近，并相互接触短路，此时信号处理单元接收到短路信号，发出火警信息。此种报警方式无法满足新国标对于缆式线型感温火灾探测器的敏感部件导体两两短路报故障的要求。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种多信号不可恢复式缆式线型感温火灾探测器，本探测器能够有效的检测感温火灾探测器的敏感部件导体短路情况，并及时发出短路报警信号。
为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：一种多信号不可恢复式缆式线型感温火灾探测器，包括信号处理单元、终端盒和敏感部件，所述敏感部件的一端与终端盒电连接，所述敏感部件的另一端与所述信号处理单元电连接；
所述敏感部件为感温线缆，所述感温线缆包括第一导电线芯、第二导电线芯和第三导电线芯；所述终端盒中设置有第一电阻和第二电阻；
所述第一电阻的一端与所述第一导电线芯的一端电连接，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的第一端电连接，所述第二电阻的另一端与所述第三导电线芯的一端电连接；所述第二导电线芯的一端电连接在所述第一电阻和第二电阻之间；
所述第一导电线芯的另一端、所述第二导电线芯的另一端和所述第三导电线芯的另一端分别电连接在所述信号处理单元上；
所述第一导电线芯、所述第二导电线芯和所述第三导电线芯外周分别包裹有可溶性绝缘层，三根导电线芯中至少有一根为弹性导体，导电线芯两两之间使用包裹的可溶性绝缘层相隔。
进一步的，三根导电线芯外周包裹有屏蔽层，在所述屏蔽层上设置有绝缘外护套。
进一步的，所述包括信号处理单元包括包括CPU处理器、前置滤波电路、分压电路、模数转换电路、输出电路和电源模块；
所述前置滤波电路的输入端与所述敏感部件的另一端电连接，所述前置滤波电路的输出端与所述分压电路的输入端电连接，所述分压电路的输出端与所述模数转换电路的输入端电连接，所述模数转换电路的输出端与所述CPU处理器的输入端电连接，所述CPU处理器的输出端与所述存储电路电连接；
所述电源模块用于为所述CPU处理器、所述前置滤波电路、所述分压电路、所述模数转换电路、所述显示电路、所述存储电路、所述输出电路和所述输入电路供电。
进一步的，所述信号处理单元还包括显示电路、存储电路和输入电路；所述显示电路、所述存储电路和所述输入电路分别与所述CPU处理器的输出端电连接。
进一步的，至少两根导电线芯外包裹的可溶性绝缘层其维卡软化点相同。
进一步的，至少两根导电线芯外包裹的可溶性绝缘层其维卡软化点相近，近似温度值在±10摄氏度之间。
进一步的，导电线芯外包裹的可溶性绝缘层其维卡软化点在50至250度之间。
进一步的，所述导电线芯的选材为镍钛合金材料、铁基记忆合金材料、铜基记忆合金材料和碳素弹簧钢的一种或任意组合。
进一步的，还包括故障继电器，所述故障继电器与所述CPU处理器的输出端电连接。所述CPU处理器中预设有故障报警阈值，所述信号处理单元监测敏感部件三根导电线芯中任意两根短路时，触发信号处理单元的故障信号，故障继电器动作。
进一步的，还包括火警继电器动作，所述火警继电器动作与所述CPU处理器的输出端电连接。所述CPU处理器中预设有火警报警阈值，当环境温度升高使得可溶性绝缘层融化，多根导电线芯在自身绞合力的作用下全部短路，触发信号处理单元的火警信号，火警继电器动作。
本发明采用以上技术方案，将敏感部件的一端与终端盒电连接，敏感部件的另一端与信号处理单元电连接；所述第一导电线芯、所述第二导电线芯和所述第三导电线芯外周分别包裹有可溶性绝缘层，三根导电线芯外周包裹有屏蔽层，在所述屏蔽层设置有绝缘外护套；三根导电线芯中至少有一根为弹性导体，导电线芯两两之间使用包裹的可溶性绝缘层相隔。本发明中正常运行状态时，三根导线之间处于绝缘状态，信号处理单元监测敏感部件三根导电线芯任意两根短路时，触发信号处理单元的故障信号，故障继电器动作。当环境温度升高，并达到报警阈值时，可溶性绝缘层融化，多根导电线芯在自身绞合力的作用下，全部短路，此时触发信号处理单元的火警信号，火警继电器动作。本发明能够有效的检测感温火灾探测器的敏感部件导体短路情况，并及时发出短路报警信号。
附图说明
图1为本发明感温线缆结构示意图；
图2为本发明感温火灾探测器结构示意图之一；
图3为本发明感温火灾探测器结构示意图之二。
图中：1、第一导电线芯；2、第二导电线芯；3、第三导电线芯；4、可溶性绝缘层；5、屏蔽层；6、绝缘外护套；R1、第一电阻；R2、第二电阻。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
如图1和图2所示，本发明提供一种多信号不可恢复式缆式线型感温火灾探测器，包括信号处理单元、终端盒和敏感部件，所述敏感部件的一端与终端盒电连接，所述敏感部件的另一端与所述信号处理单元电连接；所述敏感部件为感温线缆，所述感温线缆包括第一导电线芯、第二导电线芯和第三导电线芯；所述终端盒中设置有第一电阻和第二电阻；所述第一电阻的一端与所述第一导电线芯的一端电连接，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的第一端电连接，所述第二电阻的另一端与所述第三导电线芯的一端电连接；所述第二导电线芯的一端电连接在所述第一电阻和第二电阻之间；所述第一导电线芯的另一端、所述第二导电线芯的另一端和所述第三导电线芯的另一端分别电连接在所述信号处理单元上；所述第一导电线芯、所述第二导电线芯和所述第三导电线芯外周分别包裹有可溶性绝缘层，三根导电线芯中至少有一根为弹性导体，导电线芯两两之间使用包裹的可溶性绝缘层相隔。
本实施例中三根导电线芯外周包裹有屏蔽层在所述屏蔽层设置有绝缘外护套；需要补充说明的是三根导电线芯外周也可以不设置屏蔽层，直接包裹外护套。可根据实际需要选择是否在感温线缆中设置屏蔽层。
如图2所示，作为一种优选的实施方式，本实施例中所述包括信号处理单元包括包括CPU处理器、前置滤波电路、分压电路、模数转换电路、输出电路、显示电路和电源模块；所述前置滤波电路的输入端与所述敏感部件的另一端电连接，所述前置滤波电路的输出端与所述分压电路的输入端电连接，所述分压电路的输出端与所述模数转换电路的输入端电连接，所述模数转换电路的输出端与所述CPU处理器的输入端电连接，所述CPU处理器的输出端与所述存储电路电连接；所述CPU处理器的输出端与所述显示电路连接；所述电源模块用于为所述CPU处理器、所述前置滤波电路、所述分压电路、所述模数转换电路、所述显示电路、所述存储电路、所述输出电路和所述输入电路供电。
如图3所示，作为一种优选的实施方式，本发明中所述信号处理单元还包括显示电路、存储电路和输入电路；所述显示电路、所述存储电路和所述输入电路分别与所述CPU处理器的输出端电连接。
需要补充说明的是本实施例中导电线芯外包裹的可溶性绝缘层至少两根导电线芯之间的可溶性绝缘层其维卡软化点相同或相近，近似温度值在±10摄氏度之间。当然导电线芯外包裹的可溶性绝缘层其维卡软化点一般选择在50至250度之间。
另一方面，本实施例中所述导电线芯的选材为镍钛合金材料、铁基记忆合金材料、铜基记忆合金材料和碳素弹簧钢的一种或任意组合。
需要补充说明的是，三根由可溶性绝缘层相隔的导电线芯可以是平行绞合结构也可以是同轴结合结构；也可以设置多个包裹不同维卡软软化点的可溶性绝缘层的导电体来实现多级报警；信号处理单元通过检测敏感部件的多个线芯的短路信号（也叫开关量信号）来确定故障或者火警信号；信号处理单元可以通过检测线芯阻值并经过特定算法来计算短路或者是火警的位置；
如图2所示，本实施例提供的感温火灾探测器还包括故障继电器，所述故障继电器与所述CPU处理器的输出端电连接。所述CPU处理器中预设有故障报警阈值，所述信号处理单元监测敏感部件三根导电线芯中任意两根短路时，触发信号处理单元的故障信号，故障继电器动作。
另一方面本实施例中还包括火警继电器动作，所述火警继电器动作与所述CPU处理器的输出端电连接。所述CPU处理器中预设有火警报警阈值，当环境温度升高使得可溶性绝缘层融化，多根导电线芯在自身绞合力的作用下全部短路，触发信号处理单元的火警信号，火警继电器动作。
为进一步详述本发明，现就工作原理拓展说明如下：
本发明工作原理分为无定位功能和有定位功能两种，如图2所示，无定位功能的工作原理为：正常运行状态时，信号处理单元监测敏感部件三根以上的导电线芯任意两根短路时，触发信号处理单元的故障信号，故障继电器动作。当环境温度升高，并达到报警阈值时，可溶性绝缘层融化，多根导体在自身绞合力的作用下，全部短路，此时触发信号处理单元的火警信号，火警继电器动作。
如图3所示，有定位功能的工作原理为：正常运行状态时，信号处理单元敏感部件三根以上的导电线芯任意两根短路时，信号处理单元通过计算短路部分的线芯阻值来确定短路点位置，并通过显示器进行显示，同时触发信号处理单元的故障信号，故障继电器动作。当环境温度升高，并达到报警阈值时，可溶性绝缘层融化，多根导体在自身绞合力的作用下，全部短路，信号处理单元通过计算短路部分的线芯阻值来确定火警点位置，并通过显示器进行显示，此时触发信号处理单元的火警信号，火警继电器动作。
关于带定位的方案，计算位置的方法说明如下：
直径一定的导电体的电阻值是随长度的增加而线性变化的，测定某一长度L1的线芯阻值R3，正常运行状态，信号处理单元能够检测到终端电阻R1、R2，当敏感部件某一点的线芯发生短路时，回路中的电流将不通过R1、R2，信号处理单元检测到的是短路的线芯阻值R4，实际短路点的距离L=R4*L1/R3；为防止环境温度对导电体的电阻率产生影响，可以把敏感部件的长度L2通过输入电路输入到CPU，CPU把敏感部件的长度数据保存到储存电路，在正常检测的状态，信号处理单元检测到的电阻值是终端电阻R1或R2和线芯阻值R5的总阻值R6，R5=R6-R1或者R5=R6-R2，CPU在正常检测状态实时计算线芯阻值R5的变化，计算出线芯导电体的实时平均电阻值R7并存储，当某一时刻发生短路或者火警信号时，CPU通过调取上一时刻存储的纤细导电体的平均电阻值和检测到的电芯电阻值进行计算，得出火警或者故障点的位置。
本发明采用以上技术方案，将敏感部件的一端与终端盒电连接，敏感部件的另一端与信号处理单元电连接；所述第一导电线芯、所述第二导电线芯和所述第三导电线芯外周分别包裹有可溶性绝缘层，三根导电线芯外周包裹有屏蔽层，在所述屏蔽层设置有绝缘外护套；三根导电线芯中至少有一根为弹性导体，导电线芯两两之间使用包裹的可溶性绝缘层相隔。本发明中正常运行状态时，信号处理单元监测敏感部件三根导电线芯任意两根短路时，触发信号处理单元的故障信号，故障继电器动作。当环境温度升高，并达到报警阈值时，可溶性绝缘层融化，多根导电线芯在自身绞合力的作用下，全部短路，此时触发信号处理单元的火警信号，火警继电器动作。能够有效的检测感温火灾探测器的敏感部件导体短路情况，并及时发出短路报警信号。
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，并不用于限定本发明的保护范围，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 (10)
1.一种多信号不可恢复式缆式线型感温火灾探测器，其特征在于：包括信号处理单元、终端盒和敏感部件，所述敏感部件的一端与终端盒电连接，所述敏感部件的另一端与所述信号处理单元电连接；
所述敏感部件为感温线缆，所述感温线缆包括第一导电线芯、第二导电线芯和第三导电线芯；所述终端盒中设置有第一电阻和第二电阻；
所述第一电阻的一端与所述第一导电线芯的一端电连接，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的第一端电连接，所述第二电阻的另一端与所述第三导电线芯的一端电连接；所述第二导电线芯的一端电连接在所述第一电阻和第二电阻之间；
所述第一导电线芯的另一端、所述第二导电线芯的另一端和所述第三导电线芯的另一端分别电连接在所述信号处理单元上；
所述第一导电线芯、所述第二导电线芯和所述第三导电线芯外周分别包裹有可溶性绝缘层，三根导电线芯中至少有一根为弹性导体，导电线芯两两之间使用包裹的可溶性绝缘层相隔。
2.根据权利要求1所述的多信号不可恢复式缆式线型感温火灾探测器，其特征在于：三根导电线芯外周包裹有屏蔽层，在所述屏蔽层设置有绝缘外护套。
3.根据权利要求1所述的多信号不可恢复式缆式线型感温火灾探测器，其特征在于：所述包括信号处理单元包括包括CPU处理器、前置滤波电路、分压电路、模数转换电路、输出电路和电源模块；
所述前置滤波电路的输入端与所述敏感部件的另一端电连接，所述前置滤波电路的输出端与所述分压电路的输入端电连接，所述分压电路的输出端与所述模数转换电路的输入端电连接，所述模数转换电路的输出端与所述CPU处理器的输入端电连接，所述CPU处理器的输出端与所述存储电路电连接；
所述电源模块用于为所述CPU处理器、所述前置滤波电路、所述分压电路、所述模数转换电路、所述显示电路、所述存储电路、所述输出电路和所述输入电路供电。
4.根据权利要求3所述的多信号不可恢复式缆式线型感温火灾探测器，其特征在于：所述信号处理单元还包括显示电路、存储电路和输入电路；所述显示电路、所述存储电路和所述输入电路分别与所述CPU处理器的输出端电连接。
5.根据权利要求3所述的多信号不可恢复式缆式线型感温火灾探测器，其特征在于：至少两根导电线芯外包裹的可溶性绝缘层其维卡软化点相同。
6.根据权利要求3所述的多信号不可恢复式缆式线型感温火灾探测器，其特征在于：至少两根导电线芯外包裹的可溶性绝缘层其维卡软化点相近，近似温度值在±10摄氏度之间。
7.根据权利要求3所述的多信号不可恢复式缆式线型感温火灾探测器，其特征在于：导电线芯外包裹的可溶性绝缘层其维卡软化点在50至250度之间。
8.根据权利要求1所述的多信号不可恢复式缆式线型感温火灾探测器，其特征在于：所述导电线芯的选材为镍钛合金材料、铁基记忆合金材料、铜基记忆合金材料和碳素弹簧钢的一种或任意组合。
9.根据权利要求1至8任一项所述的多信号不可恢复式缆式线型感温火灾探测器，其特征在于：还包括故障继电器，所述故障继电器与所述CPU处理器的输出端电连接；所述CPU处理器中预设有故障报警阈值，所述信号处理单元监测敏感部件三根导电线芯中任意两根短路时，触发信号处理单元的故障信号，故障继电器动作。
10.根据权利要求1至8任一项所述的多信号不可恢复式缆式线型感温火灾探测器，其特征在于：还包括火警继电器动作，所述火警继电器动作与所述CPU处理器的输出端电连接；所述CPU处理器中预设有火警报警阈值，当环境温度升高使得可溶性绝缘层融化，多根导电线芯在自身绞合力的作用下全部短路，触发信号处理单元的火警信号，火警继电器动作。
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