CN108877130A - 具有终端报警指示功能的感温火灾探测器 - Google Patents

Abstract

本发明提出感温火灾探测器。该感温火灾探测器包括：信号处理装置；终端装置，该终端装置包括报警指示单元；以及包括至少两个导电母线的感温电缆，该至少两个导电母线包括至少一个正导电母线和至少一个负导电母线，正导电母线和负导电母线分别与信号处理装置和终端装置连接。还提出使用感温火灾探测器进行火灾探测和报警的方法。上述感温火灾探测器和方法在发生火灾时不仅能够输出火灾报警信号，还可以通过感温火灾探测器的终端装置指示发生火灾的感温电缆。

Description

具有终端报警指示功能的感温火灾探测器

技术领域

本发明涉及感温火灾探测器，特别地，涉及具有终端火灾报警指示功能的感温火灾探测器及其使用该感温火灾探测器进行火灾探测和报警的方法。

背景技术

缆式线型感温火灾探测器在针对不同行业的火灾探测中广泛应用。常规的缆式线型感温火灾探测器由信号处理装置、感温电缆和包括终端电阻的终端盒组成。感温电缆的两端分别与信号处理装置和终端盒连接形成闭合的信号采集处理电路。

在实际应用中，通常需要针对保护对象设置多个缆式线型感温火灾探测器。多个感温火灾探测器的使得缆式线型感温火灾探测器保护面积大，保护对象类型多、敷设环境复杂，以及由于信号处理装置1与保护对象或敷设现场距离较远等因素，使得某个信号处理装置1发出火灾报警后，在敷设现场难以确认并区分发生火灾报警的感温电缆，给火警的快速处理带来不便。

因此，存在对缆式线型感温火灾探测器进行改进的需求。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明旨在提供一种感温火灾探测器，特别是缆式线型感温火灾探测器，以及使用感温火灾探测器进行火灾检测和报警的方法，以用于克服上文中指出的感温火灾探测器的缺陷，在发生火灾时不仅能够输出火灾报警信号，还可以通过感温火灾探测器的终端装置指示发生火灾的感温电缆。

根据本发明的一方面，提出一种感温火灾探测器，包括：信号处理装置；终端装置，该终端装置包括报警指示单元；以及包括至少两个导电母线的感温电缆，所述至少两个导电母线包括至少一个正导电母线和至少一个负导电母线，所述正导电母线和所述负导电母线分别与所述信号处理装置和终端装置连接。

根据一个实施例，所述终端装置还包括终端阻抗单元，所述终端阻抗单元与所述报警指示单元并联连接到所述正导电母线和所述负导电母线。

根据一个实施例，所述报警指示单元为声音报警指示单元、光学报警指示单元或声光报警指示单元。

根据一个实施例，所述信号处理装置包括报警驱动单元和信号采集与处理单元，所述信号采集与处理单元与所述报警驱动单元进行通信连接，所述报警驱动单元和所述信号采集与处理单元并联连接到所述正导电母线和所述负导电母线中的一个，所述正导电母线和所述负导电母线中的另一个连接所述信号处理装置的参考电压。

根据一个实施例，所述信号采集与处理单元被配置为检测所述正导电母线与所述负导电母线之间的电参数，以及在所述电参数达到设定值时向所述报警驱动单元输出火灾报警信号。

根据一个实施例，所述报警驱动单元被配置为基于所述信号采集与处理单元输出的火灾报警信号在高阻抗状态和驱动状态之间切换，在所述高阻抗状态中，所述报警驱动单元输出高阻抗，在所述驱动状态中，所述报警驱动单元向所连接的导电母线输出驱动信号。

根据一个实施例，所述驱动信号的电压的绝对值大于或等于所述报警指示单元的工作电压。

根据一个实施例，所述驱动信号为直流信号或脉冲信号。

根据一个实施例，所述信号采集与处理单元的检测电压的绝对值小于所述报警指示单元的工作电压。

根据一个实施例，所述终端阻抗单元包括终端电阻器。

根据一个实施例，所述报警指示单元与所述终端阻抗单元并联构成终端电阻器。

根据一个实施例，所述正导电母线和所述负导电母线中的一个包覆热敏感温材料，所述正导电母线和所述负导电母线中的另一个包覆可熔绝缘材料、热敏感温材料或不包覆任何材料。

根据本发明的另一方面，提出一种使用感温火灾探测器进行火灾探测和报警的方法，所述感温火灾探测器包括信号处理装置，包括报警指示单元的终端装置，以及至少两个导电母线，所述至少两个导电母线包括至少一个正导电母线和至少一个负导电母线，所述正导电母线和所述负导电母线分别与所述信号处理装置和终端装置连接，该方法包括：使用所述信号处理装置检测所述正导电母线和所述负导电母线之间的电参数，并且当所述电参数达到设定值时输出火灾报警信号；使用所述信号处理装置基于所述火灾报警信号向所述导电母线输出驱动信号；以及所述报警指示单元基于所述驱动信号输出报警指示。

根据一个实施例，所述信号处理装置包括报警驱动单元和信号采集与处理单元，所述信号采集与处理单元与所述报警驱动单元进行通信连接，所述报警驱动单元和所述信号采集与处理单元并联连接到所述正导电母线和所述负导电母线中的一个，所述正导电母线和所述负导电母线中的另一个连接所述信号处理装置的参考电压，使用所述信号处理装置检测所述正导电母线和所述负导电母线之间的电参数，并且当所述电参数达到设定值时输出火灾报警信号包括：使用所述信号采集与处理单元检测所述正导电母线和所述负导电母线之间的电参数，所述信号采集与处理单元的检测电压的绝对值低于所述报警指示单元的工作电压；以及当所述电参数达到设定值时，向所述报警驱动单元输出火灾报警信号。

根据一个实施例，所述报警驱动单元被配置为基于所述信号采集与处理单元输出的火灾报警信号在高阻抗状态和驱动状态之间切换，在所述高阻抗状态中，所述报警驱动单元输出高阻抗，在所述驱动状态中，所述报警驱动单元向所连接的导电母线输出驱动信号，使用所述信号处理装置基于所述火灾报警信号向所述导电母线输出驱动信号包括：当接收到所述信号采集与处理单元输出的火灾报警信号时，所述报警驱动单元切换为所述驱动状态，所述驱动信号的绝对值大于或等于所述报警指示单元的工作电压。

根据一个实施例，所述报警指示为声音报警指示、光学报警指示或声光报警指示。

通过上述感温火灾探测器及其使用该感温火灾探测器进行火灾探测和报警的方法，能够通过终端提供诸如声、光和声光形式的火灾报警指示功能，确定和区分发生火灾的感温电缆，提高火灾报警和快速处理的效率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例性实施例，本发明的上述和其它特征及优点将变得更加明显。

图1为示例性示出现有的缆式线型感温火灾探测器的结构示意图；

图2为示例性示出根据本发明一个实施例的具有终端火灾报警指示功能的缆式线型感温火灾探测器的结构示意图；

图3为示例性示出根据本发明另一个实施例的具有终端火灾报警指示功能的缆式线型感温火灾探测器的结构示意图；

图4为示例性示出根据本发明又一个实施例的具有终端火灾报警指示功能的缆式线型感温火灾探测器的结构示意图；以及

图5为示例性示出根据本发明的一个实施例的使用缆式线型感温火灾探测器进行火灾检测和报警的方法的流程图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例性实施例。然而，示例性实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例性实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中，为了清晰，可能会夸大部分元件的尺寸或加以变形。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本发明的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、元件等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、方法或者操作以避免模糊本发明的各方面。

图1示出一种常规缆式线型感温火灾探测器的结构图。该火灾探测器由信号处理装置1、至少两个感温电缆2和包括终端电阻器4的终端盒3组成。感温电缆2的两端分别与信号处理装置1和终端盒3连接形成闭合的信号采集处理电路。但是终端盒3中仅包括终端电阻器4，并不具有报警指示功能。在检测到火灾时，虽然信号处理装置1可以输出火灾报警信号，但是无法在终端盒3处获得火灾报警的任何信息。进一步，当多个缆式线型感温火灾探测器同时使用时，在终端盒3处无法快速确定和区分发生火灾的具体火灾探测器。

图2则示出根据本发明的一个实施例的感温火灾探测器的结构示意图。该感温火灾探测器包括信号处理装置1、包括至少两个导电母线的感温电缆2和终端装置3。感温电缆2的两端分别与信号处理装置1和终端装置3连接。终端装置3例如可以是终端盒的形式以与常规的感温火灾探测器兼容。

感温电缆2中的至少两个导电母线包括至少一个正导电母线8和至少一个负导电母线9。正导电母线8和负导电母线9各自的一端分别连接到信号处理装置1的正母线端子和负母线端子。正导电母线8和负导电母线9各自的另一端分别连接到终端装置3的正母线端子和负母线端子。正导电母线8和负导电母线9可以分别包覆材料层10，正导电母线8和至少一个负导电母线9中的一个所包覆的材料层10可以是具有例如NTC热敏特性的热敏感温材料，而另一个所包覆的材料层10则可以是具有例如NTC热敏特性的热敏感温材料、可熔绝缘材料或者不包覆任何材料。感温电缆2的最外层为保护导电母线的护套层。

终端装置3内部可以包括终端阻抗单元4和报警指示单元5。终端阻抗单元4和报警指示单元5的并联电路连接在终端装置3的正母线端子和负母线端子之间。终端阻抗单元4例如可以是终端电阻器或其它等效电路的形式。报警指示单元5可以是用于以声音指示、光学指示或声光指示来指示火灾报警的声音报警指示单元、光学报警指示单元或声光报警指示单元。在图2所示的实施例中，报警指示单元5为发光二极管LED形式的光学报警指示单元。光学报警指示单元也可以采用能够发光的其它元件。光学报警指示单元也可以具有更复杂的电路结构，实现不同方式的光学报警，例如采用不同的发光颜色(例如红色)、频率、模式等。

信号处理装置1可以包括报警驱动单元6和信号采集与处理单元7。报警驱动单元6和信号采集与处理单元7可以分别通过信号处理装置1的正母线端子并联连接到感温电缆2的正导电母线，也可以分别通过信号处理装置1的负母线端子并联连接到感温电缆2的负导电母线，在附图中以连接到正母线端子为例进行说明。报警驱动单元6和信号采集与处理单元7之间例如通过有线或无线的方式进行通信连接以传输火灾报警信号或其它控制信号。信号处理装置1的与报警驱动单元6和信号采集与处理单元7连接的母线端子之外的另一个母线端子连接信号处理装置1的参考电压，例如接地。

信号处理装置1的信号采集与处理单元7、感温电缆2与终端装置3中的终端阻抗单元4构成实时的温度采集与处理电路。信号处理装置1的报警驱动单元6、感温电缆2与终端装置3的报警指示单元5则构成终端报警指示电路。

正常情况下，感温火灾探测器处于火灾检测状态。当感温电缆2所处的位置的环境温度发生变化时，导电母线所包覆热敏材料的电参数(例如电阻率、电阻值等)随之变化。信号处理装置1的信号采集与处理单元7可以检测到该电参数的变化以计算获得对应的环境温度。在火灾检测状态下，报警指示单元5不应当被激活以输出报警指示，因此信号采集与处理单元7的检测电压的绝对值(检测电压为正电压或负电压，视信号采集与处理单元7所连接的母线端子而定)应当小于报警指示单元5的工作电压。图1中的发光二极管5的两端电压小于开启电压(即报警指示单元5的工作电压)，发光二极管5处于截止状态不发光，相当于断路。温度采集与处理电路不包括发光二极管5。

根据本发明的一个实施例，当使用感温电缆2的正导电母线8与负导电母线9之间的电阻值作为电参数时，信号采集与处理单元7检测的正导电母线8与负导电母线9之间的电阻值对应于正负导电母线之间的热敏材料的电阻值与终端阻抗单元4的电阻值的并联电阻值。终端阻抗单元4的电阻值已知，则可以通过电阻值的检测结果计算出热敏材料的电阻值，进而通过热敏材料的电学特性计算出感温电缆2所处的环境温度。

当感温电缆2的位置由于火灾导致环境温度足够高，甚至到超过感温电缆2中的可熔绝缘材料层10的熔化温度时，导致正负导电母线之间诸如电阻值的电参数发生快速变化(例如，导电母线之间出现短路)。信号处理装置1的信号采集与处理单元7可以基于所检测到的该电参数的快速变化判断火灾发生，并且输出火灾报警信号。此时感温火灾探测器处于火灾报警状态。

信号采集与处理单元7对正导电母线8和负导电母线9之间的电参数检测通过检测电压检测正母线端子和负母线端子之间的电参数来完成。信号处理装置1的正母线端子和负母线端子之间的电参数即感温电缆2的正导电母线8和负导电母线9之间的电参数。当信号处理装置1的负母线端子接地时，信号采集与处理单元7可以仅检测正母线端子上的电参数。当信号采集与处理单元7检测到电参数超过与火灾发生所对应的设定值时，向报警驱动单元6以及其它单元或外部装置输出火灾报警信号。另外，当检测到感温电缆2所处的环境温度下降到安全范围时，可以确定不再存在火灾。在该火灾报警解除的情况下，信号采集与处理单元7还可以向报警驱动单元6输出火灾报警解除信号。

报警驱动单元6可以在被称为高阻抗状态和驱动状态的两种工作状态之间切换。在高阻抗状态中，报警驱动单元6输出为高阻抗，此时报警驱动单元6不向信号处理装置1的正母线端子输出任何电压和电流。在驱动状态中，报警驱动单元6向其所连接的信号处理装置1的母线端子输出驱动信号。驱动信号可以是直流信号或具有不同频率的脉冲信号。报警驱动单元6通常处于高阻抗状态，但是当从信号检测与处理单元7接收到火灾报警信号时，报警驱动单元6响应地切换到驱动状态以向所连接的母线端子输出驱动信号。驱动信号应当足以使报警指示单元5正常工作，因此驱动信号的电压或电压幅度的绝对值(驱动电压为正电压或负电压，视报警驱动单元6所连接的母线端子而定)应当大于或等于报警指示单元5的工作电压。驱动信号的电压经由感温电缆2施加到例如图1的发光二极管5的报警指示单元5两端使其电量，输出终端报警指示。

另外，当报警驱动单元6从信号检测与处理单元7接收到火灾报警解除信号时，还可以从驱动状态切换到高阻抗状态。换句话说，报警驱动单元6基于信号检测与处理单元7输出的控制信号(特别是火灾报警信号和火灾报警解除信号)进行工作状态的切换。例如，报警驱动单元6还可以在火灾检测状态下处于待机模式，当信号处理装置1的信号检测与处理单元7输出火灾报警信号时，才将报警驱动单元6激活并处于驱动状态以节省感温火灾探测器的功耗。

根据本发明的实施例，还可以通过设置报警指示单元5的结构和参数使得报警指示单元5与终端阻抗单元4的并联构成终端电阻器，将报警指示单元5并入温度采集与处理电路以形成闭合的温度采集与处理电路。通过报警指示单元5的内阻与终端阻抗单元4的内阻，可以计算得到并联电路的终端电阻器的电阻值。

图3示出根据本发明的又一实施例的改进感温火灾探测器。相比图2所示的结构，在报警指示单元中增加了与发光二极管5串联的稳压管11。稳压管11的引入可以提高报警指示单元的工作电压，进而提高火灾探测器在正常工作时感温电缆2的正导电母线8和负导电母线9之间的电压，改善感温火灾探测器的抗干扰性能。

图4示出根据本发明的另一实施例的感温火灾探测器。终端装置3中内置蜂鸣器12以用于提供声音报警指示。稳压二极管11与电阻器14串联。晶体管13则分别连接到稳压二极管11与电阻器14的连接端、蜂鸣器12的一端与终端装置3的负母线端子之间。信号处理装置1的报警驱动单元6输出的驱动电压的绝对值应当与蜂鸣器12的工作电压(即报警指示单元的工作电压)保持一致，而稳压二极管11的标称电压应当小于报警驱动单元6输出的驱动电压的绝对值并且大于信号采集与处理单元7的检测电压的绝对值。

图5示出根据本发明的实施例的使用上述感温火灾探测器进行火灾探测和报警的方法的流程图。感温火灾探测器可以包括信号处理装置，包括报警指示单元的终端装置，以及至少两个导电母线，该至少两个导电母线包括至少一个正导电母线和至少一个负导电母线，正导电母线和负导电母线分别与信号处理装置和终端装置连接。该方法包括步骤：

S100：使用信号处理装置检测正导电母线和负导电母线之间的电参数，并且当电参数达到设定值时输出火灾报警信号；

S200：使用信号处理装置基于火灾报警信号向导电母线输出驱动信号；以及

S300：所报警指示单元基于驱动信号输出报警指示。

信号处理装置包括报警驱动单元和信号采集与处理单元，信号采集与处理单元与报警驱动单元进行通信连接，报警驱动单元和信号采集与处理单元并联连接到正导电母线和负导电母线中的一个，正导电母线和负导电母线中的另一个连接信号处理装置的参考电压。

步骤S100可以进一步包括使用信号采集与处理单元检测正导电母线和负导电母线之间的电参数，信号采集与处理单元的检测电压的绝对值低于报警指示单元的工作电压；以及当电参数达到设定值时，向报警驱动单元输出火灾报警信号。

报警驱动单元被配置为基于信号采集与处理单元输出的火灾报警信号在高阻抗状态和驱动状态之间切换，在高阻抗状态中，报警驱动单元输出高阻抗，在驱动状态中，报警驱动单元向所连接的导电母线输出驱动信号。

步骤S200可以进一步包括当接收到信号采集与处理单元输出的火灾报警信号时，报警驱动单元切换为驱动状态，驱动信号的电压的绝对值大于或等于报警指示单元的工作电压。

通过上述感温火灾探测器及其使用该感温火灾探测器进行火灾探测和报警的方法，能够通过终端提供诸如声、光和声光形式的火灾报警指示功能，确定和区分发生火灾的感温电缆，提高火灾报警和快速处理的效率。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的内容后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims (16)

1.一种感温火灾探测器，包括：

信号处理装置；

终端装置，该终端装置包括报警指示单元；以及

包括至少两个导电母线的感温电缆，所述至少两个导电母线包括至少一个正导电母线和至少一个负导电母线，所述正导电母线和所述负导电母线分别与所述信号处理装置和终端装置连接。

2.根据权利要求1所述的感温火灾探测器，其特征在于，

所述终端装置还包括终端阻抗单元，所述终端阻抗单元与所述报警指示单元并联连接到所述正导电母线和所述负导电母线。

3.根据权利要求1所述的感温火灾探测器，其特征在于，

所述报警指示单元为声音报警指示单元、光学报警指示单元或声光报警指示单元。

4.根据权利要求1或2所述的感温火灾探测器，其特征在于，

所述信号处理装置包括报警驱动单元和信号采集与处理单元，所述信号采集与处理单元与所述报警驱动单元进行通信连接，所述报警驱动单元和所述信号采集与处理单元并联连接到所述正导电母线和所述负导电母线中的一个，所述正导电母线和所述负导电母线中的另一个连接所述信号处理装置的参考电压。

5.根据权利要求4所述的感温火灾探测器，其特征在于，

所述信号采集与处理单元被配置为检测所述正导电母线与所述负导电母线之间的电参数，以及在所述电参数达到设定值时向所述报警驱动单元输出火灾报警信号。

6.根据权利要求5所述的感温火灾探测器，其特征在于，

所述报警驱动单元被配置为基于所述信号采集与处理单元输出的火灾报警信号在高阻抗状态和驱动状态之间切换，在所述高阻抗状态中，所述报警驱动单元输出高阻抗，在所述驱动状态中，所述报警驱动单元向所连接的导电母线输出驱动信号。

7.根据权利要求6所述的感温火灾探测器，其特征在于，

所述驱动信号的电压的绝对值大于或等于所述报警指示单元的工作电压。

8.根据权利要求6所述的感温火灾探测器，其特征在于，

所述驱动信号为直流信号或脉冲信号。

9.根据权利要求5所述的感温火灾探测器，其特征在于，

所述信号采集与处理单元的检测电压的绝对值小于所述报警指示单元的工作电压。

10.根据权利要求1或2所述的感温火灾探测器，其特征在于，

所述终端阻抗单元包括终端电阻器。

11.根据权利要求1或2所述的感温火灾探测器，其特征在于，

所述报警指示单元与所述终端阻抗单元并联构成终端电阻器。

12.根据权利要求1或2所述的感温火灾探测器，其特征在于，

所述正导电母线和所述负导电母线中的一个包覆热敏感温材料，所述正导电母线和所述负导电母线中的另一个包覆可熔绝缘材料、热敏感温材料或不包覆任何材料。

13.一种使用感温火灾探测器进行火灾探测和报警的方法，所述感温火灾探测器包括信号处理装置，包括报警指示单元的终端装置，以及至少两个导电母线，所述至少两个导电母线包括至少一个正导电母线和至少一个负导电母线，所述正导电母线和所述负导电母线分别与所述信号处理装置和终端装置连接，该方法包括：

使用所述信号处理装置检测所述正导电母线和所述负导电母线之间的电参数，并且当所述电参数达到设定值时输出火灾报警信号；

使用所述信号处理装置基于所述火灾报警信号向所述导电母线输出驱动信号；以及

所述报警指示单元基于所述驱动信号输出报警指示。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，

所述信号处理装置包括报警驱动单元和信号采集与处理单元，所述信号采集与处理单元与所述报警驱动单元进行通信连接，所述报警驱动单元和所述信号采集与处理单元并联连接到所述正导电母线和所述负导电母线中的一个，所述正导电母线和所述负导电母线中的另一个连接所述信号处理装置的参考电压。

使用所述信号处理装置检测所述正导电母线和所述负导电母线之间的电参数，并且当所述电参数达到设定值时输出火灾报警信号包括：

使用所述信号采集与处理单元检测所述正导电母线和所述负导电母线之间的电参数，所述信号采集与处理单元的检测电压的绝对值低于所述报警指示单元的工作电压；以及

当所述电参数达到设定值时，向所述报警驱动单元输出火灾报警信号。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，

所述报警驱动单元被配置为基于所述信号采集与处理单元输出的火灾报警信号在高阻抗状态和驱动状态之间切换，在所述高阻抗状态中，所述报警驱动单元输出高阻抗，在所述驱动状态中，所述报警驱动单元向所连接的导电母线输出驱动信号，

使用所述信号处理装置基于所述火灾报警信号向所述导电母线输出驱动信号包括：

当接收到所述信号采集与处理单元输出的火灾报警信号时，所述报警驱动单元切换为所述驱动状态，所述驱动信号的电压的绝对值大于或等于所述报警指示单元的工作电压。

16.根据权利要求13至15中任一项所述的方法，其特征在于，

所述报警指示为声音报警指示、光学报警指示或声光报警指示。