CN111179538B - 一种独立式火灾探测报警器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种独立式火灾探测报警器及其控制方法，在报警器的基座内设置光学迷宫，光学迷宫获得烟雾信息后，控制器连接至报警单元报警，基座下方设置进烟平台，其间架设若干进烟叶片，进烟叶片通过调节单元可调，即进烟通道的通过面积可调；启动报警器并初始化，光学迷宫略微检测到烟雾，则进烟叶片进入搜寻模式确认起火位置，在确认起火点位置后控制电机持续工作直至稳定模式，随后报警。本发明提高火灾报警灵敏度，化被动接收烟雾颗粒为主动导入，将本不会进入烟感迷宫的烟雾提前引入到迷宫内，从而对烟雾颗粒更加敏感高效，在火灾前期即对烟雾颗粒充分探测并引入，快速达到报警阈值进行报警，反应迅速，充分利用火灾前期宝贵的提前预警时间。

Description

一种独立式火灾探测报警器及其控制方法

技术领域

本发明涉及信号装置或呼叫装置；指令发信装置；报警装置的技术领域，特别涉及一种独立式火灾探测报警器及其控制方法。

背景技术

随着小范围环境，如家庭、宿舍的用火、用电量的增加，火灾发生的频率越来越高，火灾一旦发生在小范围空间内，很容易出现扑救不及时、灭火器材缺乏、空间较小、布局拥挤及在场人惊慌失措、逃生迟缓等不利因素，最终导致重大生命财产损失。

探讨小范围空间环境火灾的特点及防火对策，对于预防此类火灾，减少火灾损失具有现实意义，而这其中，最常用的即是火灾探测报警器。

现有技术中，由于火灾探测报警器的触发主要基于空间环境内的烟雾量，而当前市场上的火灾探测报警器的报警灵敏度普遍不够高，对火灾前期产生的烟雾颗粒探测不够灵敏，需要现场烟雾浓度达到一定浓度、被动接收烟雾颗粒后才能实现报警，反应相对滞后，减少火灾前期宝贵的提前预警时间。

发明内容

本发明解决了现有技术中，火灾探测报警器的报警灵敏度普遍不够高，对火灾前期产生的烟雾颗粒探测不够灵敏，需要现场烟雾浓度达到一定浓度、被动接收烟雾颗粒后才能实现报警，反应相对滞后，减少火灾前期宝贵的提前预警时间的问题，提供了一种优化的独立式火灾探测报警器及其控制方法。

本发明所采用的技术方案是，一种独立式火灾探测报警器，所述报警器包括基座，所述基座内设有光学迷宫，所述光学迷宫通过控制器连接至报警单元；所述基座下方设有进烟平台，所述基座和进烟平台间架设有若干进烟叶片，相邻的进烟叶片间为进烟通道，所述进烟叶片通过调节单元连接至控制器。

优选地，所述调节单元包括两端设于基座底部和进烟平台顶部的转动轴，进烟平台底部设有若干电机，所述电机的输出轴连接至转动轴的底部，所述电机与控制器配合设置。

优选地，所述光学迷宫前设有低速风机，所述低速风机与控制器配合设置。

优选地，所有的所述进烟叶片的侧面设有导流槽。

优选地，所有的所述进烟叶片以报警器的中心轴均匀分布。

优选地，任一所述进烟叶片的顶边和底边平行。

优选地，所述报警单元包括与控制器配合设置的蜂鸣器。

一种独立式火灾探测报警器的控制方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1：启动报警器；

步骤2：控制器控制低速风机工作，风向自报警器内向外，清理光学迷宫；

步骤3：控制器控制所有的电机转动归位，所有的进烟通道均匀分布；

步骤4：若光学迷宫反馈信号至控制器，控制器控制电机工作在搜寻模式，寻找起火点；

步骤5：确认起火点位置后，控制器控制电机持续工作直至稳定模式；

步骤6：若光学迷宫反馈信号达到报警阈值，则控制器控制报警单元报警，进行下一步，否则，重复步骤6；

步骤7：若报警被消除，则返回步骤2，否则，持续报警，重复步骤7。

优选地，所述步骤4包括以下步骤：

步骤4.1：若光学迷宫反馈至控制器的信号不为0，则进行下一步，否则，重复步骤4.1；

步骤4.2：控制器控制电机工作，以任一电机A为基准，保持电机A不工作，以电机A两侧的电机B和C进行反向转动，带动相邻的2个进烟通道打开；

步骤4.3：若反馈信号值不为线性增长，则进行下一步，否则控制电机B和C转回，以电机B背向电机A一侧的电机D为新的电机A，返回步骤4.2；

步骤4.4：找到起火点，当前电机A不工作，电机A两侧的电机对称向背向电机A的方向转动；

步骤4.5：控制器控制低速风机开始工作，风向自报警器外向内。

优选地，所述步骤5包括以下步骤：

步骤5.1：确认起火点位置；

步骤5.2：在预设时间内，控制器实时获得光学迷宫反馈的信号；

若当前信号的增量减小或不变，则控制器控制除电机A外的其余电机转回预设角度值；

若当前信号的增量增大，则控制器控制除电机A外的其余电机向背向电机A的方向转预设角度值；

步骤5.3：若所有电机归位，则进行下一步，否则，判断是否超过预设时间，若否，则重复步骤5.2，否则，进行下一步；

步骤5.4：所有电机归位，持续工作在稳定模式。

本发明涉及一种优化的独立式火灾探测报警器及其控制方法，通过在报警器的基座内设置光学迷宫，光学迷宫获得烟雾信息后，通过控制器连接至报警单元进行报警，同时在基座下方设置进烟平台，并在其间架设若干进烟叶片，以相邻的进烟叶片间的空间为进烟通道，进烟叶片通过调节单元可调，即进烟通道的通过面积可调；启动报警器并初始化后，只要光学迷宫略微检测到烟雾，则调节单元就控制进烟叶片进入搜寻模式确认起火位置，并在确认起火点位置后控制电机持续工作直至稳定模式，随后可进行报警流程。

本发明提高了火灾报警灵敏度，化被动接收烟雾颗粒为主动导入，将本不会进入烟感迷宫的烟雾提前引入到迷宫内，从而对烟雾颗粒更加敏感高效，在火灾前期即对烟雾颗粒充分探测并引入，快速达到报警阈值进行报警，反应迅速，充分利用火灾前期宝贵的提前预警时间。

附图说明

图1为本发明的立体图结构示意图；

图2为本发明的剖视图结构示意图；

图3为本发明的流程图；

图4为本发明中搜寻模式下的进烟叶片分布示意图；

图5为本发明中稳定模式下的进烟叶片分布示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细描述，但本发明的保护范围并不限于此。

本发明涉及一种独立式火灾探测报警器，所述报警器包括基座1，所述基座1内设有光学迷宫2，所述光学迷宫2通过控制器连接至报警单元；所述基座1下方设有进烟平台3，所述基座1和进烟平台3间架设有若干进烟叶片4，相邻的进烟叶片4间为进烟通道5，所述进烟叶片4通过调节单元连接至控制器。

本发明中，火灾探测报警的基本原理为，通过基座1和进烟平台3间架设的进烟叶片4构成进烟通道5，烟雾自进烟通道5进入到基座1中的光学迷宫2内，光学迷宫2反馈光电信号至控制器，信号强度越大则烟雾浓度越高，超过阈值后则通过控制器控制报警单元进行报警。

本发明中，一般来说，若干进烟叶片4均匀分布架设在基座1和进烟平台3间。

本发明中，进烟叶片4通过调节单元控制可动，即只要光学迷宫2略微检测到烟雾，则调节单元就控制进烟叶片4进入搜寻模式确认起火位置，并在确认起火点位置后控制调节单元持续工作直至稳定模式，随后可进行报警流程，大大缩短了报警的时间。

本发明提高了火灾报警灵敏度，化被动接收烟雾颗粒为主动导入，将本不会进入光学迷宫2的烟雾提前引入到光学迷宫2内，从而对烟雾颗粒更加敏感高效，在火灾前期即对烟雾颗粒充分探测并引入，快速达到报警阈值进行报警，反应迅速，充分利用火灾前期宝贵的提前预警时间。

所述调节单元包括两端设于基座1底部和进烟平台3顶部的转动轴6，进烟平台3底部设有若干电机7，所述电机7的输出轴连接至转动轴6的底部，所述电机7与控制器配合设置。

本发明中，进烟叶片4的调节可以通过各种途径实现，一般来说，采用电机7输出轴带动转动轴6转动即可，转动轴6的两端分别与基座1底部和进烟平台3顶部连接。

所述光学迷宫2前设有低速风机8，所述低速风机8与控制器配合设置。

本发明中，在光学迷宫2前端设置低速风机8，其一则可以在完成一次报警或初始化时将光学迷宫2内的尘埃、颗粒物等杂质吸出，保证烟雾报警的准确，二则亦可以在实际工作的过程中慢速转动，将烟雾颗粒快速导入光学迷宫2中，节约预警时间。

所有的所述进烟叶片4的侧面设有导流槽9。

所有的所述进烟叶片4以报警器的中心轴均匀分布。

任一所述进烟叶片4的顶边和底边平行。

本发明中，通过在进烟叶片4的侧面设置导流槽9，顺着低速风机8的作用力，快速将烟雾导入。

本发明中，所有的进烟叶片4以报警器的中心轴均匀分布，确切地说，是在初始状态下，所有的进烟叶片4均匀分布，保证了每个进烟通道5均呈喇叭口形，有利于烟雾颗粒的导入，且初始状态下导烟方向一致性好。

本发明中，每个进烟叶片4的顶边和底边平行，保证了最大的导烟截面积。

所述报警单元包括与控制器配合设置的蜂鸣器。

本发明中，报警单元可以由本领域技术人员基于计划自行设置，一般来说，蜂鸣器的效果更好，报警范围更广。

本发明还涉及一种独立式火灾探测报警器的控制方法，所述方法包括以下步骤。

步骤1：启动报警器。

步骤2：控制器控制低速风机8工作，风向自报警器内向外，清理光学迷宫2。

步骤3：控制器控制所有的电机7转动归位，所有的进烟通道5均匀分布。

本发明中，以低速风机8对光学迷宫2进行清理，保证光学迷宫2的检测精度。

本发明中，在初始状态下，电机7处于0位，即所有的进烟通道均匀分布。

步骤4：若光学迷宫2反馈信号至控制器，控制器控制电机7工作在搜寻模式，寻找起火点。

所述步骤4包括以下步骤：

步骤4.1：若光学迷宫2反馈至控制器的信号不为0，则进行下一步，否则，重复步骤4.1；

步骤4.2：控制器控制电机7工作，以任一电机A为基准，保持电机A不工作，以电机A两侧的电机B和C进行反向转动，带动相邻的2个进烟通道5打开；

步骤4.3：若反馈信号值不为线性增长，则进行下一步，否则控制电机B和C转回，以电机B背向电机A一侧的电机D为新的电机A，返回步骤4.2；

步骤4.4：找到起火点，当前电机A不工作，电机A两侧的电机7对称向背向电机A的方向转动；

步骤4.5：控制器控制低速风机8开始工作，风向自报警器外向内。

本发明中，步骤4主要是指在感应到烟雾后，所有的进烟叶片4配合光学迷宫2工作，确认起火点。

本发明中，当存在触发值时，表示可能产生火情，但是处于初期阶段，此时，以任一个电机A和进烟叶片4为基准，使得其两侧的进烟通道5扩大，查看烟雾浓度的反馈值是否为线性上涨，因为总的进烟通道5的通过面积是一样的，故而若当前朝向的非起火点，则反馈值一般是以线性上涨的，则可以排除当前进烟叶片4；进一步以相隔2个进烟通道5的进烟叶片4作为基准进行排查。

本发明中，若发现在任一位置时，烟雾开始指数上升，表示此处极可能朝向起火点，此时对应起火点的进烟叶片4不动，其两侧的进烟叶片4都向背向起火点的方向转动，保证增加烟雾通过率。

本发明中，进一步地，低速风机8开始转动，加速烟雾的导入。

步骤5：确认起火点位置后，控制器控制电机7持续工作直至稳定模式。

所述步骤5包括以下步骤：

步骤5.1：确认起火点位置；

步骤5.2：在预设时间内，控制器实时获得光学迷宫2反馈的信号；

若当前信号的增量减小或不变，则控制器控制除电机A外的其余电机7转回预设角度值；

若当前信号的增量增大，则控制器控制除电机A外的其余电机7向背向电机A的方向转预设角度值；

步骤5.3：若所有电机7归位，则进行下一步，否则，判断是否超过预设时间，若否，则重复步骤5.2，否则，进行下一步；

步骤5.4：所有电机7归位，持续工作在稳定模式。

本发明中，确认起火点后，稳定模式是指电机7回至一个不需转动、烟雾信号呈线性上涨的位置。

本发明中，当光学迷宫2反馈的信号的增量减小或不变，即表示此时烟雾浓度已经稳定，电机7转回至初始位置，否则，表示烟雾浓度仍在增加中，需要进一步打开进烟通道5，加速触及报警阈值。

本发明中，当超过时间阈值时，将强制使电机7归位，保证整个室内空间的烟雾均可以被快速导入到光学迷宫2内。

步骤6：若光学迷宫2反馈信号达到报警阈值，则控制器控制报警单元报警，进行下一步，否则，重复步骤6。

步骤7：若报警被消除，则返回步骤2，否则，持续报警，重复步骤7。

本发明通过在报警器的基座1内设置光学迷宫2，光学迷宫2获得烟雾信息后，通过控制器连接至报警单元进行报警，同时在基座1下方设置进烟平台3，并在其间架设若干进烟叶片4，以相邻的进烟叶片4间的空间为进烟通道5，进烟叶片4通过调节单元可调，即进烟通道5的通过面积可调；启动报警器并初始化后，只要光学迷宫2略微检测到烟雾，则调节单元就控制进烟叶片3进入搜寻模式确认起火位置，并在确认起火点位置后控制电机7持续工作直至稳定模式，随后可进行报警流程。

本发明提高了火灾报警灵敏度，化被动接收烟雾颗粒为主动导入，将本不会进入烟感迷宫2的烟雾提前引入到迷宫2内，从而对烟雾颗粒更加敏感高效，在火灾前期即对烟雾颗粒充分探测并引入，快速达到报警阈值进行报警，反应迅速，充分利用火灾前期宝贵的提前预警时间。

Claims (10)

1.一种独立式火灾探测报警器，其特征在于：所述报警器包括基座，所述基座内设有光学迷宫，所述光学迷宫通过控制器连接至报警单元；所述基座下方设有进烟平台，所述基座和进烟平台间架设有若干进烟叶片，相邻的进烟叶片间为进烟通道，所述进烟叶片通过调节单元连接至控制器；

初始状态下，电机处于0位，所有的进烟通道均匀分布；

光学迷宫反馈至控制器的信号不为0，以任一电机A为基准，保持电机A不工作，以电机A两侧的电机B和C进行反向转动，带动相邻的2个进烟通道打开；

反馈信号值为线性增长，控制电机B和C转回，以电机B背向电机A一侧的电机D为新的电机A，光学迷宫持续反馈控制器信号；反馈信号值不为线性增长，则找到起火点，当前电机A不工作，电机A两侧的电机对称向背向电机A的方向转动。

2.根据权利要求1所述的一种独立式火灾探测报警器，其特征在于：所述调节单元包括两端设于基座底部和进烟平台顶部的转动轴，进烟平台底部设有若干电机，所述电机的输出轴连接至转动轴的底部，所述电机与控制器配合设置。

3.根据权利要求1所述的一种独立式火灾探测报警器，其特征在于：所述光学迷宫前设有低速风机，所述低速风机与控制器配合设置。

4.根据权利要求1所述的一种独立式火灾探测报警器，其特征在于：所有的所述进烟叶片的侧面设有导流槽。

5.根据权利要求1所述的一种独立式火灾探测报警器，其特征在于：所有的所述进烟叶片以报警器的中心轴均匀分布。

6.根据权利要求1所述的一种独立式火灾探测报警器，其特征在于：任一所述进烟叶片的顶边和底边平行。

7.根据权利要求1所述的独立式火灾探测报警器的控制方法，其特征在于：所述报警单元包括与控制器配合设置的蜂鸣器。

8.一种权利要求1~7之一所述 的独立式火灾探测报警器的控制方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

步骤1：启动报警器；

步骤2：控制器控制低速风机工作，风向自报警器内向外，清理光学迷宫；

步骤3：控制器控制所有的电机转动归位，所有的进烟通道均匀分布；

步骤4：若光学迷宫反馈信号至控制器，控制器控制电机工作在搜寻模式，寻找起火点；

步骤5：确认起火点位置后，控制器控制电机持续工作直至稳定模式；

步骤6：若光学迷宫反馈信号达到报警阈值，则控制器控制报警单元报警，进行下一步，否则，重复步骤6；

步骤7：若报警被消除，则返回步骤2，否则，持续报警，重复步骤7。

9.根据权利要求8所述的独立式火灾探测报警器的控制方法，其特征在于：所述步骤4包括以下步骤：

步骤4.1：若光学迷宫反馈至控制器的信号不为0，则进行下一步，否则，重复步骤4.1；

步骤4.2：控制器控制电机工作，以任一电机A为基准，保持电机A不工作，以电机A两侧的电机B和C进行反向转动，带动相邻的2个进烟通道打开；

步骤4.3：若反馈信号值不为线性增长，则进行下一步，否则控制电机B和C转回，以电机B背向电机A一侧的电机D为新的电机A，返回步骤4.2；

步骤4.4：找到起火点，当前电机A不工作，电机A两侧的电机对称向背向电机A的方向转动；

步骤4.5：控制器控制低速风机开始工作，风向自报警器外向内。

10.根据权利要求9所述的独立式火灾探测报警器的控制方法，其特征在于：所述步骤5包括以下步骤：

步骤5.1：确认起火点位置；

步骤5.2：在预设时间内，控制器实时获得光学迷宫反馈的信号；

若当前信号的增量减小或不变，则控制器控制除电机A外的其余电机转回预设角度值；

若当前信号的增量增大，则控制器控制除电机A外的其余电机向背向电机A的方向转预设角度值；

步骤5.3：若所有电机归位，则进行下一步，否则，判断是否超过预设时间，若否，则重复步骤5.2，否则，进行下一步；

步骤5.4：所有电机归位，持续工作在稳定模式。

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