CN113313901A - 一种五参数数据融合型火灾探测器 - Google Patents

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infrared
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王博强
齐跃
韩锋
张义勇
陈卓
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703th Research Institute of CSIC
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    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明的目的在于提供一种五参数数据融合型火灾探测器，包括底座、吸气风机、温度检测模块、激光烟雾浓度检测模块、可燃气体浓度检测模块、红外火焰检测模块、红外热源检测模块，底座上方设置吸气风机，吸气风机上方设置可燃气体浓度检测模块、温度检测模块和激光烟雾浓度检测模块，其上方设置红外热源检测模块和红外火焰检测模块。本发明融合了红外火焰检测、温度检测、可燃气体检测、烟雾浓度检测、红外热源检测五钟火灾物理信号，作为探测器的检测信息。采用数据融合方法对五种火灾物理信号进行处理。能够更加全面的感知火灾发生的情况，使火灾监控系统更加可靠，系统响应速度更快。

Description

一种五参数数据融合型火灾探测器
技术领域
本发明涉及的是一种火灾监控装置。
背景技术
现代的火灾探测器主要以单一的物理量作为火灾检测对象，如火灾压力探测器、火灾温度探测器等。消防控制系统仅以单一的物理量探测器作为火灾发生的判断依据，这样的信息较为片面，存在一定的误动作的风险，降低了火灾监控系统的可靠性。
发明内容
本发明的目的在于提供能够更加全面的感知火灾发生的情况，使火灾监控系统更加可靠，系统响应速度更快的一种五参数数据融合型火灾探测器。
本发明的目的是这样实现的：
本发明一种五参数数据融合型火灾探测器，其特征是：包括底座、吸气风机、温度检测模块、激光烟雾浓度检测模块、可燃气体浓度检测模块、红外火焰检测模块、红外热源检测模块，底座上方设置吸气风机，吸气风机上方设置可燃气体浓度检测模块、温度检测模块和激光烟雾浓度检测模块，其上方设置红外热源检测模块和红外火焰检测模块。
本发明还可以包括：
1、吸气风机将可燃气体与烟雾吸入内，可燃气体浓度检测模块对可燃气体浓度进行检测，激光烟雾浓度检测模块对烟雾浓度进行检测，红外火焰检测模块检测火焰红外信号，红外热源检测模块检测火灾发生时产生的热源信号，温度检测模块检测火灾发生时产生的高温信号。
2、激光烟雾浓度检测模块包括激光烟雾浓度检测腔体、激光发射器、激光接收元件，激光烟雾浓度检测腔体在无烟条件下，不折射由激光发射器的激光信号，激光接收元件接收不到激光信号；当激光烟雾浓度检测腔体内有烟雾时，激光信号在烟雾的折射作用下射向腔体内壁的条纹，由条纹反射给敏感元件，从而利用接收元件所接收的激光信号强度来判定烟雾浓度，可燃气体浓度检测模块对可燃气体浓度进行检测，并且自动调节烟雾浓度检测的灵敏度。
本发明的优势在于：
1、本发明将红外火焰检测、温度检测、可燃气体检测、烟雾浓度检测、红外热源检测五种检测方式融合在一个探测器中，通过五种数据的融合对火灾信号给出综合可靠的判断。
2、本发明设计了专用的数据融合型的探测器壳体结构，能够最为合理、有效的将五种火灾信号融合在探测器内。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是激光烟雾浓度检测腔体结构设计与可燃气体浓度腔体图；
图3是红外火焰与红外温度检测电路板元件位置示意图。
具体实施方式
下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：
结合图1-3，如附件图1所示的探测器结构示意图，系统启动后会驱动吸气风机7运行，将可燃气体与烟雾吸进探测器内，可燃气体浓度检测模块3对可燃气体浓度进行检测、激光烟雾浓度检测模块4对烟雾浓度进行检测；探测器最顶端的三波段红外火焰检测模块2用于检测火焰红外信号；探测器最顶端的红外热源检测模块1用于检测火灾发生时产生的热源信号；温度检测模块5用于检测火灾发生时产生的高温信号；探测器检测方法会对五种数据进行融合以判定是否有火灾发生。主控电路板安装在主控电路安装位置6上，用于对探测器做整体的数据融合与控制。电源板安装在电源板安装位置8上，为探测器供电。
如附件图2所示的机械结构，激光烟雾浓度检测腔体11在无烟条件下，不会折射由安装在位置13的激光器发射的激光信号，因此安装在位置12的激光接收元件接收不到激光信号；当腔体内有烟雾时，激光信号在烟雾的折射作用下射向腔体内壁的条纹，又由条纹反射给敏感元件。并且随着烟雾浓度的升高，敏感元件接收到的条纹反射的激光信号强度也随之增强。从而利用接收元件所接收的激光信号强度来判定烟雾浓度。安装在可燃气体浓度检测腔体14内的可燃气体浓度检测模块，用对可燃气体浓度进行检测，并且自动调节烟雾浓度检测的灵敏度。
如附件图2所示，可燃气体浓度检测模块作为激光烟雾浓度检测模块的增加灵敏度的数据融合组合。根据可燃气体浓度的检测情况自动设置激光烟雾浓度检测模块的灵敏度。
如附件图3所示红外火焰与红外温度检测电路板元件位置示意图，由4.3um、5.5um、3.91um三个波段的红外热释电元件采集火焰红外信号，并用窄带频域方法处理采集来的数据，以判断是否检测到火焰。
探测器将可燃气体浓度检测信号与烟雾浓度作为数据融合组，将红外热源检测信号分别与红外火焰检测信号、温度检测模块作为数据融合组。探测器还会对五种检测数据进行综合的数据融合处理，从而判定是否有火灾发生。

Claims (3)

1.一种五参数数据融合型火灾探测器，其特征是：包括底座、吸气风机、温度检测模块、激光烟雾浓度检测模块、可燃气体浓度检测模块、红外火焰检测模块、红外热源检测模块，底座上方设置吸气风机，吸气风机上方设置可燃气体浓度检测模块、温度检测模块和激光烟雾浓度检测模块，其上方设置红外热源检测模块和红外火焰检测模块。
2.根据权利要求1所述的一种五参数数据融合型火灾探测器，其特征是：吸气风机将可燃气体与烟雾吸入内，可燃气体浓度检测模块对可燃气体浓度进行检测，激光烟雾浓度检测模块对烟雾浓度进行检测，红外火焰检测模块检测火焰红外信号，红外热源检测模块检测火灾发生时产生的热源信号，温度检测模块检测火灾发生时产生的高温信号。
3.根据权利要求2所述的一种五参数数据融合型火灾探测器，其特征是：激光烟雾浓度检测模块包括激光烟雾浓度检测腔体、激光发射器、激光接收元件，激光烟雾浓度检测腔体在无烟条件下，不折射由激光发射器的激光信号，激光接收元件接收不到激光信号；当激光烟雾浓度检测腔体内有烟雾时，激光信号在烟雾的折射作用下射向腔体内壁的条纹，由条纹反射给敏感元件，从而利用接收元件所接收的激光信号强度来判定烟雾浓度，可燃气体浓度检测模块对可燃气体浓度进行检测，并且自动调节烟雾浓度检测的灵敏度。
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