CN116165345A - 一种吸气式感烟探测器异常采样孔的定位系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种吸气式感烟探测器异常采样孔的定位系统及方法。定位系统包括两个相同的吸气式感烟探测器A、吸气式感烟探测器B以及与吸气式感烟探测器A、吸气式感烟探测器B分别连接的采样管A和采样管B，其中，吸气式感烟探测器A、吸气式感烟探测器B对向设置，采样管A和采样管B在水平面上平行排布且反向设置，采样管A和采样管B上开设有成对设置的采样孔；所述吸气式感烟探测器A和吸气式感烟探测器B分别与控制器通讯连接。采用本发明，不受环境中是否有空气流动的影响，在有空气流动或无空气流动的条件下，均可实现异常采样孔的精准定位，为实施精准、高效的消防联动提供了强有力的保障。
Description
技术领域
本发明涉及一种吸气式感烟探测器异常采样孔的定位系统及方法，属于火灾报警技术领域。
背景技术
吸气式火灾探测器通常由吸气泵、过滤器、探测腔、主电路板、多级报警显示灯、编程显示模块等部分组成。探测主机通过抽气扇的工作，把防护区域内的空气样本从采样点吸入采样管网中，当空气样本到达探测主机后，探测主机把空气样本传输到探测腔进行分析，通过主控电路板把探测结果传输到报警显示模块或编程显示模块上。
吸气式火灾探测器具有灵敏的探测能力，低廉的维护成本，其先进的火灾探测手段适用于任何环境，尤其在一些高大的环境、气流变化大的环境中，能够在火灾极早期发现火灾隐患。然而，由于采样管的长度通常可达一二百米，一根采样管上又有很多采样点，因此当设备报警时，探测主机无法分别是哪个采样点报警。由于异常采样点无法准确定位，因此给自动消防联动精确灭火造成困难。
对比文件1（CN1125814735A）公开了一种吸气式感烟探测器故障定位系统及方法，其实现是在理想状态下，在正常工作时，排气装置不工作，吸气式感烟探测器对采样管进行吸气，通过采样孔将被保护区域的空气吸入到吸气式感烟探测器内部进行分析。当吸气式感烟探测器检测火警后，吸气式感烟探测器吸气泵停止工作，排气装置进行工作，将采样管内的空气反向吹气，将采样管内的空气排出，采样管内为无烟雾的空气，排气装置停止工作，吸气式感烟探测器再继续工作，从这时开始计时t0，直至报警出现时时间为t1，根据时间差Δt＝t1 -t0来计算出采样孔的大概位置。对比文件1中，由于采样管的长度通常可达一二百米，因此依靠排气装置很难将采样管内的烟雾完全吹净。即使在理想状态下认为采样管内的烟雾能被完全吹净，但是也需要排气装置工作一段时间，该段时间的延误则完美的错过了火灾预警及报警的黄金时间。此外，开始计时t0的选定尤为关键，采用对比文件1公开的方法，很难精准确定开始计时t0，若计时t0提前，则烟雾未被排干净，位于采样管内的烟雾容易被再次吸入报警，若计时t0延后，则失去了火灾预警、报警的意义，因此对比文件1并不适用于现实环境。
对比文件2（CN112525626A）公开了一种管路吸气式空气采样异常位置的精准定位系统及方法，其系统结构复杂，算法冗杂，因此异常采样点的定位精确度会大大降低。此外，当环境中具有空气流动速度时，对比文件2选择了对管内气流流速的影响忽略不计，因此对比文件2公开的技术方案无法真正解决该种情况下异常采样点的定位问题。
发明内容
为了解决背景技术存在的问题，本发明提供一种吸气式感烟探测器异常采样孔的定位系统及方法。
本发明是通过以下技术方案实施的：
一种吸气式感烟探测器异常采样孔的定位系统，包括两个相同的吸气式感烟探测器A、吸气式感烟探测器B以及与吸气式感烟探测器A、吸气式感烟探测器B分别连接的采样管A和采样管B，其中，吸气式感烟探测器A、吸气式感烟探测器B对向设置，采样管A和采样管B在水平面上平行排布且反向设置，采样管A和采样管B上开设有成对设置的采样孔；所述吸气式感烟探测器A和吸气式感烟探测器B分别与控制器通讯连接。
优选地，定位系统还包括：无线通讯模块，用于吸气式感烟探测器与控制器之间的无线通讯连接。
优选地，定位系统还包括：计时模块，与控制器连接，用于记录吸气式感烟探测器A、吸气式感烟探测器B发生异常情况时的报警时间。
优选地，定位系统还包括：分析与定位模块，与控制器连接，用于实现根据报警时间获得采样孔上异常孔位的位置及标号。
优选地，采样管A和采样管B之间的布管间距不大于20cm。由于采样管A和采样管B结构相同且处于相同的环境中，因此当采样管A和采样管B之间的布管间距不大于20cm时，就可认为气体或烟雾是同时进入的，采样管A和采样管B彼此之间几乎不受影响。
一种吸气式感烟探测器异常采样孔的定位方法，采用了所述的定位系统，在无空气流速的情况下，即V0=0的情况下，定位方法包括以下步骤：
（1）获取采样管A和采样管B的已知长度S以及采样管A或采样管B上相邻两个采样孔之间的距离d，分别对采样管A和采样管B上的采样孔按照一个方向进行标号，1、2、3、……n；
（2）根据相同的吸气式感烟探测器A、吸气式感烟探测器B，设定相同的采样管A和采样管B内的气体流速V；
（3）当发生异常情况时，记录吸气式感烟探测器A当前的报警时间T1，记录吸气式感烟探测器B当前的报警时间T2，获得报警时间差△T，由于采样管A和采样管B内的气体流速V相同且为V，于是获得报警距离差△S；
（4）设异常孔位C距离吸气式感烟探测器A的距离为S1，异常孔位C距离吸气式感烟探测器B的距离为S2，则有：S1+S2=S，S1-S2=±△S，通过计算得出S1、S2；
（5）根据S1、S2以及相邻两个采样孔之间的距离d，计算得到采样孔异常孔位的位置及标号。
一种吸气式感烟探测器异常采样孔的定位方法，采用了所述的定位系统，在有空气流速的情况下，即V0≠0的情况下，定位方法包括以下步骤：
（1）获取采样管A和采样管B的已知长度S以及采样管A或采样管B上相邻两个采样孔之间的距离d，分别对采样管A和采样管B上的采样孔按照一个方向进行标号，1、2、3、……n；
（2）通过空气流速测定模块测定环境中空气的流动速度V0与空气流动方向，假设环境中空气的流动方向与采样管A内气体的流向大致相同，测量并计算获得与A平行方向的气体流速V0’，V0’= V0*sinα，其中，α为空气流动方向与采样管方向的夹角；
（3）调整吸气式感烟探测器A中吸气泵A的工作频率，使采样管A和采样管B内的气体流速V相同，即，采样管A内V =V0’+Vx，Vx为通过调整吸气泵A使采样管A内产生的气体流速，采样管B内通过调整吸气泵B采样管B产生的气体流速为V；
（4）当发生异常情况时，记录吸气式感烟探测器A当前的报警时间T1，记录吸气式感烟探测器B当前的报警时间T2，获得报警时间差△T，由于采样管A和采样管B内的气体流速V相同且为V，于是获得报警距离差△S；
（5）设异常孔位C距离吸气式感烟探测器A的距离为S1，异常孔位C距离吸气式感烟探测器B的距离为S2，则有：S1+S2=S，S1-S2=±△S，通过计算得出S1、S2；
（6）根据S1、S2以及相邻两个采样孔之间的距离d，计算得到采样孔异常孔位的位置及标号。
本发明的有益效果：采用本发明可以精准、快速的定位异常采样孔的位置，为实施精准、高效的消防联动提供了强有力的保障；采用本发明，不受环境中是否有空气流动的影响，在有空气流动或无空气流动的条件下，均可实现异常采样孔的精准定位；本发明系统结构简单，算法简便，特别适用于现实环境，而无需将现实环境理想化。
附图说明
图1为本发明的系统组成示意图。
实施方式
如图1所示的一种吸气式感烟探测器异常采样孔的定位系统，包括两个相同的吸气式感烟探测器A、吸气式感烟探测器B以及与吸气式感烟探测器A、吸气式感烟探测器B分别连接的采样管A1和采样管B2，其中，吸气式感烟探测器A、吸气式感烟探测器B对向设置，采样管A1和采样管B2在水平面上平行排布且反向设置，采样管A1和采样管B2之间的布管间距不大于20cm；采样管A1和采样管B2上开设有成对设置的采样孔3；所述吸气式感烟探测器A和吸气式感烟探测器B分别与控制器通讯连接。
定位系统还包括：无线通讯模块，用于吸气式感烟探测器与控制器之间的无线通讯连接；计时模块，与控制器连接，用于记录吸气式感烟探测器A、吸气式感烟探测器B发生异常情况时的报警时间；分析与定位模块，与控制器连接，用于实现根据报警时间获得采样孔3上异常孔位的位置及标号。
实施例
一种吸气式感烟探测器异常采样孔的定位方法，采用了所述的定位系统，在无空气流速的情况下，即V0=0的情况下，定位方法包括以下步骤：
（1）获取采样管A和采样管B的已知长度S以及采样管A或采样管B上相邻两个采样孔之间的距离d，分别对采样管A和采样管B上的采样孔按照一个方向进行标号，1、2、3、……n；
（2）根据相同的吸气式感烟探测器A、吸气式感烟探测器B，设定相同的采样管A和采样管B内的气体流速V；
（3）当发生异常情况时，记录吸气式感烟探测器A当前的报警时间T1，记录吸气式感烟探测器B当前的报警时间T2，获得报警时间差△T，由于采样管A和采样管B内的气体流速V相同且为V，于是获得报警距离差△S；
（4）设异常孔位C距离吸气式感烟探测器A的距离为S1，异常孔位C距离吸气式感烟探测器B的距离为S2，则有：S1+S2=S，S1-S2=±△S，通过计算得出S1、S2；
（5）根据S1、S2以及相邻两个采样孔之间的距离d，计算得到采样孔异常孔位的位置及标号。
实施例
一种吸气式感烟探测器异常采样孔的定位方法，采用了所述的定位系统，在有空气流速的情况下，即V0≠0的情况下，定位方法包括以下步骤：
（1）获取采样管A1和采样管B2的已知长度S以及采样管A1或采样管B2上相邻两个采样孔3之间的距离d，分别对采样管A1和采样管B2上的采样孔3按照一个方向进行标号，1、2、3、……n；
（2）通过空气流速测定模块测定环境中空气的流动速度V0与空气流动方向，假设环境中空气的流动方向与采样管A1内气体的流向大致相同，测量并计算获得与A1平行方向的气体流速V0’，V0’= V0*sinα，其中，α为空气流动方向与采样管方向的夹角；
（3）调整吸气式感烟探测器A中吸气泵A的工作频率，使采样管A1和采样管B2内的气体流速V相同，即，采样管A1内V =V0’+Vx，Vx为通过调整吸气泵A使采样管A1内产生的气体流速，采样管B2内通过调整吸气泵B采样管B2产生的气体流速为V；
（4）当发生异常情况时，记录吸气式感烟探测器A当前的报警时间T1，记录吸气式感烟探测器B当前的报警时间T2，获得报警时间差△T，由于采样管A1和采样管B2内的气体流速V相同且为V，于是获得报警距离差△S；
（5）设异常孔位C距离吸气式感烟探测器A的距离为S1，异常孔位C距离吸气式感烟探测器B的距离为S2，则有：S1+S2=S，S1-S2=±△S，通过计算得出S1、S2；
（6）根据S1、S2以及相邻两个采样孔3之间的距离d，计算得到采样孔3异常孔位的位置及标号。
Claims (8)
1.一种吸气式感烟探测器异常采样孔的定位系统，其特征在于：包括两个相同的吸气式感烟探测器A、吸气式感烟探测器B以及与吸气式感烟探测器A、吸气式感烟探测器B分别连接的采样管A（1）和采样管B（2），其中，吸气式感烟探测器A、吸气式感烟探测器B对向设置，采样管A（1）和采样管B（2）在水平面上平行排布且反向设置，采样管A（1）和采样管B（2）上开设有成对设置的采样孔（3）；所述吸气式感烟探测器A和吸气式感烟探测器B分别与控制器通讯连接。
2.如权利要求1所述的一种吸气式感烟探测器异常采样孔的定位系统，其特征在于还包括：无线通讯模块，用于吸气式感烟探测器与控制器之间的无线通讯连接。
3.如权利要求1所述的一种吸气式感烟探测器异常采样孔的定位系统，其特征在于还包括：计时模块，与控制器连接，用于记录吸气式感烟探测器A、吸气式感烟探测器B发生异常情况时的报警时间。
4.如权利要求1所述的一种吸气式感烟探测器异常采样孔的定位系统，其特征在于还包括：空气流速测定模块，用于测量并计算获得与采样管平行方向的气体流速V0。
5.如权利要求1所述的一种吸气式感烟探测器异常采样孔的定位系统，其特征在于还包括：分析与定位模块，与控制器连接，用于实现根据报警时间获得采样孔（3）上异常孔位的位置及标号。
6.如权利要求1所述的一种吸气式感烟探测器异常采样孔的定位系统，其特征在于：采样管A（1）和采样管B（2）之间的布管间距不大于20cm。
7.一种吸气式感烟探测器异常采样孔的定位方法，采用了如权利要求1-5任一所述的定位系统，其特征在于在无空气流速的情况下，即V0=0的情况下，定位方法包括以下步骤：
（1）获取采样管A（1）和采样管B（2）的已知长度S以及采样管A（1）或采样管B（2）上相邻两个采样孔（3）之间的距离d，分别对采样管A（1）和采样管B（2）上的采样孔（3）按照一个方向进行标号，1、2、3、……n；
（2）根据相同的吸气式感烟探测器A、吸气式感烟探测器B，设定相同的采样管A（1）和采样管B（2）内的气体流速V；
（3）当发生异常情况时，记录吸气式感烟探测器A当前的报警时间T1，记录吸气式感烟探测器B当前的报警时间T2，获得报警时间差△T，由于采样管A（1）和采样管B（2）内的气体流速V相同且为V，于是获得报警距离差△S；
（4）设异常孔位C距离吸气式感烟探测器A的距离为S1，异常孔位C距离吸气式感烟探测器B的距离为S2，则有：S1+S2=S，S1-S2=±△S，通过计算得出S1、S2；
（5）根据S1、S2以及相邻两个采样孔（3）之间的距离d，计算得到采样孔（3）异常孔位的位置及标号。
8.一种吸气式感烟探测器异常采样孔的定位方法，采用了如权利要求1-5任一所述的定位系统，其特征在于在有空气流速的情况下，即V0≠0的情况下，定位方法包括以下步骤：
（1）获取采样管A（1）和采样管B（2）的已知长度S以及采样管A（1）或采样管B（2）上相邻两个采样孔（3）之间的距离d，分别对采样管A（1）和采样管B（2）上的采样孔（3）按照一个方向进行标号，1、2、3、……n；
（2）通过空气流速测定模块测定环境中空气的流动速度V0与空气流动方向，假设环境中空气的流动方向与采样管A（1）内气体的流向大致相同，测量并计算获得与A（1）平行方向的气体流速V0’，V0’= V0*sinα，其中，α为空气流动方向与采样管方向的夹角；
（3）调整吸气式感烟探测器A中吸气泵A的工作频率，使采样管A（1）和采样管B（2）内的气体流速V相同，即，采样管A（1）内V =V0’+Vx，Vx为通过调整吸气泵A使采样管A（1）内产生的气体流速，采样管B（2）内通过调整吸气泵B采样管B（2）产生的气体流速为V；
（4）当发生异常情况时，记录吸气式感烟探测器A当前的报警时间T1，记录吸气式感烟探测器B当前的报警时间T2，获得报警时间差△T，由于采样管A（1）和采样管B（2）内的气体流速V相同且为V，于是获得报警距离差△S；
（5）设异常孔位C距离吸气式感烟探测器A的距离为S1，异常孔位C距离吸气式感烟探测器B的距离为S2，则有：S1+S2=S，S1-S2=±△S，通过计算得出S1、S2；
（6）根据S1、S2以及相邻两个采样孔（3）之间的距离d，计算得到采样孔（3）异常孔位的位置及标号。
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| CN116153013A (zh) * | 2023-02-22 | 2023-05-23 | 营口天成消防设备有限公司 | 一种基于机器嗅觉的吸气式火灾探测系统及探测方法 |
| CN116153013B (zh) * | 2023-02-22 | 2024-02-09 | 营口天成消防设备有限公司 | 一种基于机器嗅觉的吸气式火灾探测系统及探测方法 |
Also Published As
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| CN116165345B (zh) | 2024-04-12 |
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