CN118172881A - 一种缆式线型感温火灾探测器及探测方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于火灾探测器技术领域，具体公开了一种缆式线型感温火灾探测器及探测方法，火灾探测器包括：报警控制器，用于根据接收的电信号生成报警信号；报警控制器设置于远程端；感温电缆，感温电缆用于感知其周围的温度信号，将温度信号转化为电信号发送至火灾报警控制器；感温电缆包括有热敏线缆以及包裹在热敏线缆外部的探测层，热敏线缆中至少一个外部包裹改性层，以调整热敏线缆的感知温度范围；终端控制器，与感温电缆共同设置在现场端；终端控制器与感温电缆相连，并通过探测层获取每个感温电缆内热敏线缆的工作状态；具有如下优点：具备高灵敏度、准确性，易于安装与维护，支持远程监控，低误报率，有效提升火灾预警效率和安全管理效果。

Description

一种缆式线型感温火灾探测器及探测方法

技术领域

本发明涉及火灾探测器技术领域，具体而言，涉及一种缆式线型感温火灾探测器及探测方法。

背景技术

缆式线型感温火灾探测器是一种用于早期火灾探测的设备，通过感测温度的变化来预警火灾。这种探测器采用线型布局，能够覆盖广泛的区域，如隧道、仓库、电缆沟道等，特别适用于那些对传统点型探测器布线困难或成本过高的场所。其工作原理基于电缆中特定材料的电阻随温度变化而变化的特性，当环境温度升高到一定阈值时，电缆内部的电阻发生变化，从而触发警报。

现有的缆式线型感温火灾探测器中感温电缆的温度感知范围固定，导致在多变的环境温度下无法有效适应，特别是在高温火灾情况下容易造成感温电缆的损毁，从而使报警系统无法持续有效地获取和传递警报信息。此外，现有系统缺乏有效的功能状态检测机制，无法实时监测感温电缆的工作状况，降低了系统的可靠性和安全性，这些问题限制了缆式线型感温火灾探测器在复杂环境下的应用效果和灵活性。

为此提出一种缆式线型感温火灾探测器及探测方法，以解决上述提出的问题。

发明内容

本发明旨在提供一种缆式线型感温火灾探测器及探测方法，以解决或改善上述技术问题中的至少之一。

有鉴于此，本发明的第一方面在于提供一种缆式线型感温火灾探测器。

本发明的第二方面在于提供一种探测方法。

本发明的第一方面提供了一种缆式线型感温火灾探测器，包括：一个报警控制器，用于根据接收的电信号生成报警信号；所述报警控制器设置于远程端；n个感温电缆，用于感知其周围的温度信号，并将所述温度信号转化为所述电信号发送至所述火灾报警控制器；其中，每个所述感温电缆分别包括有m个热敏线缆以及包裹在m个所述热敏线缆外部的探测层，以及m个所述热敏线缆中的至少一个外部包裹有改性层，以调整所述热敏线缆的感知温度范围；至少一个终端控制器，与所述感温电缆共同设置在现场端；所述终端控制器与所述感温电缆相连，并通过所述探测层获取每个所述感温电缆内m个所述热敏线缆的工作状态。

上述任一技术方案中，所述热敏线缆包括热敏层和线芯，所述热敏层包裹在所述线芯的外部；所述改性层包裹在所述热敏层的外部；其中，所述热敏层用于将所述温度信号转化为电阻信号。

上述任一技术方案中，所述探测层沿所述热敏线缆的周向设置，并沿所述感温电缆的轴线延伸，以在所述探测层中部形成一个探测腔；与所述探测层位于同一所述感温电缆的m个所述热敏线缆均位于所述探测腔内。

上述任一技术方案中，所述探测层能够产生热量或传导热量，以加热所述探测腔，并通过所述探测腔加热m个热敏线缆。

上述任一技术方案中，当所述探测层通过产生热量加热所述探测腔时，所述探测层具有一个极端温度，所述极端温度位于每个所述热敏线缆的感知范围内。

上述任一技术方案中，所述感温电缆包括有与所述报警控制器相连的信号处理器，所述感温电缆内的m个所述热敏线缆分别与所述信号处理器相连；所述信号处理器用于将所述电阻信号转化为电信号。

上述任一技术方案中，所述工作状态包括正常状态、故障状态和异常状态；以及至少一个所述信号处理器上集成有一个第一反馈电阻；所述第一反馈电阻用于与所述电阻信号相配合，以判断n×m个所述热敏线缆的工作状态。

上述任一技术方案中，所述缆式线型感温火灾探测器还包括：输入模块，用于将所述信号处理器生成的电信号发送至所述报警控制器，所述输入模块通过第二反馈电阻连接所述信号处理器。

上述任一技术方案中，所述线芯用于所述终端控制器和所述信号处理器之间的数据传输或调整所述热敏层的布设位置；所述改性层周向对应用于数据传输的所述线芯；沿所述感温电缆的轴线方向，相邻所述线芯相互螺旋缠绕，以使所述改性层和所述热敏层交错设置。

本发明的第二方面提供了一种探测方法，包括如下步骤：在未发生火灾时，通过所述报警控制器和/或所述终端控制器启动所述探测层，以获取n×m个所述热敏线缆的工作状态，根据所述热敏线缆的工作状态，判断是否更换所述感温电缆；在发生火灾时，通过所述改性层使每个所述感温电缆在处于不同的温度时，均能够使所述温度信号转化为电信号并发送至所述报警控制器。

本发明与现有技术相比所具有的有益效果：

通过热敏层和改性层的设计，能够在广泛的温度范围内准确地感应温度变化，即使在极端条件下也能保持其性能，从而确保火灾探测的高灵敏度和准确性。

通过在感温电缆中加入改性层，可以调整电缆对温度变化的敏感范围，使其在不同的环境温度下均能有效工作，避免了因温度过高而导致的电缆损毁，确保了报警系统的连续运行和可靠性。同时，该方案还通过报警控制器和终端控制器的配合使用，实现了对感温电缆工作状态的实时监控和检测，增强了系统的自检功能，确保了探测系统在各种条件下的稳定运行。

不仅能够提供更为广泛和灵活的覆盖范围，还能够在极端条件下保持高效的探测能力，显著提升了火灾安全管理的效率和可靠性集成的第一反馈电阻和第二反馈电阻以及信号处理器的设计，允许现场或远程进行电阻校对，使得维护和校正过程既方便又高效，有助于确保系统长期稳定运行。

考虑了各种可能影响其性能的因素，包括外部环境影响和电缆本身的老化问题。通过定期监测工作状态和允许更换感温电缆，确保了系统的可靠性和持久性。

改性层的加入不仅扩大了感知温度的范围，还能在高温条件下保护热敏层，确保铜线芯的结构和功能完整，从而在各种火灾场景下均能提供准确的温度信息。

根据本发明的实施例的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过根据本发明的实施例的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的感温电缆结构示意图；

图3为本发明的感温电缆的布设示意图；

图4为本发明的方法步骤流程图。

其中，图1-图4中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1报警控制器、2信号处理器、3终端控制器、4感温电缆、401热敏层、402铜线芯、403钢线芯、404探测层、405改性层、406防护套、5第一反馈电阻、6第二反馈电阻、7输入模块、8电缆桥架、9动力电缆、10固定卡扣。

具体实施方式

为了可以更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

请参阅图1-图4，下面描述本发明一些实施例的一种缆式线型感温火灾探测器及探测方法。

本发明第一方面的实施例提出了一种缆式线型感温火灾探测器。在本发明的一些实施例中，如图1-图3所示，该缆式线型感温火灾探测器包括：

一个报警控制器1，用于根据接收的电信号生成报警信号；报警控制器1设置于远程端；报警控制器1通过生成的警报信号能够控制报警铃或警示灯，以及生成警报信息通过wifi或5G网络发送至接收设备上。接收设备可以为手机。

n个感温电缆4，用于感知其周围的温度信号，并将温度信号转化为电信号发送至火灾报警控制器1，感温电缆4能够在周围温度发生变化时产生阻值变化，以被监测到；其中，每个感温电缆4分别包括有m个热敏线缆以及包裹在m个热敏线缆外部的探测层404，感温电缆4的探测层404能够在感温电缆4在实时工作时进行监测，可保证感温电缆4在工作时结构功能完好；

以及m个热敏线缆中的至少一个外部包裹有改性层405，以调整热敏线缆的感知温度范围；m个中的至少一个热敏线缆外部包裹改性层405，以使得包裹改性层405的热敏线缆的电阻受周围温度影响的关系与其他的热敏线缆具有不同。

至少一个终端控制器3，与感温电缆4共同设置在现场端；终端控制器3与感温电缆4相连，并通过探测层404获取每个感温电缆4内m个热敏线缆的工作状态；通过终端控制器3在现场端控制感温电缆4，能够帮助巡检人员在现场进行测试和调校，现场端为感温电缆4所布设的场地。

本发明提供的一种缆式线型感温火灾探测器，报警控制器1的主要功能是根据从感温电缆4接收的电信号来生成报警信号。当感温电缆4探测到温度超过预设阈值时，它们将这一信息以电信号的形式发送给报警控制器1。报警控制器1分析这些信号，并判断是否达到发出报警的条件。

一旦确定需要报警，报警控制器1将激活连接的报警设备，如报警铃或警示灯。这些装置通过声音和光线警示人员火灾的存在，以便采取紧急措施。报警控制器1还具有将警报信息通过无线网络(如WiFi或5G网络)发送至接收设备(如手机或其他智能设备)的能力。这允许建筑物的管理者或安全人员即使不在现场也能迅速了解火灾报警情况，并采取相应措施。

报警控制器1通过与感温电缆4连接的接口接收电信号。这些信号包含了温度信息，控制器内的处理器将这些信号与预设的温度阈值进行比较，以判断是否需要发出报警。在确定需要报警的情况下，控制器通过其输出接口向报警铃和警示灯发送控制信号，使其激活并向周围人员发出警告。控制器内置有无线通信模块(如WiFi或5G模块)，能够将报警信息编码并发送到预设的接收设备上。这些信息可能包括报警位置、报警类型以及发生报警的时间等关键信息。通过移动设备接收到警报信息后，用户可以通过相应的应用程序查看具体的警报详情，并且可能还能远程控制报警系统，比如重置报警系统或调整报警设置等。通过其智能化的功能和网络化的特点，极大地提升了火灾报警系统的效率和实用性，确保了快速反应和有效的信息传递，从而提高人员的安全和减少财产损失。

感温电缆4通过其内部的m个热敏线缆感知周围环境的温度。这些热敏线缆对温度变化非常敏感，能够在周围环境温度发生变化时改变其电阻值。当热敏线缆内部的温度变化导致电阻值变化时，这一变化通过电缆转换成电信号，然后发送至火灾报警控制器1。这样，控制器可以实时监测到环境温度的变化情况。每个感温电缆4外部包裹有探测层404，这一层不仅保护内部的热敏线缆，还能够在感温电缆4实时工作时进行监测，确保感温电缆4的结构功能完好无损。探测层404的设计旨在确保即使在极端环境下，感温电缆4也能够正常工作，通过持续监测确保电缆的功能和结构不受损害。

热敏线缆中的材料(如热敏电阻)对温度变化非常敏感。当周围环境温度升高或降低时，热敏材料的电阻值随之变化。热敏线缆的电阻值变化通过电缆转化为可测量的电信号。这个电信号反映了温度变化的程度，并且可以通过电缆发送到远程的火灾报警控制器1。火灾报警控制器1接收到来自感温电缆4的电信号后，根据预设的阈值判断是否需要发出警报。如果检测到的温度超过安全阈值，控制器将启动警报系统，通过声音、光信号或远程通知的方式警告相关人员。探测层404的存在不仅保护热敏线缆免受物理损害，还可以对电缆的实时工作状态进行监测，确保其功能和结构的完整性。这对于保证系统的可靠性和及时响应火灾具有重要意义。感温电缆4能够作为一种有效的火灾检测工具，实现对环境温度的持续监控，及时发现火灾隐患，为人员疏散和火灾扑救提供关键时间。

通过在至少一个热敏线缆的外部包裹改性层405，可以根据需要调整该热敏线缆的感知温度范围。这种调整可以是增加最大感应温度，减少最低感应温度，或是调整特定温度范围内的响应敏感度。通过改性层405调整后，被包裹的热敏线缆将在不同的温度范围内工作，与其他未被改性的热敏线缆形成对比。这种差异化的设计使得感温电缆4能够同时在多个温度点或温度区间内进行监测，增强了火灾探测的全面性和准确性。

改性层405可能通过不同的方式来调整热敏线缆的感知温度范围，例如通过改变热敏材料的热导率、热容或表面特性。这种物理或化学改变影响热敏线缆对温度变化的反应速度和敏感度。改性层405的应用使得包裹改性层405的热敏线缆在周围温度变化时，其电阻值变化的速率或程度与未包裹改性层405的热敏线缆不同。这种差异化的电阻值变化可以通过感温电缆4转换成不同的电信号，然后传输至火灾报警控制器1。通过监测和分析来自不同热敏线缆(包括改性和未改性线缆)的电信号，火灾报警控制器1可以更精确地判断环境温度的变化情况，包括火灾的起始阶段、火势的发展速度以及火源的可能位置。这种多点和多区间的温度监测能力，使得火灾探测系统能够更快、更准确地响应各种火灾情况。改性层405的引入显著提升了感温电缆4的应用灵活性和火灾探测的效率。这种设计不仅可以针对特定环境和需求进行优化，还能提高火灾预警系统的整体性能，为早期火灾探测和预防提供了一个有效的技术手段。

终端控制器3能够实时获取并监控每个感温电缆4内m个热敏线缆的工作状态，包括温度读数、电阻变化等关键参数，确保系统的正常运行。终端控制器3为巡检人员提供了一种方便的工具，以在现场端进行感温电缆4的测试和调校。这包括检测电缆的完整性、响应速度以及感温范围的准确性，确保系统的灵敏度和可靠性。终端控制器3可以根据监测到的数据对感温电缆4进行适当的调整，如更改警报阈值或调整监测区域，以适应特定环境的需求。

终端控制器3通过与感温电缆4相连的探测层404，持续采集每个热敏线缆的温度信号和电阻值。这些数据反映了周围环境温度的变化，以及电缆可能的物理或化学变化。采集到的数据会被终端控制器3内置的处理单元分析，以判断是否存在火灾风险或电缆故障。控制器能够识别特定的模式和趋势，如温度的异常升高或电阻的急剧变化。基于数据分析结果，终端控制器3可以发出相应的警报信号，或通过调整配置来优化监测效果。例如，它可以调整感温电缆4的灵敏度，或是更改监测策略以适应环境变化。终端控制器3提供了用户界面或连接口，供巡检人员进行现场测试、数据读取和系统调校。这增加了系统维护的灵活性和便利性，同时也确保了系统的即时响应能力。终端控制器3在缆式线型感温火灾探测系统中扮演了中心角色，不仅提高了系统的监测和响应能力，也大大方便了现场维护和调整工作，保证了系统的高效运行和长期稳定性。

上述任一实施例中，热敏线缆包括热敏层401和线芯，热敏层401包裹在线芯的外部；改性层405包裹在热敏层401的外部。

其中，热敏层401用于将温度信号转化为电阻信号。

在该实施例中，热敏线缆用于感测环境温度并将温度变化转换为电信号，主要应用于火灾探测和环境监控系统。它由线芯、热敏层401和改性层405组成；

线芯，线芯是热敏电缆的核心部分，负责传导电信号。它通常由导电材料制成，如铜或铝，以确保电信号可以高效地通过。线芯作为电流的传导路径，其材料和结构设计保证了电缆的电阻稳定性和优良的电信号传输特性。

热敏层401，热敏层401包裹在线芯的外部，用于将温度信号转化为电阻信号。这层通常由热敏材料构成，其电阻随温度变化而变化。热敏层401的材料选用具有明显温度敏感特性的材料，如热敏电阻(Thermistor)或其他特定合金。当环境温度升高或降低时，热敏层401的电阻值随之改变。这一变化可以通过电缆传导出来，并由连接的监控设备检测到，从而实现温度的实时监测。

改性层405，改性层405包裹在热敏层401的外部，用于调节热敏层401的温度敏感性和保护热敏层401。这可以通过调整改性层405的材料组成和厚度来实现，以适应不同的监测环境和需求。改性层405的设计旨在对热敏层401的温度响应特性进行微调，例如，通过改变其热导率或热扩散率，来调整热敏电缆对温度变化的灵敏度和响应时间。此外，改性层405还能提供物理保护，减少环境因素(如湿度、化学物质)对热敏层401的影响，增强电缆的耐用性和可靠性。

通过这种结构配置，热敏线缆能够精确地将环境温度变化转换为电阻变化，实现对火灾或温度异常的早期检测。热敏层401的温度敏感性和改性层405的调节作用共同确保了电缆能够在各种环境条件下准确、可靠地工作。

上述任一实施例中，探测层沿热敏线缆的周向设置，并沿感温电缆的轴线延伸，以在探测层中部形成一个探测腔；与探测层位于同一感温电缆的m个热敏线缆均位于探测腔内。

在该实施例中，探测层404通过其结构设计能够有效地对探测腔内的热敏线缆进行导热或加热，确保热敏线缆能够均匀地受热。这对于评估热敏线缆的性能和功能完整性至关重要。通过加热探测腔内的热敏线缆，探测层404能够帮助检测每根热敏线缆的功能结构是否完好，包括其对温度变化的感应能力和电阻变化的准确性。探测层404还能模拟不同的温度环境条件，对热敏线缆的响应能力进行测试，确保它们在实际应用中能够准确地检测到火灾等紧急情况下的温度变化。

探测层404沿感温电缆4的轴线延伸，并沿其周向设置，形成一个中央的探测腔。这个探测腔可以容纳m个热敏线缆，为它们提供一个共同的加热或导热环境。探测层404能够通过内置的加热元件产生热量或利用外部热源进行热量传导，将热量均匀地分布到探测腔内的所有热敏线缆上。这种均匀的热量分布对于确保所有热敏线缆都能被有效加热至测试所需的温度至关重要。随着探测腔内温度的升高，热敏线缆的电阻会发生变化。这些变化可以通过感温电缆4系统转换为电信号，并传输到监控系统进行分析。监控系统会根据电阻变化评估热敏线缆的感温能力和功能完整性。通过这一过程，可以验证热敏线缆的结构功能是否完好，包括热敏层401和线芯的完整性以及改性层405的调节效果。这种验证确保了感温电缆4在实际应用中的可靠性和准确性。通过探测层404的这种设计和功能，感温电缆4系统能够实现高效的自我检测与校准，确保其在关键安全应用中的高性能和可靠性。

具体地，探测层404包括导电聚合物层、金属导体层、绝缘层；以及探测层404的外部包裹有一层防护套406；导电聚合物层的内外两侧分别贴合金属导体层，以及金属导体层远离导电聚合物层的表面贴合有绝缘层；当电流通过金属导体层流入导电聚合物层时，导电聚合物层开始升温并加热周围。位于探测层404内侧的绝缘层内壁合围成探测腔。

进一步地，导电聚合物层可以为导电高分子层或聚苯胺(Polyaniline)、聚吡咯(Polypyrrole)、聚噻吩(Polythiophene)；导电高分子通过在高分子基体中分散导电填料(如碳黑、石墨或金属微粒)制成的复合材料。它们的导电性来源于填料粒子之间的接触和网络形成，而温度变化影响了粒子之间的接触程度，进而影响材料的总体电阻；聚苯胺(Polyaniline)、聚吡咯(Polypyrrole)、聚噻吩(Polythiophene)：这些是固有导电高分子，可以通过化学或电化学聚合方法合成。它们在未掺杂状态下是绝缘体，但在掺杂后可变为导电，其导电性随温度变化而改变。

进一步地，探测层404对热敏层的作用，具有下述情形：

情形一，当感温电缆周围发生由火灾引起的高温时，外部高温环境先行加热，探测层404，在通过升温后的探测层404加热热敏层，通过热明层升温改变阻值，以被信号处理器检测到，实现温度探测；在探测层404升温中能够降低自身的导电性，以对感温电缆整体形成一层周向环绕的惰性导电层，并通过探测腔对热敏层和线芯与外部进行导电隔离，以避免感温电缆漏电进一步加重火灾。

情形二，当感温电缆周围未发生由火灾引起的高温，且通过探测层404探测热敏层时，随着探测层404通电后温度升高，以通过探测腔加热每个线芯外部的热敏层，并随着探测层404通电温度升高降低探测层404自身的导电性，通过降低自身导电性抑制温度的持续升高以使探测层404自身通电加热具有一个温度极值，通过将温度极值设置在所有热明层的温度感知范围，以对感温电缆形成在使用中的功能探测时生成一个在电缆端的过热保护。

上述任一实施例中，探测层404能够产生热量或传导热量，以加热探测腔，并通过探测腔加热m个热敏线缆，以实现对m个热敏线缆进行感温能力的探测。

在该实施例中，通过探测层404产生或传导热量加热探测腔及其中的热敏线缆，系统可以检测和校准每个热敏线缆对温度变化的响应。这对于保证系统在实际应用中的准确性和可靠性至关重要。该机制可以模拟不同的温度环境，以测试热敏线缆在不同条件下的性能，确保它们能够准确地检测到实际环境中的温度变化。通过对热敏线缆进行定期的感温能力检测，可以及时发现和修正潜在的问题，从而增强系统对变化环境的适应性和长期稳定性。

探测层404可以通过内置加热元件产生热量，或者利用外部热源的热量进行传导。这些热量会均匀地分布到探测腔内，确保所有热敏线缆都能被加热。随着探测腔内温度的升高，热敏线缆的电阻会根据其热敏特性发生变化。每个热敏线缆的电阻对温度的响应曲线可能不同，这取决于它们的材料组成和结构设计。热敏线缆的电阻变化会转换为电信号，通过感温电缆4系统传输到监控系统。监控系统会分析这些信号，根据预设的参数判断热敏线缆的感温能力是否符合标准，从而完成校准和检测过程。通过这种方式，探测层404不仅作为一个传导热量的介质，而且还充当了一个测试和校准平台，确保感温电缆4系统能够在各种环境条件下准确响应温度变化，提高了火灾预警系统的整体性能和可靠性。

上述任一实施例中，当探测层404通过产生热量加热探测腔时，探测层404具有一个极端温度，极端温度位于每个热敏线缆的感知范围内；通过设定的极端温度，能够避免在探测时伤害到热敏线缆，以使得在工作中能够进行随时的探测并在探测后继续执行感温保护的功能。

在该实施例中，探测层404的设计允许其产生或传导的热量有一个上限，即极端温度。这个温度被精确设定在所有热敏线缆的感知温度范围内，确保测试过程既有效又安全。通过控制加热至极端温度，确保在探测过程中不会因温度过高而损伤热敏线缆的结构或降低其性能。这样，热敏线缆在探测后可以立即恢复其正常的感温保护功能，无需等待冷却或进行替换。这种极端温度控制机制还意味着热敏线缆可以在工作中随时进行探测，无需中断其监控功能。这对于确保连续监控和实时反应至关重要。

探测层404通过内置加热元件或外部热源产生热量，并将热量均匀地传递给探测腔内的热敏线缆。探测层404内置的温度传感器实时监测探测腔内的温度，并与终端控制器3通信。一旦探测腔内的温度接近设定的极端温度，终端控制器3会调节加热元件的输出，确保温度不会超过这一安全阈值。在控制的极端温度下，热敏线缆的电阻会发生变化。这些变化被终端控制器3记录并分析，以评估每根热敏线缆的感温能力和结构完整性。测试完成后，探测腔的温度迅速回落到安全范围内，热敏线缆几乎立即恢复其正常的监测状态，继续执行其感温保护功能。通过这种设计，探测层404不仅提高了感温电缆4系统的安全性和可靠性，而且确保了系统能够在不中断其正常工作的情况下进行自我检测和维护。

上述任一实施例中，感温电缆4包括有与报警控制器1相连的信号处理器2，感温电缆4内的m个热敏线缆分别与信号处理器2相连。

信号处理器2用于将电阻信号转化为电信号；信号处理器2同时还负责感温电缆4的电源连接。

在该实施例中，信号处理器2的主要功能是将热敏线缆因温度变化而产生的电阻变化转换为电信号。这些电信号可以被进一步分析，以判断是否达到报警条件。信号处理器2还负责管理感温电缆4的电源连接，确保热敏线缆在需要时能够稳定工作，并且能够在检测到温度变化时提供即时的响应。信号处理器2将转换得到的电信号传输给报警控制器1，使得控制器能够根据预设的参数判断是否需要启动报警流程。

当热敏线缆的温度发生变化时，其内部的热敏层401会导致电阻值发生变化。信号处理器2通过测量这些变化来检测温度的变动。然后，这些电阻变化被转换成电信号，这些电信号代表了温度的变化量。转换得到的电信号通常需要被放大和处理，以确保信号的清晰度和可靠性。信号处理器2内部的电路设计用于执行这一过程，确保信号在传输过程中的完整性不被损失。处理后的电信号被发送到报警控制器1，报警控制器1根据接收到的信号判断是否达到了预设的报警条件。如果达到了报警条件，控制器将启动相应的安全措施，如发出声光报警或启动灭火系统。信号处理器2的电源管理功能确保热敏线缆及其相关组件在需要时能够接收到稳定的电源供应。这包括在检测和报警过程中的电源需求，以及保持系统长期稳定运行的能力。通过这样的设计，感温电缆4系统能够有效地检测环境中的温度变化，并且能够及时地将这些变化转换成电信号，以便进行实时的监控和必要的安全响应。信号处理器2作为系统中的一个关键组件，不仅保证了信号的准确转换和传输，还确保了系统的稳定运行和电源管理。

上述任一实施例中，工作状态包括正常状态、故障状态和异常状态；正常状态是指感温电缆4能够正常形式感温报警的功能、故障状态是指感温电缆4由于自身的鼓胀无法对外部的温度变化产生反应、异常状态是指感温电缆4对外部的温度变化所产生的的感应过高或过低；以及至少一个信号处理器2上集成有一个第一反馈电阻5，第一反馈电阻5用于对感温电缆4进行矫正时的电阻参考，并且由于集成的设置能够在现场端即可进行，或与远程端的报警控制器1相配合进行远程控制矫正。

第一反馈电阻5用于与电阻信号相配合，以判断n×m个热敏线缆的工作状态。

在该实施例中，正常状态：在此状态下，感温电缆4能够正常工作，即能够准确地监测并响应外部环境的温度变化。当温度变化被检测到时，热敏线缆内的电阻值会相应变化，这些变化通过信号处理器2转换为电信号，以触发报警或其他安全措施。故障状态：故障状态指的是由于感温电缆4内部的物理损坏或功能故障(如线缆的鼓胀)，导致无法准确检测外部温度变化的情况。在此状态下，系统可能无法正常工作，需要检修或更换受损的部分。异常状态：异常状态是指感温电缆4对外部温度变化的响应过高或过低，这可能由环境因素或设备故障引起。在此状态下，电缆可能误报或漏报温度异常，需要进行调整或维护。

信号处理器2中集成的第一反馈电阻5用于在矫正过程中提供电阻参考值。这一机制确保了感温电缆4系统在检测和响应温度变化时的准确性和可靠性。第一反馈电阻5提供了一个稳定的参考电阻值，用于校正感温电缆4检测到的电阻变化。这有助于区分真实的温度变化信号和由电缆故障或环境因素引起的误报。集成的反馈电阻设计支持现场端直接进行矫正操作，也支持与远程端报警控制器1配合，实现远程控制矫正。这为系统维护提供了灵活性和便利性。当感温电缆4处于正常状态时，它能够准确反映环境温度的变化。如果电缆进入故障或异常状态，信号处理器2通过与第一反馈电阻5的比较，可以识别出电缆的工作状态不正常。然后，根据这一诊断，操作人员可以选择在现场直接进行调校，或通过远程控制与报警控制器1配合，进行必要的矫正操作。

第一反馈电阻5用来与每条热敏线缆产生的电阻信号相配合，以此来判断每条热敏线缆是否处于正常工作状态。通过比较热敏线缆的电阻值与反馈电阻的参考值，系统能够检测出线缆是否存在异常，如断路、短路或故障状态。通过准确判断每条线缆的状态，系统可以及时识别并隔离故障线缆，减少误报和漏报，确保报警系统的准确性和可靠性。

信号处理器2从每条热敏线缆读取电阻值。这些电阻值随着环境温度的变化而变化，是检测温度的基础。信号处理器2将读取到的电阻值与第一反馈电阻5的参考值进行比较。第一反馈电阻5的值是预设且稳定的，作为判断线缆工作状态的基准。如果热敏线缆的电阻值与第一反馈电阻5的参考值相差过大，信号处理器2将此识别为线缆可能的故障或异常状态。相反，如果电阻值在预期的范围内，线缆被认为是正常工作的。根据每条线缆的状态判断结果，系统可以采取相应措施，如发送警报、隔离故障线缆或调整报警阈值等，以确保系统的整体可靠性和有效性。通过这种方式，第一反馈电阻5不仅增强了感温电缆4系统对环境温度变化的监测能力，还提供了一种有效的故障检测和管理机制，确保了系统在多种环境条件下的稳定运行。

上述任一实施例中，缆式线型感温火灾探测器还包括：

输入模块7，用于将信号处理器2生成的电信号发送至报警控制器1，输入模块7通过第二反馈电阻6连接信号处理器2；通过第二反馈电阻6能够进行远程端的电阻校对，以避免现场端的事故对远程端的火灾认定产生影响。

在该实施例中，输入模块7负责将信号处理器2生成的电信号传输至报警控制器1。这些电信号携带有关感温电缆4状态的信息，如温度变化、可能的火灾发生等。通过第二反馈电阻6，输入模块7可以实现远程端的电阻校对功能。这意味着即使在现场发生事故或环境变化，也能确保传输至远程端的信号保持准确，从而避免误报或漏报。

当感温电缆4检测到温度变化时，信号处理器2将此变化转化为电信号。输入模块7接收这些电信号，并负责将它们发送至远程的报警控制器1。第二反馈电阻6连接在输入模块7与信号处理器2之间，作为电信号传输路径的一部分。通过预设的反馈电阻值，系统能够对信号进行校正，确保信号的准确性。在信号到达远程报警控制器1之前，任何由于线缆损伤、环境干扰或其他现场问题导致的信号变化都可以通过与第二反馈电阻6的比较进行识别和校正。经过校对的电信号被传输至报警控制器1，报警控制器1根据这些信号判断是否存在火灾风险，并采取相应的报警或控制措施。第二反馈电阻6的使用大大提高了远程监控的可靠性，确保了火灾认定的准确性，避免了由于现场端的事故或误操作对远程火灾认定产生的负面影响。

上述任一实施例中，线芯用于终端控制器3和信号处理器2之间的数据传输或调整热敏层401的布设位置；改性层405周向对应用于数据传输的线芯。

沿感温电缆4的轴线方向，相邻线芯相互螺旋缠绕，以使改性层405和热敏层401交错设置。

在该实施例中，线芯用于在终端控制器3和信号处理器2之间进行数据传输。这包括温度数据、报警状态、系统配置信息等。线芯还用于调整热敏层401的布设位置，确保热敏层401能够均匀地分布在感温电缆4中，从而保证整个电缆对温度变化的响应均一性和灵敏度。改性层405在周向上对应于用于数据传输的线芯，旨在保护线芯不受外部环境的干扰，同时也可能对线芯的电气特性进行优化，如降低电阻、提高信号传输效率等。

相邻线芯沿感温电缆4的轴线方向相互螺旋缠绕，这种设计有助于减少线芯之间的电磁干扰，同时也能提供更大的物理稳定性和抗拉伸强度。螺旋缠绕的结构使得电缆在被拉伸或弯曲时能够保持性能稳定，减少损坏的风险。通过将改性层405和热敏层401以间隔的方式设置，可以实现不同功能材料的有效隔离。这种间隔布局有助于优化热敏层401对温度变化的感应，同时保护数据传输线芯不受高温或其他外部因素的影响。线芯和改性层405的这种设计协同工作，既保障了数据信号的高效、准确传输，又确保了感温电缆4的热敏层401能够快速、准确地响应环境温度的变化。这种结构设计优化了感温电缆4的整体性能，提高了火灾探测的准确性和可靠性。

进一步地，线芯可以为钢线芯403和铜线芯402，铜线芯402能够用于数据输送，钢线芯403用于感温电缆4整体对的布设形式，能够起到固定的作用。

上述可知，钢线芯403和铜线芯402在信号处理器2中各自承担不同的功能和作用，以优化整个系统的性能和可靠性。这两种线芯的选用不仅关乎材料本身的电气和机械性能，还涉及到感温电缆4的应用环境、目标功能以及安装要求。以下是具体的功能描述和运行原理：

铜线芯402主要用于数据传输，包括感温数据、报警信号、系统状态信息等。铜具有优良的电导率，能够有效地传输电信号，确保信息的准确和快速传递。铜线芯402通过其良好的电导性，将由热敏线缆检测到的温度变化转换成电信号，再传输至终端控制器3或信号处理器2。这个过程中，信号的损耗较小，保证了传输过程中信号的完整性和可靠性。

钢线芯403的主要作用是为感温电缆4提供物理支撑和固定。钢具有很高的机械强度和良好的耐拉伸性能，可以保证电缆在不同安装环境下的稳定性和耐用性。钢线芯403通过提供坚固的物理框架，帮助维持电缆的整体形状和布设形式。无论是直线布设还是需要弯曲的场合，钢线芯403都能确保电缆不易变形、断裂，从而保障了感温电缆4的长期稳定工作。

在缆式线型感温火灾探测器的设计中，铜线芯402和钢线芯403的结合使用，可以实现既优秀的数据传输性能，又有良好的物理支撑和保护作用。这种设计考虑到了电缆的电气性能和机械性能，提高了系统的整体可靠性和耐用性。通过铜线芯402和钢线芯403的合理配置，可以确保感温电缆4在各种环境下都能准确、可靠地工作，及时发现火灾隐患，为火灾预防和控制提供了强有力的技术支持。

进一步地，铜线芯402外部对应热敏层401和改性层405，通过改性层405能够增大热敏层401的感知温度范围，并且在更高的火灾温度中优先保持铜线芯402的结构和功能完好，以便报警控制器1和终端控制器3均能够获取感温电缆4所处的环境温度信息。

上述可知，在缆式线型感温火灾探测器中，铜线芯402外部设置的热敏层401和改性层405共同构成了一个高效的感温系统，旨在提高感温范围和确保在火灾条件下保护铜线芯402的结构和功能。以下是具体的功能描述和运行原理：

热敏层401主要负责检测环境温度的变化。当环境温度达到预设的报警温度阈值时，热敏层401会发生物理或化学变化，导致其电阻值发生变化。这一变化可以被转换为电信号，由铜线芯402传输至报警控制器1，触发火灾报警。热敏层401的材料选用具有温度敏感性的材料，如热敏电阻材料，其电阻值随温度的升高而变化。当环境温度上升到一定程度时，热敏层401中的材料响应温度变化，导致电阻值发生明显变化，从而触发信号的变化。

改性层405的设置是为了增大热敏层401的感知温度范围，使探测器能够在更广泛的温度范围内工作，从低温到高温都能准确响应。保护铜线芯402：在高温条件下，改性层405还能够优先保持铜线芯402的结构和功能完好。这意味着即使在火灾高温的情况下，铜线芯402依然能够传输信号，保证报警系统的有效运作。改性层405通过其热隔离性能和高热稳定性，减缓高温对铜线芯402的直接影响。在火灾发生时，改性层405能够在一定时间内隔绝高温，防止铜线芯402过早损坏，从而保证信号的持续传输。改性层405的材料通常选用耐高温、热稳定性好的材料，如高性能聚合物、陶瓷纤维等，这些材料在高温下仍保持物理和化学稳定性，能有效保护铜线芯402。

通过热敏层401和改性层405的共同作用，缆式线型感温火灾探测器能够在宽广的温度范围内准确地检测环境温度变化，并在极端的火灾条件下保护铜线芯402不受损害。这种设计确保了即使在火灾情况下，探测器也能够持续向报警控制器1和终端控制器3发送准确的温度信息，提高火灾报警系统的可靠性和有效性。

具体地，改性层405可以为下述结构：

导电-非导电-导电结构，外层导电材料用于电磁屏蔽，中间非导电隔热层：例如气凝胶薄层或其他低热导率材料，用于提供热隔绝，内层导电材料：紧贴热敏材料，可能是细的金属网或箔，用以保持良好的电磁屏蔽效果。

外层导电材料为导电高分子复合层，相比于金属网或箔，导电高分子复合材料(如掺杂的聚苯胺、聚吡咯或聚噻吩等)可以提供良好的导电性和更高的柔韧性，减少对热敏层的物理压迫，同时保持良好的电磁屏蔽效果。这类材料可以设计成对温度变化具有一定的响应性，从而不会阻碍热敏层对环境温度变化的感知。导电高分子复合材料可以更容易地与热敏层和铜线芯整合，提供更好的界面兼容性，减少界面热阻，有助于热量的传递。

进一步地，通过改性层405的设置可使得包裹的热敏层401能够降低或增加对外部的温度变化响应，具体为阻值变化，以在单挑感温电缆4内具有更多的感温区间，以在火灾温度超过某一热敏线缆导致损坏后，能够通过其他的热敏线缆继续行使温度感应，以便探测火灾是否还在持续发生。

具体而言，对于一种施工结构，包括多层设置电缆桥架8及在每层电缆桥架8上布设的多条动力电缆9。将感温电缆4应以连续的无抽头或无分支的连接布线方式安装，并严格按照设计要求进行施工，如确需中间接头时，必须使用专用的感温电缆4中间接线盒。感温电缆4可以采用直线式、缠绕式或正弦波式敷设，为提高探测灵敏度尽量采用与被保护对象的接触式安装，安装时宜采用固定卡扣10。感温电缆4安装过程中要求避免重力挤压冲击。安装时严禁硬性弯曲(弯曲半径要大于0.2m)、扭转感温电缆4，敏感部件放线时其放线拉力不得大于150N。感温电缆4安装完毕后，应没有破损、划伤等现象，确保防水性能，并测量绝缘状况良好。严禁在温度超过70度的环境中，使用该感温电缆4。在固定敏感部件时，使用的尼龙扎带不能扎得过紧，避免内部绝缘破损，引起误报当感温电缆4多处发生探出火警信号，在处理完火警信息后应及时更换感温电缆4。

上述可知，通过与被保护对象接触式安装(如直线式、缠绕式或正弦波式敷设)，感温电缆4能够更紧密地监测到环境温度的变化，提高探测火灾的灵敏度。这种敷设方式确保了电缆与潜在火源之间的直接接触，从而在火灾初期即可检测到温度异常。严格按照设计要求进行施工，使用专用的感温电缆4中间接线盒，避免了安装过程中的任何抽头或分支，这不仅保持了电缆的结构完整性，还确保了信号传输的可靠性。此外，避免硬性弯曲和扭转，以及确保放线拉力不大于150N，进一步保护了电缆的物理完整性，减少了因安装不当造成的损伤。通过固定卡扣10的使用和对安装过程中重力挤压、冲击的避免，以及禁止在温度超过70度的环境中使用感温电缆4，都是为了确保电缆在施工和运行期间的性能不受损害。这些措施有助于维持高标准的安装质量，确保电缆的长期稳定运行。安装完成后，检查感温电缆4没有破损、划伤等现象，确保其防水性能，并测量绝缘状况良好，这些都是预防电缆在使用过程中可能遇到的环境因素造成损害的重要措施。良好的防水性能和绝缘状态是确保电缆在湿润或潮湿环境中正常工作的关键。通过正确的安装方法和注意事项(如使用的尼龙扎带不过紧)，可以有效避免内部绝缘破损，减少因安装问题导致的误报。此外，当多处发生探出火警信号时，及时更换感温电缆4能够确保系统的持续有效运作，提高火灾响应的效率。

综上所述，通过遵循严格的设计要求和施工规范，可以最大化地发挥感温电缆4在火灾探测系统中的功能，提高探测灵敏度和系统的可靠性，同时保持高质量的安装标准，确保电缆的长期稳定运行。这些措施共同构成了一种有效的火灾预防和探测方案，为保护建筑结构和人员安全提供了重要的技术支持。

进一步地，感温电缆采用正弦波式布设，以使探测腔在正弦波式的波底和波顶出形成弯曲的环形加热腔，在正弦波式布设中，波峰和波谷的环形加热腔可以作为局部热效应的集中区域，这有助于在进行热敏层的感温测试时提高局部问题，以对在弯曲的电缆结构进行更高强度的探测，更够更早一步发现电缆的老化异常，尤其是在热量可能沿着特定方向传播的场合，提高了探测效率和响应速度。

本发明第二方面的实施例提出了一种通过上述任一实施例的缆式线型感温火灾探测器实施的探测方法。在本发明的一些实施例中，如图4所示，该探测方法包括如下步骤：

在未发生火灾时，通过报警控制器1和/或终端控制器3启动探测层404，以获取n×m个热敏线缆的工作状态，根据热敏线缆的工作状态，判断是否更换感温电缆4。

在发生火灾时，通过改性层405使每个感温电缆4在处于不同的温度时，均能够使温度信号转化为电信号并发送至报警控制器1。

本发明提供的一种探测方法，步骤一：未发生火灾时的状态监测，在没有火灾的情况下，该方法利用报警控制器1和/或终端控制器3启动探测层404，以监测n×m个热敏线缆的工作状态。这一步骤确保了感温电缆4在正常工作范围内，能够有效响应环境温度的变化。工作状态判断：通过对感温电缆4的电阻值或其他物理特性进行定期检测，系统可以判断电缆的工作状态。如果检测到电缆的电阻值异常(表明可能由于老化、损坏或其他因素导致电缆性能下降)，系统会提示更换感温电缆4，以保持探测系统的高效运行。

步骤二：发生火灾时的响应，当发生火灾时，改性层405使每个感温电缆4能够在不同的温度下，将温度变化转化为电信号，并发送至报警控制器1。这确保了即使在复杂的火灾环境中，每个电缆都能准确地反映其所处位置的温度变化。改性层405的设计旨在扩大感温电缆4的工作温度范围，并提高其对温度变化的敏感性。在火灾发生时，改性层405能够保护热敏层401，使其在更宽的温度范围内稳定工作，从而确保温度变化能够被准确捕捉并转换为电信号。转化得到的电信号通过铜线芯402传输至报警控制器1。报警控制器1根据接收到的信号强度和变化，分析判断火灾的位置、规模及其可能的发展趋势，从而启动相应的报警和应急响应措施。

通过这一探测方法，缆式线型感温火灾探测器能够在没有火灾发生时持续监测自身的工作状态，确保系统的可靠性。一旦发生火灾，通过改性层405的作用，系统能够在广泛的温度范围内准确地将温度变化转换为电信号，及时地向报警控制器1发送火警信号。这种方法有效地提高了火灾探测的准确性和响应速度，为火灾预警和控制提供了强大的技术支持。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种缆式线型感温火灾探测器，其特征在于，包括：

一个报警控制器，用于根据接收的电信号生成报警信号；所述报警控制器设置于远程端；

n个感温电缆，用于感知其周围的温度信号，并将所述温度信号转化为所述电信号发送至所述火灾报警控制器；其中，每个所述感温电缆分别包括有m个热敏线缆以及包裹在m个所述热敏线缆外部的探测层，以及m个所述热敏线缆中的至少一个外部包裹有改性层，以调整所述热敏线缆的感知温度范围；

至少一个终端控制器，与所述感温电缆共同设置在现场端；所述终端控制器与所述感温电缆相连，并通过所述探测层获取每个所述感温电缆内m个所述热敏线缆的工作状态。

2.根据权利要求1所述的缆式线型感温火灾探测器，其特征在于，所述热敏线缆包括热敏层和线芯，所述热敏层包裹在所述线芯的外部；所述改性层包裹在所述热敏层的外部；

其中，所述热敏层用于将所述温度信号转化为电阻信号。

3.根据权利要求2所述的缆式线型感温火灾探测器，其特征在于，所述探测层沿所述热敏线缆的周向设置，并沿所述感温电缆的轴线延伸，以在所述探测层中部形成一个探测腔；与所述探测层位于同一所述感温电缆的m个所述热敏线缆均位于所述探测腔内。

4.根据权利要求3所述的缆式线型感温火灾探测器，其特征在于，所述探测层能够产生热量或传导热量，以加热所述探测腔，并通过所述探测腔加热m个热敏线缆。

5.根据权利要求4所述的缆式线型感温火灾探测器，其特征在于，当所述探测层通过产生热量加热所述探测腔时，所述探测层具有一个极端温度，所述极端温度位于每个所述热敏线缆的感知范围内。

6.根据权利要求2所述的缆式线型感温火灾探测器，其特征在于，所述感温电缆包括有与所述报警控制器相连的信号处理器，所述感温电缆内的m个所述热敏线缆分别与所述信号处理器相连；

所述信号处理器用于将所述电阻信号转化为电信号。

7.根据权利要求6所述的缆式线型感温火灾探测器，其特征在于，所述工作状态包括正常状态、故障状态和异常状态；以及至少一个所述信号处理器上集成有一个第一反馈电阻；

所述第一反馈电阻用于与所述电阻信号相配合，以判断n×m个所述热敏线缆的工作状态。

8.根据权利要求6所述的缆式线型感温火灾探测器，其特征在于，还包括：

输入模块，用于将所述信号处理器生成的电信号发送至所述报警控制器，所述输入模块通过第二反馈电阻连接所述信号处理器。

9.根据权利要求2所述的缆式线型感温火灾探测器，其特征在于，所述线芯用于所述终端控制器和所述信号处理器之间的数据传输或调整所述热敏层的布设位置；所述改性层周向对应用于数据传输的所述线芯；

沿所述感温电缆的轴线方向，相邻所述线芯相互螺旋缠绕，以使所述改性层和所述热敏层交错设置。

10.一种通过权利要求1-9中任一项所述的缆式线型感温火灾探测器实施的探测方法，其特征在于，包括如下步骤：

在未发生火灾时，通过所述报警控制器和/或所述终端控制器启动所述探测层，以获取n×m个所述热敏线缆的工作状态，根据所述热敏线缆的工作状态，判断是否更换所述感温电缆；

在发生火灾时，通过所述改性层使每个所述感温电缆在处于不同的温度时，均能够使所述温度信号转化为电信号并发送至所述报警控制器。