CN201654940U

CN201654940U - 一种吸气式气体探测系统

Info

Publication number: CN201654940U
Application number: CN2009202520541U
Authority: CN
Inventors: 赵康柱; 马宏伟; 石建峰; 薛战华
Original assignee: XI'AN BO KANG ELECTRONIC CO Ltd
Current assignee: XI'AN BO KANG ELECTRONIC CO Ltd
Priority date: 2009-12-28
Filing date: 2009-12-28
Publication date: 2010-11-24
Anticipated expiration: 2019-12-28

Abstract

一种吸气式气体探测系统。其包括带有采样孔的采样管以及通过风管接头与采样管相连接的主机；主机包括外部箱体、风扇箱、吸气泵、过滤器组件、样气分析室、气体传感器和控制装置。本实用新型的探测系统不仅能克服已有吸气式感烟火灾探测系统无法检测可燃气体是否发生泄露，而且可避免开路式可燃气体红外探测器结构复杂、操作要求高等问题，因此可降低产品成本。另外，由于气体传感器设置在主机内部，因此不会出现受环境污染、雨雾和外来光线的影响而产生的误报警问题；此外，由于本系统的吸气为主动式，所以采样管网可以采用直线、分叉及缠绕等方式设置，以对被保护区域形成面型及立体型保护，而且可以检测多种不同的气体，因此适用范围广。

Description

一种吸气式气体探测系统

技术领域

本实用新型属于消防技术领域，特别是涉及一种吸气式气体探测系统。

背景技术

目前，吸气式感烟火灾探测系统，也称为空气采样式极早期火灾报警系统或空气采样式感烟探测报警器是一种用途广泛的火灾探测系统。图1为一种已有技术的吸气式感烟火灾探测系统结构示意图。如图1所示，这种已有技术的吸气式感烟火灾探测系统包括多路带有采样孔的采样管1以及通过多个风管接头2与这些采样管1相连接的主机；其中主机主要包括风扇箱3、吸气泵4、过滤器组件5、激光检测室6、激光器组件7和控制装置；吸气泵4安装在风扇箱3内，其同时与多路采样管1相连，并且其排气口通过管路与激光检测室6相接；过滤器组件5安装在激光检测室6的进气口处；激光器组件7安装在激光检测室6的内部，由激光发射器和接收器组成；而控制装置则设置在风扇箱3上。这种吸气式感烟火灾探测系统的工作过程如下：吸气泵4通过多路采样管1同时从被保护的不同区域抽取空气，并作为样品送入激光检测室6。在激光检测室6内利用激光发射器发出的激光光束照射空气样品，如果空气样品中含有烟雾粒子，光束照射到这些烟雾粒子上时就会产生散射，这部分散射光将被接收器接收，该接收器将接收到的光信号转换成电信号后再传送给控制装置。当激光器组件7检测到的烟雾浓度值达到设定的报警阈值时，在控制装置的控制下该系统立即发出报警信号，并驱动图中未示出的显示装置进行显示。虽然这种探测系统对早期火灾中的烟雾粒子特别灵敏，并且采样管设置比较方便(可局部设置或者区域设置)，即系统设置灵活，但对正常运行情况下保护区域中的水蒸汽、尘埃也很敏感，因此容易产生误报警，特别是该探测系统不能用于可燃气体发生泄露场所的可燃气体检测。

而开路式可燃气体红外探测器，也称线型可燃气体红外探测器是一种广泛适用于易燃易爆露天大空间等场所的可燃气体探测器。图2为这种已有技术的开路式可燃气体红外探测器结构示意图。如图2所示，这种已有技术的开路式可燃气体红外探测器包括变送器、红外发射器8、红外接收器9和控制装置；其中变送器安装在红外接收器9内且与控制装置相连，红外发射器8和红外接收器9之间相距5-100米安装。这种开路式可燃气体红外探测器的工作过程如下：当需要检测安装现场中是否有可燃气体泄漏时，由红外发射器8发射出单束或双束红外光束，红外接收器9通过检测由可燃气体吸收的红外线能量来确定出可燃气体的浓度，并通过变送器传送给控制装置。当红外接收器9检测到可燃气体的浓度已达到设定的报警阈值时，在控制装置的控制下该探测器立即输出可燃气体泄漏的报警信号，并通过显示装置显示出可燃气体的浓度。虽然这种红外探测器能够用于大面积区域性(中间无障碍物)可燃气体的监测，并且对其变化趋势要求不高的场合，但是，由于其上的光学系统比较复杂，而且红外光学玻璃性能要求高，特别是红外发射器8和红外接收器9的现场调试较难对准，因此该红外探测器的技术要求和制造成本均很高；另外，由于该探测器上的红外发射器8和红外接收器9均设置在外部，所以易受环境污染、雨雾和外来光线的影响而产生误报警。此外，该系统仅适于在接近地面的高度使用，所以使用场合受限。

此外，上述两种探测系统还存在检测的气体种类有限，因此适用范围小的缺点。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种适用范围广、成本低的吸气式气体探测系统。

为了达到上述目的，本实用新型提供的吸气式气体探测系统包括一路或多路带有采样孔的采样管以及通过一个或多个风管接头与一路或多路采样管相连接的主机；其中主机包括外部箱体、风扇箱、吸气泵、过滤器组件、样气分析室、气体传感器和控制装置；外部箱体的一侧顶部安装有一个或多个风管接头；风扇箱设置在外部箱体的内部一侧，而吸气泵则安装在风扇箱内，其同时与一路或多路采样管相连，并且其排气口通过管路与设置在外部箱体内部另一侧的样气分析室相接；过滤器组件安装在样气分析室的进气口处；气体传感器安装在样气分析室的内部；而控制装置则设置在样气分析室的一侧，并且与气体传感器及吸气泵的控制装置电连接。

所述的控制装置包括微处理器、电源模块、转速控制模块、红外信号处理模块和显示模块；其中：

微处理器，用于将接收到的气体检测信号进行模数转换，并与预先设定的相应阈值进行比较、判断，经过处理后输出给相应的控制、处理或显示模块，并在可燃气体发生泄漏时输出相应的报警信号，且能够通过输入装置对气流、报警级别、吸气泵转速参数进行设定；

电源模块，与微处理器相连，利用外部提供的输入电源为上述各模块供电；

转速控制模块，与微处理器相连，用于调整吸气泵的转速，以满足不同长度采样管的要求；

红外信号处理模块，与微处理器相连，对气体传感器发出的信号进行采样、放大，并将放大处理后的信号与基准信号进行比较、分析，然后传输给微处理器；

显示模块，与微处理器相连，用于显示气流、分路、气体浓度、报警状态及其它信息。

所述的微处理器的型号为LPC2131；转速控制模块的型号为TP521-4、6N137、IRF9530、2N5551；红外信号处理模块的型号为INA326、LM358、LT1112、MC78L05CP；显示模块的型号为ZLG7290、SM420254、MAX1487、B505。

所述的气体传感器选自红外、催化燃烧式、电化学和半导体气体传感器中的至少一种，

本实用新型提供的吸气式气体探测系统不仅能够克服已有吸气式感烟火灾探测系统无法检测可燃气体是否发生泄露，而且可以避免开路式可燃气体红外探测器结构复杂、操作要求高等问题，因此可以大大降低产品的成本。另外，由于气体传感器设置在主机的内部，因此不会出现受环境污染、雨雾和外来光线的影响而产生的误报警问题；此外，由于本系统的吸气为主动式，所以采样管网可以采用直线、分又及缠绕等方式设置，以对被保护区域形成面型及立体型保护，而且可以检测多种不同的气体，因此适用范围广。

附图说明

图1为一种已有技术的吸气式感烟火灾探测系统结构示意图。

图2为一种已有技术的开路式可燃气体红外探测器结构示意图。

图3为本实用新型提供的吸气式气体探测系统正向结构示意图。

图4为本实用新型提供的吸气式气体探测系统中控制装置构成框图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型提供的吸气式气体探测系统进行详细说明。与已有技术相同的部件采用相同的附图标号，并省略对其进行的详细说明。

如图3、图4所示，本实用新型提供的吸气式气体探测系统包括一路或多路带有采样孔的采样管1以及通过一个或多个风管接头2与一路或多路采样管1相连接的主机10；其中主机10包括外部箱体11、风扇箱3、吸气泵4、过滤器组件5、样气分析室12、气体传感器13和控制装置14；外部箱体11的一侧顶部安装有一个或多个风管接头2；风扇箱3设置在外部箱体11的内部一侧，而吸气泵4则安装在风扇箱3内，其同时与一路或多路采样管1相连，并且其排气口通过管路与设置在外部箱体11内部另一侧的样气分析室12相接；过滤器组件5安装在样气分析室12的进气口处；气体传感器13安装在样气分析室12的内部；而控制装置14则设置在样气分析室12的一侧，并且与气体传感器13及吸气泵4的控制装置电连接。

所述的控制装置14包括微处理器15、电源模块16、转速控制模块17、红外信号处理模块18和显示模块19；其中：

微处理器15，用于将接收到的气体检测信号进行模数转换，并与预先设定的相应阈值进行比较、判断，经过处理后输出给相应的控制、处理或显示模块，并在可燃气体发生泄漏时输出相应的报警信号，且能够通过输入装置对气流、报警级别、吸气泵转速参数进行设定；

电源模块16，与微处理器15相连，利用外部提供的输入电源为上述各模块供电；

转速控制模块17，与微处理器15相连，用于调整吸气泵4的转速，以满足不同长度采样管1的要求；

红外信号处理模块18，与微处理器15相连，对气体传感器13发出的信号进行采样、放大，并将放大处理后的信号与基准信号进行比较、分析，然后传输给微处理器15；

显示模块19，与微处理器15相连，用于显示气流、分路、气体浓度、报警状态及其它信息。

所述的微处理器15的型号为LPC2131；转速控制模块17的型号为TP521-4、6N137、IRF9530、2N5551；红外信号处理模块18的型号为INA326、LM358、LT1112、MC78L05CP；显示模块19的型号为ZLG7290、SM420254、MAX1487、B505。

所述的气体传感器13选自红外、催化燃烧式、电化学和半导体气体传感器中的至少一种，以实现对不同或相同保护区域内单一气体、混合气体以及可燃性气体、有毒有害气体的实时检测。

现以气体传感器13为红外传感器为例对本实用新型提供的吸气式气体探测系统工作原理进行说明：吸气泵4通过一路或多路采样管1同时从被保护的不同区域抽取空气作为样品。该空气样品经过风管接头2及风扇箱3而流入过滤器组件5，以滤除掉灰尘颗粒，然后送入样气分析室12。在样气分析室12内利用红外传感器实时对上述空气样品的浓度进行采样、放大和比较，然后传送到微处理器15，微处理器15将该模拟信号转换为数字信号并经处理后转换为气体浓度值。如果空气样品中含有诸如甲烷或其它可燃性气体，红外传感器输出的信号就会发生变化，这时微处理器15就将该气体浓度值与预先设定的报警阈值进行比较，一旦该气体浓度值超过预先设定的报警阈值，立即发出相对应保护区域中发生可燃气体发生泄漏的报警信号，并将该报警信息显示在显示模块19上。

另外，可根据需要检测的气体种类而采用不同种类的气体传感器13，或不同种类传感器的组合。

此外，所述的采样管1可采用PVC管、钢管、软管或毛细管，并且可以采用直线型、平面型、立体空间型等方式布设在保护区域内，同时其上的采样孔可根据现场气体泄漏的实际情况进行针对性的设置。

所述的报警阈值可根据不同保护区域内可能泄露的不同可燃气体的爆炸极限下限通过试验方式来确定。

Claims

1.一种吸气式气体探测系统，其特征在于：所述的吸气式气体探测系统包括一路或多路带有采样孔的采样管(1)以及通过一个或多个风管接头(2)与一路或多路采样管(1)相连接的主机(10)；其中主机(10)包括外部箱体(11)、风扇箱(3)、吸气泵(4)、过滤器组件(5)、样气分析室(12)、气体传感器(13)和控制装置(14)；外部箱体(11)的一侧顶部安装有一个或多个风管接头(2)；风扇箱(3)设置在外部箱体(11)的内部一侧，而吸气泵(4)则安装在风扇箱(3)内，其同时与一路或多路采样管(1)相连，并且其排气口通过管路与设置在外部箱体(11)内部另一侧的样气分析室(12)相接；过滤器组件(5)安装在样气分析室(12)的进气口处；气体传感器(13)安装在样气分析室(12)的内部；而控制装置(14)则设置在样气分析室(12)的一侧，并且与气体传感器(13)及吸气泵(4)的控制装置电连接。

2.根据权利要求1所述的吸气式气体探测系统，其特征在于：所述的控制装置(14)包括微处理器(15)、电源模块(16)、转速控制模块(17)、红外信号处理模块(18)和显示模块(19)；其中电源模块(16)、转速控制模块(17)、红外信号处理模块(18)和显示模块(19)均与微处理器(15)相连。

3.根据权利要求2所述的吸气式气体探测系统，其特征在于：所述的微处理器(15)的型号为LPC2131；转速控制模块(17)的型号为TP521-4、6N137、IRF9530、2N5551；红外信号处理模块(18)的型号为INA326、LM358、LT1112、MC78L05CP；显示模块(19)的型号为ZLG7290、SM420254、MAX1487、B505。

4.根据权利要求1所述的吸气式气体探测系统，其特征在于：所述的气体传感器(13)选自红外、催化燃烧式、电化学和半导体气体传感器中的至少一种。