CN216249484U - 基于分布式多传感器的飞机货舱火灾烟雾探测系统 - Google Patents

Abstract

一种基于分布式多传感器的飞机货舱火灾烟雾探测系统。其包括多个火灾探测器、通讯模块、报警模块和显示器；多个火灾探测器呈阵列方式分布设在飞机货舱的内部顶面上，每个火灾探测器内集成有二氧化碳、温度、烟雾浓度传感器和控制器；二氧化碳、温度和烟雾浓度传感器分别与控制器电连接；多个火灾探测器上的控制器通过通讯模块与报警模块电连接；报警模块与显示器电连接。本实用新型提供采用分布式架构，在飞机货舱内多点布置火灾探测器，在系统架构层面保证不漏报，在单个火灾探测器内部采用多传感器组合的方案，通过多种传感器数据融合降低误报警率，整套系统能够保证在不漏报的基础上显著降低误报率，从而提升系统的可靠性。

Description

基于分布式多传感器的飞机货舱火灾烟雾探测系统

技术领域

本实用新型属于民航专用设备技术领域，特别是涉及一种基于分布式多传感器的飞机货舱火灾烟雾探测系统。

背景技术

目前国内外主流机型中均采用光电式烟雾探测器，这种烟雾探测器主要基于光的散射原理，当入射光照射到烟雾颗粒后，烟雾颗粒会将入射光向各个方向反射，当接收装置接收到的散射光累积到一定程度时便会产生报警，根据光电式烟雾探测器的作用机理可以发现，如果进入烟雾迷宫内的不是烟雾颗粒，而是其他干扰源颗粒就有可能造成误报警。目前飞机货舱内的烟雾探测器大多采用“单一类型传感器+固定阈值”的设计，在“不漏报”和“尽可能降低误报”之间只能选择其一，由于“不漏报”比“降低误报”更为重要，所以飞机货舱的火灾烟雾探测器往往将发出报警的阈值设置得过低，即过于敏感，结果造成了目前误报率较高的现状。

此外，造成上述的现象的另一重要原因是因为目前市场上广泛采用的都是基于烟雾、温度或者是烟温复合等较单一传感器的火灾探测器，这种探测器仅仅能够探测到现场单一的火灾参数特征，而没有考虑到其它的火灾参数特征。在这种情况下，首先，火灾探测系统的鲁棒性会比较差，一旦检测到环境中的一些非火灾因素导致的参量变化，便会引起系统发生误报的情况。因此无论采用哪种探测器，都很难选择出适当的报警阈值。再者，由于火灾种类众多，火灾参量具有一定的不确定性，所以这种检测单一参量的火灾探测系统无法有效地识别出各种不同种类的火情，这就会导致系统出现漏报的情况。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供了一种基于分布式多传感器的飞机货舱火灾烟雾探测系统。

为了达到上述目的，本实用新型提供的基于分布式多传感器的飞机货舱火灾烟雾探测系统包括多个火灾探测器、通讯模块、报警模块和显示器；其中，多个火灾探测器呈阵列方式分布设置在飞机货舱的内部顶面上，每个火灾探测器内集成有二氧化碳传感器、温度传感器、烟雾浓度传感器和控制器；二氧化碳传感器、温度传感器和烟雾浓度传感器分别与控制器电连接；多个火灾探测器上的控制器通过通讯模块与报警模块电连接；报警模块同时与显示器电连接。

所述控制器采用STM32单片机。

所述通讯模块采用STM32单片机，报警模块采用西门子S7-200PLC模块。

所述控制器和通讯模块之间通过USB数据线连接。

本实用新型提供的基于分布式多传感器的飞机货舱火灾烟雾探测系统具有如下有益效果：采用分布式架构，在飞机货舱内多点布置火灾探测器，在系统架构层面保证不漏报，在单个火灾探测器内部采用多传感器组合的方案，通过多种传感器数据融合降低误报警率，整套系统能够保证在不漏报的基础上显著降低误报率，从而提升系统的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型提供的基于分布式多传感器的飞机货舱火灾烟雾探测系统构成示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

如图1所示，本实用新型提供的基于分布式多传感器的飞机货舱火灾烟雾探测系统包括多个火灾探测器1、通讯模块2、报警模块3和显示器4；其中，多个火灾探测器1呈阵列方式分布设置在飞机货舱9的内部顶面上，每个火灾探测器1内集成有二氧化碳传感器5、温度传感器6、烟雾浓度传感器7和控制器8；二氧化碳传感器5、温度传感器6和烟雾浓度传感器7分别与控制器8电连接；多个火灾探测器1上的控制器8通过通讯模块2与报警模块3电连接；报警模块3同时与显示器4电连接。

所述控制器8采用STM32单片机。

所述通讯模块2采用STM32单片机，报警模块3采用西门子S7-200PLC模块。

所述控制器8和通讯模块2之间通过USB数据线连接。

现将本实用新型提供的基于分布式多传感器的飞机货舱火灾烟雾探测系统的工作原理阐述如下：

在正常情况下，多个火灾探测器1上的二氧化碳传感器5、温度传感器6、烟雾浓度传感器7将实时检测飞机货舱9内不同位置的二氧化碳浓度、温度和烟雾浓度，然后将检测数据传送给各自的控制器8；控制器8将上述各传感器的检测数据进行ADC模数转换，然后通过通讯模块2传送给报警模块3；报警模块3将上述检测数据分别与各传感器的告警阈值进行比较，由于未发生火灾时各传感器的检测数据远低于相应的告警阈值，所以报警模块3不会发出报警信号。

当飞机货舱1内发生火灾时，会产生大量的烟雾，同时温度升高，这时位于火灾发生处的火灾探测器1上的二氧化碳传感器5、温度传感器6、烟雾浓度传感器7的二氧化碳浓度、温度和烟雾浓度值检测值均高于正常情况下的检测值，这些检测数据将立即传送给相应的控制器8；控制器8将上述各传感器的检测数据进行ADC模数转换，然后通过通讯模块2传送给报警模块3；报警模块 3将根据上述各传感器的告警阈值与触发条件(通过实验得到不同类型传感器对真实火灾与干扰源的响应特性，分析得到触发单个探测器报警的各类传感器组合报警阈值)对通讯模块2传送的检测数据进行火情判断，通过对不同火灾情况的逻辑判断，实现对真实火源及干扰源的判断和报警；若为真实火源且达到报警阈值，则将判断结果显示在显示器4上，同时发出报警信号；若为干扰源，则不报警；显示器4上将显示每个火灾探测器1上各传感器的实时检测数据与整个系统的最终告警结果，同时，工作人员可根据显示器4上的信息迅速获得火灾发生的位置及大小，以便于快速采取相应的灭火措施。

Claims (4)

1.一种基于分布式多传感器的飞机货舱火灾烟雾探测系统，其特征在于：所述系统包括多个火灾探测器(1)、通讯模块(2)、报警模块(3)和显示器(4)；其中，多个火灾探测器(1)呈阵列方式分布设置在飞机货舱(9)的内部顶面上，每个火灾探测器(1)内集成有二氧化碳传感器(5)、温度传感器(6)、烟雾浓度传感器(7)和控制器(8)；二氧化碳传感器(5)、温度传感器(6)和烟雾浓度传感器(7)分别与控制器(8)电连接；多个火灾探测器(1)上的控制器(8)通过通讯模块(2)与报警模块(3)电连接；报警模块(3)同时与显示器(4)电连接。

2.根据权利要求1所述的基于分布式多传感器的飞机货舱火灾烟雾探测系统，其特征在于：所述控制器(8)采用STM32单片机。

3.根据权利要求1所述的基于分布式多传感器的飞机货舱火灾烟雾探测系统，其特征在于：所述通讯模块(2)采用STM32单片机，报警模块(3)采用西门子S7-200PLC模块。

4.根据权利要求1所述的基于分布式多传感器的飞机货舱火灾烟雾探测系统，其特征在于：所述控制器(8)和通讯模块(2)之间通过USB数据线连接。

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