CN219916446U - 一种带防护装置的烟雾感知器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种带防护装置的烟雾感知器，包括以下组件：一烟雾传感器，用于感知周围环境是否有烟雾产生；一外围防护装置，烟雾传感器连接在防护装置内；一内部空气加热器，连接在防护装置内，用于对防护装置内的空气进行加热；第一温度传感器和第二温度传感器，两个温度传感器分别用于感知防护装置内外的温度；一微处理器，微处理器能接收两个温度传感器的信号并判断温差，然后控制空气加热器的开或关；防护装置为百叶箱。百叶箱由于其特殊的物理结构在有强风时可以改变风向，防止强风损坏内部仪器，并且可以阻挡野兽损坏内部仪器。空气加热器可以使装置内部温度保持在一定范围内，以免温差太大导致仪器表面起雾造成损害。
Description
技术领域
本实用新型涉及森林火灾预警技术领域，具体是一种带防护装置的烟雾感知器。
背景技术
现有的森林防火监测主要采用瞭望塔监测、远程视频监控、卫星遥感和无人机巡护的方式，它们采集的均为光学影像。由于光学影像难以在大雾环境下区分雾气和火灾产生的烟尘，需要一种能准确区分烟和雾的传感器，现有的一种离子式烟雾传感器结构采用镅241放射来监测烟尘，能够有效区分烟和雾。但目前的离子式烟雾传感器结构大多用于室内，难以应用于森林场景。原因在于森林环境复杂，具有温差大、野兽多、有强风的特点。日常生活工作中，由于电气元件运作时会产生热量，通常电气元件的外壳内温度比外界温度高，容易导致水珠产生在仪器内壁损伤仪器。而森林环境在日夜交替时会出现温度骤升或者骤降的现象，导致仪器内外壁产生水珠损伤仪器
现有的一种离子式烟雾传感器结构用于森林场景，常常会出现被野兽损坏、烟雾传感器表面起雾损伤烟雾传感器和被强风损坏的问题。因此，有必要发明一种适配于森林场景的烟雾感知器。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种带防护装置的烟雾感知器，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：
一种带防护装置的烟雾感知器，包括以下组件：
一烟雾传感器，用于感知周围环境是否有烟雾产生；
一外围防护装置，用于保护烟雾传感器，烟雾传感器连接在防护装置内；
一内部空气加热器，连接在防护装置内，用于对防护装置内的空气进行加热，减小内外温差；
第一温度传感器和第二温度传感器，两个温度传感器分别用于感知防护装置内外的温度；
一微处理器，微处理器能接收两个温度传感器的信号并判断温差，然后控制空气加热器的开或关；烟雾传感器的输出端与微处理器的输入端连接；
所述防护装置为百叶箱。
可选的，上述的一种带防护装置的烟雾感知器，还包括一固定件，用于将百叶箱固定在外部载体上。
可选的，上述的一种带防护装置的烟雾感知器，所述烟雾传感器为离子式烟雾传感器结构。
可选的，上述的一种带防护装置的烟雾感知器，还包括一电源组件，用以给烟雾传感器、空气加热器、第一温度传感器、第二温度传感器和微处理器供电，烟雾传感器、空气加热器、第一温度传感器、第二温度传感器和微处理器均与电源组件连接。所述电源组件可以为铅蓄电池、太阳能发电系统或风力发电系统。
可选的，上述的一种带防护装置的烟雾感知器，所述电源组件为太阳能发电系统，包括太阳能电池板、整流器和蓄电池，所发电量储存于蓄电池中。
可选的，上述的一种带防护装置的烟雾感知器，所述空气加热器为PTC陶瓷发热器。
可选的，上述的一种带防护装置的烟雾感知器，所述固定件为固定条带，连接于百叶箱外壁。
可选的，上述的一种带防护装置的烟雾感知器，还包括一无线信号收发器，微处理器通过无线信号收发器与远程遥控设备连接。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：烟雾传感器外套有的防护装置为百叶箱，百叶箱由于其特殊的物理结构可以改变风向，防止强风损坏内部仪器，并且可以阻挡野兽损坏内部仪器。而且百叶箱内的PTC恒温空气加热器使百叶箱内部空气和烟雾传感器温度接近，温差小，当仪器内部发热、森林环境温度骤升或者骤降等使仪器内外部产生温差的情况发生时，只有百叶箱内外部存在温差，水珠只会产生在百叶箱内外壁上，顺着内外壁流下，不会影响到内部的烟雾传感器，从而起到避免烟雾传感器内外部起雾损伤仪器的效果。固定件为固定条带，用于将百叶箱固定在森林的大树上。微处理器通过无线信号收发器与远程遥控设备连接。
附图说明
图1为一种带防护装置的烟雾感知器的整体结构示意图；
图2为一种带防护装置的烟雾感知器的右视透视结构示意图；
图3为百叶箱叶片的防风力学示意图。
图中1、太阳能电池板，2、蓄电池，3、烟雾传感器，4、条带，5、空气加热器，6、百叶箱，601、百叶箱叶片。
具体实施方式
本实用新型实施例中，一种带防护装置的烟雾感知器，包括一烟雾传感器3，所述烟雾传感器3为离子式烟雾传感器结构；一外围防护装置，所述外围防护装置为百叶箱6，用于保护烟雾传感器，烟雾传感器连接在防护装置内；还包括一固定件，用于将外围防护装置固定在外部载体上；所述外部载体为树、立柱、固定座等，所述固定件为固定条带4；一空气加热器5，所述空气加热器，连接在防护装置内，用于对防护装置内的空气进行加热，减小内外温差；一电源组件，所述电源组件包括太阳能电池板1、整流器、蓄电池2，太阳能电池板连接在百叶箱顶部，固定条带连接在百叶箱背面，通过条带将百叶箱绑于树干上，使传感器能够感知更高处的火情。所述空气加热器5为PTC陶瓷发热器。
所述太阳能电池板1通过整流器与蓄电池2电性连接，太阳能电池板1将太阳能转化为电能储存于蓄电池2中。
还包括第一温度传感器、第二温度传感器和一微处理器，微处理器能接收两个温度传感器的信号并判断温差，然后控制空气加热器的开或关。
蓄电池2与空气加热器5、烟雾传感器3、第一温度传感器、第二温度传感器和微处理器电性连接，为两者供电。
所述微处理器采用Cortex-M4内核的STM32F4主令控制部。
主令控制部的输入端与两个温度传感器连接，接收两个温度传感器的信号，输出端与空气加热器连接，主令控制部计算两个温度传感器的温差并判断，然后控制空气加热器开启或关闭。
蓄电池2与PTC陶瓷发热器、离子式烟雾传感器结构电性连接，为两者供电。
所述离子式烟雾传感器结构，包括壳体，壳体的底面中部设有凸起部，壳体的底面上且围绕凸起部处设有进风口，进风口与壳体内部的检测室连通，检测室的内侧底部设有风机，凸起部的底面设有环状结构的出风口，出风口与风机底部的出风端连通，无线信号收发器连接于凸起部的内侧且位于风机的下方，无线信号收发器与设于壳体内侧上方的主令控制部电性连接，检测室内侧顶部的设有检测单元，检测单元与主令控制部电性连接。
进一步的，壳体的底面且位于第一风孔的外侧处连接指示灯，壳体的内侧上部连接报警器。指示灯和报警器的信号输入端均与主令控制部的信号输出端电性连接，检测单元通过单片机与主令控制部数据连接。检测单元包括安装板，安装板的底面中部连接烟雾探头，安装板底面且靠近边沿处连接一环形围护。安装板的底面且位于烟雾探头与环形围护之间连接震动器。主令控制部通过无线信号收发器与远程遥控设备连接。
所述烟雾探头的型号为NIS-09C。
本烟雾感知器内部从上到下依次是蓄电池、离子式烟雾传感器结构和PTC陶瓷发热器，无线信号收发器和微处理器置于离子式烟雾传感器结构内部，所述无线信号收发器以及烟雾探头均电性连接到微处理器。
所述空气加热器采用现有技术中的任意一种，例如可为PTC陶瓷发热器，所述PTC陶瓷发热器由镀锌外压板、不锈钢波纹状弹簧片、镀锌内压板、单层铝散热件、PTC发热片、双层铝散热件、镀镍铜电极端子和pps高温塑胶电极护套所组成，其中的PTC发热片具有恒温发热的特性，表面温度保持恒定值，该温度只与PTC发热片的居里温度和外加电压有关，与环境温度基本无关。在温度较低时，微处理器控制PTC陶瓷发热器启动，PTC发热片开始发热，使百叶箱内外温差变小，避免产生水雾损坏仪器。
所述百叶箱6具有防风、防野兽、散热的作用，如图3所示，当有风以速度v吹来时，会受到支持力的作用改变方向，从而保护内部仪器不受强风损坏。而且百叶箱6在阻挡野兽损坏仪器的同时，可以透风让外部空气流入装置内，进行烟雾的检测，不仅如此，百叶箱箱体颜色为白色，反射阳光能力强，避免箱体表层过热，影响内部仪器工作。离子式烟雾传感器由于其工作原理，易受太阳辐射影响，而百叶箱具有防太阳直接辐射和地面的反辐射优点，可以减弱辐射对传感器的影响。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种带防护装置的烟雾感知器，其特征在于，包括以下组件：
一烟雾传感器，用于感知周围环境是否有烟雾产生；
一外围防护装置，用于保护烟雾传感器，烟雾传感器连接在防护装置内；
一空气加热器，连接在防护装置内，用于对防护装置内的空气进行加热，减小内外温差；
第一温度传感器和第二温度传感器，两个温度传感器分别用于感知防护装置内外的温度；
一微处理器，微处理器能接收两个温度传感器的信号并判断温差，然后控制空气加热器的开或关；烟雾传感器的输出端与微处理器的输入端连接；
所述防护装置为百叶箱。
2.根据权利要求1所述的一种带防护装置的烟雾感知器，其特征在于，还包括一固定件，用于将百叶箱固定在外部载体上。
3.根据权利要求1所述的一种带防护装置的烟雾感知器，其特征在于，所述烟雾传感器为离子式烟雾传感器结构。
4.根据权利要求1所述的一种带防护装置的烟雾感知器，其特征在于，还包括一电源组件，用以给烟雾传感器、空气加热器、第一温度传感器、第二温度传感器和微处理器供电，烟雾传感器、空气加热器、第一温度传感器、第二温度传感器和微处理器均与电源组件连接。
5.根据权利要求4所述的一种带防护装置的烟雾感知器，其特征在于，所述电源组件为太阳能发电系统，包括太阳能电池板、整流器和蓄电池，所发电量储存于蓄电池中。
6.根据权利要求1所述的一种带防护装置的烟雾感知器，其特征在于，所述空气加热器为PTC陶瓷发热器。
7.根据权利要求2所述的一种带防护装置的烟雾感知器，其特征在于，所述固定件为固定条带，连接于百叶箱外壁。
8.根据权利要求1所述的一种带防护装置的烟雾感知器，其特征在于，还包括一无线信号收发器，微处理器通过无线信号收发器与远程遥控设备连接。
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