CN220105799U - 一种吸气式火灾探测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型专利提供一种吸气式火灾探测系统，包括探测单元、可调速吸气单元和一个采样单元；所述的采样单元，包括一个采样主管路和在至少2个防护区内分别设的一单向阀，还包括连通所述的单向阀和主管路的一采样支管路，且所述每个单向阀的开启压力各不相同；所述的可调速吸气单元的出气口与所述的探测单元的进气口连接，所述的可调速吸气单元的进气口和采样单元的采样主管路相连，所述的单向阀的进气口则与对应的防护区内的吸气口相连，所述的探测单元与所述的可调速吸气单元电连接。本实用新型不仅在密集布置的多个防护区之间精准定位火警位置，而且只需一个探测单元即可对多个相临近的防护区进行探测，大大地降低了吸气式火灾探测系统使用成本。

Description

一种吸气式火灾探测系统

技术领域

本实用新型属于火灾探测技术领域，涉及一种吸气式火灾探测系统。

背景技术

电化学储能电站大量运用于电网、发电厂等场所中，电化学储能电站在有限的空间内储存了大量的锂电池箱（电控柜或电控柜内的各个防护区），电池箱内的单体电池一旦发生热失控，容易出现火情的扩散，导致发生系统性火灾，烧毁整个集装箱，乃至发生爆炸。为防止此类火灾发生，需要针对锂电池的热失控实现极早期探测和定位，以便在单体电池热失控扩展前及时进行断电、降温等处置，防止系统性火灾发生。

现在普遍采用吸气式感烟探测系统来进行电化学储能电站的火灾预警，它改变了传统的点式感烟探测器的被动探测方式，采用了一种主动式的探测方式。它通过在防护区内布置一根采样主管路，在采样主管路上每隔几米就钻有一个小孔（采样孔），当防护区内的空气被吸气式感烟探测系统吸入采样主管路后，被送到探测单元进行分析，如果发现火灾气体或者烟雾，将发出警报。由于所有采样孔吸入的空气都进入到一根采样主管路内，因此目前绝大部分吸气式感烟探测系统没有办法定位到火情发生于哪个采样孔周围，可能造成火灾处理的不及时。

发明内容

为了解决上述存在的技术问题，本实用新型提供一种能及时精确定位火灾区域的吸气式火灾探测系统，包括探测单元、可调速吸气单元和一个采样单元；所述的采样单元，包括一个采样主管路和在至少2个防护区内分别设的一单向阀，还包括连通所述的单向阀和采样主管路的一采样支管路，且所述每个单向阀的开启压力各不相同；所述的可调速吸气单元的出气口与所述的探测单元的进气口连接，所述的可调速吸气单元的进气口和采样主管路相连，所述的单向阀的进气口与对应的防护区内的吸气口相连，所述的探测单元与所述的可调速吸气单元电连接。

优选的，所述吸气式火灾探测系统包括至少二个所述的采样单元及连接各采样单元与可调速吸气单元的一总采样主管路，其中在每个采样主管路与总采样主管路连接处上分别设一电磁阀，且其与所述的探测单元电连接。

优选的，所述的单向阀开启压力大于等于0。

优选的，所述的单向阀为膜片单向阀或弹簧单向阀或鸭嘴单向阀。

优选的，所述的探测单元为烟雾、温度和气体参数中至少一种探测参数的探测单元。

优选的，所述的可调速吸气单元为可调速吸气泵。

优选的，所述的可调速吸气单元为可调速风扇。

本实用新型提供一种吸气式火灾探测系统与现有技术对比，有以下有益效果：

1）能在密集布置的多个防护区内精准定位火警位置。

2）只需一个探测单元即可对多个相临近的防护区进行探测，降低了火灾探测系统使用成本。

附图说明

图1为实施例一提供的一种吸气式火灾探测系统结构示意图；

图2为实施例二提供的一种吸气式火灾探测系统结构示意图。

实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型提供的一种吸气式火灾探测系统进行详细说明。

实施例一

如图1所示，为一种吸气式火灾探测系统结构示意图，探测系统的防护区为1行8列的电控柜（一个电控柜含一个防护区），包括探测单元1、可调速吸气泵2和一个采样单元；所述的采样单元包括一采样主管路3、8个采样支管路4、8个吸气口5和8个正向开启压力各不相同的单向阀61-68；可调速吸气泵2的出气口与探测单元1进气口相连，可调速吸气泵2的进气口与采样主管路3相连，单向阀61-68的出气口分别通过各自采样支管路4与采样主管路3相连，单向阀61-68的进气口分别与安装在每个防护区内的吸气口5对应相连；探测单元1与可调速吸气泵2电连接；通过控制可调速吸气泵2的不同运转速度从而调节其进气口吸力，通过控制可调速吸气泵2的运转时间来控制采样管路内吸力维持时间以满足不同长短管路采样的时间要求。

每个单向阀的正向开启压力不同，分别记为P1、P2……p8，不失一般性，假定0≤p1<p2……<p8。在系统上电后初始时刻t1，探测单元设置吸气泵转速为n1，此时在吸气泵进气口处产生的吸力为p01，采样管路内吸力总损失为f1（由于各防护区较小，防护区之间的间隔较近，因此整个过程可近似认为从吸气泵进气口到各单向阀之间吸力损失相等）；当初始n1较小时，吸气泵进气口处产生的吸力较小，满足p01-f1（防护区处的吸力）< p1<p2……<p8，因此单向阀61~68都处于关闭状态，此时探测单元采样的是采样管路内的空气，这部分气体经过采样管路、吸气泵到达探测单元进气口进行检测，此为系统初始自检过程。

若自检正常，则探测单元适当增大吸气泵转速为n2，此时在吸气泵进气口处产生的吸力为p02，采样管路内吸力总损失为f2，此时可以满足p1<p02-f2 <p2……<p8，因此单向阀61正向开启，单向阀62~68仍处于关闭状态。此时探测单元采样的是采样管路内和防护区1内的空气，这部分气体经过采样管路、吸气泵到达探测单元进气口进行检测，若探测单元检测到异常（比如CO浓度超标），则可判断防护区1内发生火情，探测单元对外输出防护区1火警。

若上述过程检测正常，则探测单元适当增大吸气泵转速为n3，此时在吸气泵进气口处产生的吸力为p03，采样管路内吸力总损失为f3，此时可以满足p1<p2 <p02-f2<p3……<p8，因此单向阀61~62正向开启，单向阀63~68仍处于关闭状态；此时探测单元采样的是采样管路内、防护区1内和防护区2内的空气，这部分气体经过采样管路、吸气泵到达探测单元进气口进行检测；若探测单元检测到异常（比如CO浓度超标），由于由单向阀61开启至单向阀61、62同时开启进行主动吸气、采样探测过程的总时长，与防护区内火灾发生开始至火灾释放一氧化碳、氢气、电池液泄露气体、烟雾等特征物超过报警阈值过程的总时长相比，通常都是可以忽略不计的，因此也对防护区2内发生火情进行判断，探测单元对外输出防护区2火警。

若上述过程也检测正常，则按此规律依次开启剩余的单向阀，直至完成对每个防护区的依次采样检测，这为采样检测的一个正常周期。

若第一步自检过程探测单元就检测到异常（比如CO浓度超标），说明采样管路内初始就存在异常气体，可能原因是某一防护区内大量产生的异常气体顶开了某一单向阀，或者采样管路被外火源烧毁导致系统以外的异常气体窜入；此时应首先则对外立即输出自检故障状态，提醒人员查看；同时，探测单元立即增大吸气泵转速为最大值n9，此时在吸气泵进气口处产生的吸力为p09，采样管路内吸力总损失为f9，此时可以满足p1< p2……<p8 <p09-f9，因此单向阀61~68全部正向开启，吸气泵以最大功率吸取采样管路内和防护区1~8内的空气，以降低采样管路内异常气体的浓度。这一过程持续一段时间后，若探测单元检测到采样管路内浓度降到正常值，则探测单元降低吸气泵转速，按照自检正常程序重新进行，完成对每个防护区的依次采样检测，这样可以判断出初始状态是哪个防护区内发生火情，随即对外输出对应的火警； 若前述吸气泵以最大功率采样一段时间后，探测单元检测到管道内浓度仍处于高位，则可以判断为外火源导致，对外输出外部火警。

采样检测的两个正常周期之间，允许间隔一定稍长的时间，以降低吸气泵的磨损等，提高整个系统的寿命。

其中所述的可调速吸气泵还可以替换成类似的风扇等设备，所述探测单元为烟雾、温度和气体参数中至少一种探测参数的探测单元，所述单向阀为膜片单向阀或弹簧单向阀或鸭嘴单向阀，或者具有类似功能的单向阀。

实施例二

如图2所示，为一种吸气式火灾探测系统结构示意图，探测系统的防护区为3个电控柜内（每个电控柜内分别含有5个防护区）的防护区，包括探测单元1、可调速吸气泵（或风扇）2和三个采样单元以及连接它们的一总采样主管路3'；所述每个采样单元包括一个采样主管路3及设置其上的一电磁阀（71、72、73）、5个采样支管路4及吸气口5和在每个采样支管路上其相对应正向开启压力各不相同的单向阀（A1~A5、B1~B5、C1~C5）；可调速吸气泵2的出气口与探测单元1的进气口相连，可调速吸气泵2的进气口通过总采样主管路3'与电磁阀71、72、73相连，电磁阀71、72、73分别与正向开启压力各不相同的各个单向阀A1~A5、B1~B5、C1~C5的出气口通过各采样主管路3相连，单向阀A1~A5、B1~B5/C1~C5的进气口则分别与对应的防护区的吸气口5相连；探测单元1与可调速吸气泵2电连接，通过控制可调速吸气泵2的不同运转速度从而调节其进气口吸力，通过控制可调速吸气泵2的运转时间来控制采样管路内吸力维持时间以满足不同长短管路采样的时间要求；探测单元分别与电磁阀71、72、73电连接，通过控制电磁阀71、72、73的启闭状态从而控制A、B、C三列支路的导通状态。

所述的单向阀的正向开启压力不同，分别记为pA1、pA2……pA5、pB1、pB2……pB5、pC1、pC2……pC5，不失一般性，假定0≤pA1<pA2……<pA5，0≤pB1<pB2……<pB5，0≤pC1<pC2……<pC5。

与实施例一不同之处在于，实施例2中探测单元首先打开电磁阀71，然后按照实施例一中相同的方法对A列5个防护区进行依次采样检测，判断有无火警；然后探测单元再关闭电磁阀71，打开电磁阀72，对B列5个防护区进行依次采样检测，判断有无火警；最后探测单元再关闭电磁阀72，打开电磁阀73，对C列5个防护区进行依次采样检测，判断有无火警。

以上结合附图和实施技术方案对本发明进行了说明，但应能理解，本领域技术人员可在不偏离本发明的实质精神和范围的情况下对本发明进行变化或改进，但均应落入本发明技术方案的保护。

Claims (7)

1.一种吸气式火灾探测系统，其特征在于：包括探测单元、可调速吸气单元和一个采样单元；所述的采样单元，包括一个采样主管路和在至少2个防护区内分别设的一单向阀，还包括连通所述的单向阀和采样主管路的一采样支管路，且所述每个单向阀的开启压力各不相同；所述的可调速吸气单元的出气口与所述的探测单元的进气口连接，所述的可调速吸气单元的进气口和采样主管路相连，所述的单向阀的进气口与对应的防护区内的吸气口相连，所述的探测单元与所述的可调速吸气单元电连接。

2.如权利要求1所述的吸气式火灾探测系统，其特征在于：所述吸气式火灾探测系统包括至少二个所述的采样单元及连接各采样单元与可调速吸气单元的一总采样主管路，其中在每个采样主管路与总采样主管路连接处上分别设一电磁阀，且其与所述的探测单元电连接。

3.如权利要求1或2所述的吸气式火灾探测系统，其特征在于：所述的单向阀开启压力大于等于0。

4.如权利要求3所述的吸气式火灾探测系统，其特征在于：所述的单向阀为膜片单向阀或弹簧单向阀或鸭嘴单向阀。

5.如权利要求4所述的吸气式火灾探测系统，其特征在于：所述的探测单元为烟雾、温度和气体参数中至少一种探测参数的探测单元。

6.如权利要求5所述的吸气式火灾探测系统，其特征在于：所述的可调速吸气单元为可调速吸气泵。

7.如权利要求5所述的吸气式火灾探测系统，其特征在于：所述的可调速吸气单元为可调速风扇。