CN2482165Y

CN2482165Y - 多参数复合火警预报传感器

Info

Publication number: CN2482165Y
Application number: CN 01223868
Authority: CN
Inventors: 唐德尧
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-05-17
Filing date: 2001-05-17
Publication date: 2002-03-13
Anticipated expiration: 2011-05-17

Abstract

本实用新型在壳体内装有多个火警预报敏感器件,传感器为总线式结构,其输入和输出信息通过插座4经外设总线与仪表连接,设有多个敏感器件对应的检测单元、微处理器单元及其软件、通信接口、电源管理单元等,对火警进行多参数敏感决策预报,不仅可克服单参数传感器因敏感器件失效漏报或误报的缺陷,且用总线传输,可大大降低防火监控系统的代价,有广泛的应用前景。

Description

多参数复合火警预报传感器

本实用新型属于一种多参数复合传感器，特别涉及一种用多参数敏感决策对火警进行预报的传感器，可用于防火预警和火灾报警。

现有预报火警的传感器多为单参数传感器，有敏感烟雾的传感器，那是一种用光学的方法识别环境中出现的烟雾从而预报火警的传感器，其缺点是可能因空气中新出现的灰尘、蒸汽等而误报；也有敏感可燃气体泄漏的传感器，还有敏感温度异常的传感器，以及敏感电器线路超温的传感器等。所有这些传感器都是独立工作的，均存在其敏感面窄的局限性、单独决策的片面性，因而难以准确无误地预报火灾，同时，各个传感器基本上是用专用电缆单独与仪器连接的，又存在着敷线烦琐、用线很多的缺点。

本实用新型的任务是设计一种应用多参数敏感对火警进行多物理量侦察，对获得的多参数信息进行联合决策，以实现更全面、准确、可靠的火警预报，并能相应减少传输电缆的多参数复合火警预报传感器。

本实用新型是以如下的方式实现的。

传感器内含有由座体11、座罩12构成的壳体1，壳体内腔与检测环境沟通，内装N(N＞1)个可预报火警的敏感器件3和相应的电路板2，为减少传输电缆，传感器电路设计为总线式结构，其电源输入和信号输入输出可通过电缆和安装在壳体1上的插座4，经外部敷设的火警预报总线与相应的仪表连接，传感器上还可设计接线端子5，使电路板上的相应电路经电缆与装设于外部相应的敏感器件(如电缆火警预报敏感器件)连接。

电路板上设置有与多个敏感器件相应的检测单元，如可燃气体检测单元21，温度检测单元22，烟雾检测单元23，电缆火警检测单元24，还设有微处理器单元25及安装于其中的相应软件，通信接口26，电源管理单元27。

通过插座4引入的供电电源VDD，经过电源管理单元27调整，再供给各检测单元和微处理器和接口使用；电源管理单元27还对供电电源VDD和稳压前电压进行检测，其检测输出接到微处理器之AD变换器的相应通道，相应检测单元的输出信号接到微处理器之AD变换器的相应通道。

微处理器25通过输出口TIDS1对电源管理单元27进行控制。微处理器25的通信信号接到接口电路26，接口电路的通信输出输入端通过插座4与外设总线电缆连接。

本实用新型火警预报传感器用多个参数敏感，具有防止单参数传感器因敏感器件失效而漏报火警的优点，并能借助于软件对多参数信息联合决策，克服单参数敏感传感器的误报缺陷；采用总线传输结构，又能使防火监控系统的布线简便化，且可使微处理器的软件通常处于接受状态，在得到防火报警仪或计算机呼叫本传感器的代码后，将本传感器得到的火警信号汇报至防火报警仪或计算机，使得一条总线上可以接入多个有不同代码的多参数复合火警预报传感器，节约了每一个传感器均要一条专用电缆接到仪器的代价，具有广泛的应用前景。

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1，本实用新型一实施例结构简图。

图2，本实用新型电路方案结构图。

图3，本实用新型一实施例的电路结构图。

图1所示实施例：在一个能够通风对流但又能够局部避光的，由座、罩通过螺纹连接构成的壳体1内部，装有可燃气体、温度或红外、烟雾三个火警敏感器件，通过接线端子5还外接有电缆火警预报敏感器件和相应电路的电路板2。罩12的顶面和锥面开有大量进气孔，使被监测环境的气体通过这些孔进入传感器内部。座11的底面和四周也开了大量的通气孔，使通过罩12和电路板2流入的被检测环境的气体能够经过这些孔流出，形成对流，有利于环境气体的检测。

安装在壳体1的座11上的电路板2也开了若干孔洞，以便被检测环境的气体能够通过传感器实现对流，并在电路板与座11之间形成一个黑暗空腔，作为光电式烟雾敏感器的工作空间。

图3则是上述实施例的电路结构，相应含有可燃气体检测单元21、温度检测单元22、烟雾检测单元23和电缆火警检测单元24。

可燃气体检测器Q与负载电阻R1组成可燃气体检测单元21；温度敏感器件W(如TPM36或红外敏感器件如3DU10)自身构成了温度检测单元22；R8、R9、发光二极管V2、V3、V4和光敏管V5组成烟雾检测单元23；排电阻器R10、R11组成电缆火警检测单元24；晶体Z、电容器C1、C2、电阻器R12、R13和微处理器D1(如PIC16C73)组成微处理器单元25；电源管理单元27含有电源稳压器271，电阻器R2～R7和三极管V1；其中R2、R3构成VDD检测器，R6、R7构成稳压前电压检测器。

VDD检测器中，电阻R2一端接VDD，另一端接R3的一端，R3的另一端接地，R2、R3的连接点接到微处理器AN3，由微处理器对分压点的电压进行测量，然后计算出VDD。

稳压前电压检测器中，电阻器R6的一端接稳压前电压，即RP的输出端电压，另一端接R7，R7的另一端接地，R6、R7的连接点接到微处理器AN4，由微处理器对分压点的电压进行测量，然后计算出稳压前电压。

电源管理单元27中，NPN三极管V1的发射极接地，基极通过R5接微处理器的PWM输出口TIDS1，集电极通过R4接稳压前电压，微处理器通过控制PWM，使V1导通，在优先保障稳压前电压通过稳压器271的控制能输出可靠的电源VCC的同时，控制电压VDD与稳压前电压差的数值等于热敏器件的旁热电阻RP规定的电压。

可燃气体检测单元21中，可燃气体检测器Q内部的旁热电阻RP的一端接，VDD，另一端接稳压器271的输入端，可燃气体敏感器的敏感器件Q的一端接稳压电源的输出电压VCC，另一端接电阻器R1，R1的另一端接地，敏感器因为敏感到可燃气体而产生的电流变化在R1上产生压降而输出的电压信号，被接到微处理器的AN0进行测量。

温度检测单元22中，温度敏感器件(如TPM36，或红外敏感器件如3DU10连接一个另一端接地的负载电阻组成)的正端接VCC，负端接地，输出的电压接到微处理器的AN1进行测量。

烟雾检测单元23中，电阻器R8一端接VCC，另一端接发光二极管V2的正端，V2、V3、V4依次串接，V4的负端接地，光敏管V5的正端接VCC，负端接电阻R9的一端，电阻R9的另一端接地，R9上的压降即是烟雾检测电压，被接到微处理器的AN2进行测量。

微处理器内部的检测软件应用AD接口检测到的可燃气体信号、温度信号和烟雾信号分别或联合进行逻辑推理，克服单一敏感器件检测时可能的错误信息所导致的误报，克服单一敏感器失效不能提供信息所致的漏报，从而作出可靠性更高的火警预报和火灾报警。

电缆火警检测单元24中，排电阻器R10的公共端接VCC，其它端分别接微处理器的RB0～RB7数字量输入端，以将RB0～RB7上拉为高电平；排电阻器R11的一端通过接线端子5与外设的热感式电缆火警敏感器件连接，R11另一端接微处理器数字量输入端RB0～RB7，排电阻器R11对外部可能的电干扰进行限流以保护微处理器，当外设的、一端接地另一端接R11的热感电缆式敏感器因为感受到与之捆扎在一起的动力电缆过热而发生短路信号时，微处理器的输入端电平被拉低，微处理器由此判定被监视的动力电缆过热，将发出火警预报。

含有通信接口芯片(如MAX485)的通信接口26的相应端口DI、RO、DE、/RE和微处理器D1的相应端口RX、TX、SDD、SDI连接。

Claims

1.一种多参数复合火警预报传感器，含有座体(11)、座罩(12)构成的壳体(1)，壳体内腔与环境沟通，其特征是内装N(N＞1)个可预报火警的敏感器件(3)，和相应的电路板(2)；传感器对外连接为总线式结构，其电源输入和信号输入输出可通过电缆和安装在壳体(1)上的插座(4)经外部敷设的火警预报总线与相应的仪表连接；电路板上设置有多个与敏感器件相应的检测单元如(21、22、23)，还设有微处理器单元(25)及安装于其内的相应软件，通信接口(26)，电源管理单元(27)，通过插座(4)引入的供电电源VDD经过电源管理单元(27)的调整再供给各检测单元和微处理器及接口使用，电源管理单元(27)还对供电电源VDD和稳压前电压进行检测，其检测输出接到微处理器AD变换器的相应通道；各检测单元的输出信号接到微处理器(25)的AD变换器的相应通道；微处理器通过输出口TIDS1对电源管理单元(27)进行控制，其通信信号接到接口电路(26)，接口电路的通信输出输入端通过插座(4)与外设总线电缆连接。

2.根据权利要求1所述的多参数复合火警预报传感器，其特征是传感器设置有供与装设于外部的火警预报敏感器件连接的接线端子(5)。

3.按权利要求2所述的多参数复合火警预报传感器，其特征是传感器内部装设有可燃气体敏感器件、温度或红外敏感器件、烟雾敏感器件共三个火警预报敏感器件，通过接线端子(5)还外接有电缆火警预报敏感器件；相应的可燃气体检测单元(21)含有可燃气体敏感器件Q和负载电阻R1；温度敏感器件或红外敏感器件自身构成了温度检测单元(22)；R8、R9、发光二极管V2、V3、V4和光敏管V5组成烟雾检测单元(23)；排电阻器R10、R11组成电缆火警检测单元(24)；微处理单元(25)由微处理器D1、晶体Z、电容器C1、C2、电阻器R12、R13组成；电源管理单元(27)含有电源稳压器(271)、电阻R2～R7、三极管V1；R2一端接VDD，另一端接R3的一端，R3的另一端接地，R2、R3的连接点接到微处理器AN3通道；R6的一端接稳压前电压，另一端接R7，R7的另一端接地，R6、R7的连接点接到微处理器AN4通道；NPN三极管V1的发射极接地，基极通过R5接微处理器的PWM输出口TIDS1，集电极通过R4接稳压前电压；可燃气体检测单元(21)中，可燃气体检测器Q内部的旁热电阻RP的一端接VDD，另一端接稳压器(271)的输入端，敏感器件Q的一端接稳压电源的输出电压VCC，另一端接电阻器R1，R1的另一端接地；温度检测单元(22)其敏感器件的正端接VCC，负端接地；烟雾检测单元(23)的电阻器R8一端接VCC，另一端接发光二极管V2的正端，V2、V3、V4依次串接，V4的负端接地，光敏管V5的正端接VCC，负端接电阻R9的一端，电阻R9的另一端接地；可燃气体检测单元(21)、温度检测单元(22)、烟雾检测单元(23)的输出信号依次分别接到微处理器AD变换器AN0、AN1、AN2通道；电缆火警检测单元(24)，其排电阻器R10的公共端接VCC，其它端分别接微处理器的RB0～RB7数字量输入端；排电阻器R11的一端通过接线端子5与外设的热感式电缆火警敏感器件连接，R11另一端也接微处理器数字量输入端RB0～RB7端；含有通信接口芯片的通信接口(26)的相应端口DI、RO、DE、/RE和微处理器D1的相应端口RX、TX、SDD、SDI连接。