專利名稱：紅外多參數(shù)火氣探測(cè)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種火災(zāi)探測(cè)工具，特別是一種復(fù)合參數(shù)火災(zāi)探測(cè)器，可用于多種火災(zāi)場(chǎng)合各種火情的及時(shí)、準(zhǔn)確探測(cè)。
背景技術(shù)：
相對(duì)室內(nèi)火災(zāi)，野外火災(zāi)有其獨(dú)特的特點(diǎn)
1)受空間限制小，燃燒時(shí)處于完全敞露狀態(tài)，供氧充分，空氣對(duì)流快，火勢(shì)蔓延速度快， 燃燒面積大；
2)當(dāng)氣溫越高，可燃物的溫度隨之升高，與著火點(diǎn)的溫差就越小，更容易被引燃，造成火勢(shì)發(fā)展迅猛；
3)火勢(shì)多變，經(jīng)常出現(xiàn)不規(guī)則燃燒，火勢(shì)較難控制，用水量大，撲救難度高，而且往往形成立體、多層次燃燒，火災(zāi)危害和損失更為嚴(yán)重。鑒于野外火災(zāi)的上述特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)野外火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)時(shí)要基于早發(fā)現(xiàn)、早撲救的原則，從而更加有效的防治火災(zāi)，另外由于野外環(huán)境惡劣，各種干擾繁多，因此還要盡量提高系統(tǒng)的抗干擾能力?，F(xiàn)有的野外火災(zāi)探測(cè)器包括單一參數(shù)火災(zāi)探測(cè)器和復(fù)合參數(shù)火災(zāi)探測(cè)器。單一參數(shù)火災(zāi)探測(cè)器對(duì)火災(zāi)特征信號(hào)響應(yīng)靈敏度的不均勻性，導(dǎo)致它對(duì)實(shí)際火災(zāi)的探測(cè)能力受到了限制。人們要根據(jù)不同的使用場(chǎng)所以及該場(chǎng)所可能會(huì)發(fā)生的火災(zāi)類型來合理地選擇火災(zāi)探測(cè)器的種類。如果選擇不當(dāng)，就易造成誤報(bào)或漏報(bào)。加之現(xiàn)實(shí)中的火災(zāi)多種多樣，又具有較大的偶然性和不穩(wěn)定性，使早期階段的火災(zāi)現(xiàn)象和虛假火災(zāi)現(xiàn)象常?；祀s在一起很難及時(shí)做出準(zhǔn)確的判斷，火警誤報(bào)時(shí)有發(fā)生。復(fù)合參數(shù)火災(zāi)探測(cè)器采用多參數(shù)復(fù)合探測(cè)方法，采用多參數(shù)復(fù)合探測(cè)方法的目的是使探測(cè)器能夠探測(cè)火災(zāi)的多種參數(shù)，克服測(cè)量單一參量可能導(dǎo)致的誤報(bào)。多參量的復(fù)合火災(zāi)探測(cè)是采用多元同步探測(cè)，并及時(shí)進(jìn)行綜合智能信號(hào)處理，使兩種或兩種以上不同類型探測(cè)器元件的功能協(xié)調(diào)地復(fù)合在一個(gè)探測(cè)器中。因此，多參量的復(fù)合火災(zāi)探測(cè)不僅可以克服單一火災(zāi)參量造成的誤報(bào)，還可以識(shí)別由于非火災(zāi)信號(hào)導(dǎo)致的誤報(bào)，是未來火災(zāi)探測(cè)技術(shù)的研究熱點(diǎn)?；馂?zāi)的氣體產(chǎn)物可作為火災(zāi)探測(cè)的主要特征之一，將氣體探測(cè)引入到復(fù)合火災(zāi)探測(cè)技術(shù)中，更適合火災(zāi)的早期報(bào)警，且在抗干擾方面更具有優(yōu)勢(shì)。目前，德國(guó)研究成功了利用光電感煙、離子感煙、感溫和CO探測(cè)四種功能進(jìn)行復(fù)合探測(cè)的氣體火災(zāi)探測(cè)器，我國(guó)在這方面的研究是以2 3個(gè)參量的復(fù)合技術(shù)為主，如感煙、感溫二元復(fù)合的煙溫復(fù)合式火災(zāi)探測(cè)器，紅外光束線型煙溫火災(zāi)探測(cè)器，光電、離子感煙復(fù)合探測(cè)器以及感溫、感煙、CO三元復(fù)合火災(zāi)探測(cè)器等。但是這些探測(cè)方式均以火災(zāi)產(chǎn)生的附屬產(chǎn)物作為探測(cè)對(duì)象，不僅會(huì)產(chǎn)生誤報(bào)，而且會(huì)有較大的延時(shí)。人們一直致力于研究一種多元復(fù)合探測(cè)技術(shù)來及時(shí)、準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)火情，從而實(shí)現(xiàn)防災(zāi)減災(zāi)，但現(xiàn)今應(yīng)用的復(fù)合參數(shù)火災(zāi)探測(cè)器的及時(shí)、準(zhǔn)確探測(cè)效果依然不夠理想。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種紅外多參數(shù)火氣探測(cè)器，針對(duì)現(xiàn)有火災(zāi)探測(cè)器的不足，利用多個(gè)不同波段的熱釋電探測(cè)器探測(cè)火焰及其環(huán)境背景信號(hào)，結(jié)合智能紅外C0/C02 氣體探測(cè)器采集的信號(hào)，還可輔以硫化鉛溫度探測(cè)器的信號(hào)，進(jìn)行多傳感器信息融合，引入多種模式識(shí)別算法進(jìn)行識(shí)別分析，能更好地達(dá)到提早報(bào)警，降低誤報(bào)的目的。本發(fā)明中的電路采用自適應(yīng)增益可調(diào)放大電路，可減少因信號(hào)飽和帶來的誤報(bào)警，且設(shè)計(jì)新穎，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，可靠性高，不受太陽光及可見光的影響，對(duì)火災(zāi)早期探測(cè)也有較高的靈敏度。為達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案
一種紅外多參數(shù)火氣探測(cè)器，包括殼體和于其內(nèi)部空腔中安裝的光學(xué)窗口組件、探測(cè)器元件陣列、火災(zāi)警報(bào)指示燈和主控電路板，探測(cè)器元件陣列為復(fù)合式火災(zāi)探測(cè)器，主控電路板包括信號(hào)板和電源板，信號(hào)板包括處理器和處理器外圍電路，探測(cè)器元件陣列的信號(hào)輸出端通過放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊與處理器外圍電路的信號(hào)輸入端信號(hào)連接，處理器外圍電路的信號(hào)輸出端與火災(zāi)警報(bào)指示燈的信號(hào)輸入端信號(hào)連接，電源板控制向處理器、探測(cè)器元件陣列和火災(zāi)警報(bào)指示燈供電。殼體由殼體上蓋、殼體底座以及其間的殼間墊圈三部分密封連接而成，與光學(xué)窗口組件對(duì)應(yīng)的窗口開設(shè)于殼體上蓋上；光學(xué)窗口組件包括藍(lán)寶石光學(xué)透鏡及其緊固定位組件，緊固定位組件包括窗口墊圈和透鏡壓緊件，窗口墊圈設(shè)置于殼體上蓋和光學(xué)透鏡之間，透鏡壓緊件設(shè)置于殼體底座和光學(xué)透鏡之間，透鏡壓緊件通過調(diào)整行程并壓緊光學(xué)透鏡，使光學(xué)透鏡實(shí)現(xiàn)彈性軟接觸緊固定位；探測(cè)器元件陣列至少包括中心波長(zhǎng)為3. Sum,4. 3um、5. Oum的三只熱釋電探測(cè)器，其中4. 3um波段的熱釋電探測(cè)器探測(cè)火焰特征信息，3. Sum與5. Oum波段的熱釋電探測(cè)器探測(cè)背景輻射信息，處理器通過對(duì)探測(cè)器元件陣列采集的輻射強(qiáng)度信息進(jìn)行分析后，通過處理器外圍電路的信號(hào)輸出端口向火災(zāi)警報(bào)指示燈發(fā)送指令信號(hào)。作為本發(fā)明的改進(jìn)，上述殼體上還設(shè)有智能紅外C0/C02氣體探測(cè)器專用標(biāo)準(zhǔn)螺紋口，將智能紅外C0/C02氣體探測(cè)器的固定連接端旋入螺紋口中，使智能紅外C0/C02氣體探測(cè)器的信號(hào)輸出端與處理器外圍電路的信號(hào)輸入端信號(hào)連接，智能紅外C0/C02氣體探測(cè)器探測(cè)火災(zāi)燃燒時(shí)產(chǎn)生的C0/C02氣體濃度也為火焰探測(cè)排除干擾提供輔助判斷信息； 火災(zāi)警報(bào)指示燈為三色指示燈，無火情狀態(tài)下顯示綠燈，在智能紅外C0/C02氣體探測(cè)器探測(cè)到CO濃度達(dá)到警示值時(shí)預(yù)警閃爍黃燈，在探測(cè)器元件陣列探測(cè)的現(xiàn)場(chǎng)信息達(dá)到火災(zāi)報(bào)警條件時(shí)閃爍紅燈。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，上述探測(cè)器元件陣列還包括一只中心波長(zhǎng)為2. 7um的硫化鉛溫度探測(cè)器，探測(cè)視場(chǎng)內(nèi)目標(biāo)物的溫度和火焰第二強(qiáng)度的輻射信息，為火災(zāi)探測(cè)排除干擾提供輔助判斷信息。作為本發(fā)明的再進(jìn)一步改進(jìn)，在上述探測(cè)器元件陣列的信號(hào)輸出端與處理器外圍電路的信號(hào)輸入端之間增設(shè)程控增益放大器，程控增益放大器具有可調(diào)增益帶通濾波器放大電路，通過信號(hào)放大倍數(shù)的調(diào)整控制來減少因信號(hào)飽和帶來的火情誤判。作為本發(fā)明的又一種改進(jìn)，光學(xué)透鏡采用藍(lán)寶石晶體材料。光學(xué)透鏡的厚度優(yōu)選為4mm。上述光學(xué)透鏡的外圍最好套有透鏡保護(hù)套，光學(xué)透鏡和窗口墊圈之間還優(yōu)選設(shè)有透鏡彈性固定件，光學(xué)透鏡和透鏡壓緊件之間還優(yōu)選設(shè)有透鏡墊片。上述主控電路板上優(yōu)選設(shè)有RS232、RS485和12C通訊接口中的任何一種接口或任意幾種接口。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下顯而易見的突出實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著優(yōu)點(diǎn)
1.本發(fā)明用多個(gè)不同波段的探測(cè)器元件陣列探測(cè)火焰信號(hào)，結(jié)合智能紅外C0/C02氣體探測(cè)器采集的信號(hào)并采用多種模式識(shí)別算法進(jìn)行多種傳感器信息融合識(shí)別分析，從而給出火災(zāi)信息的準(zhǔn)確判斷，可靠性高，能更好地達(dá)到提早報(bào)警，降低誤報(bào)的目的。2.本發(fā)明中的電路采用自適應(yīng)增益可調(diào)放大電路，可減少因探測(cè)器輸出信號(hào)飽和帶來的誤報(bào)警。3.本發(fā)明采用多傳感器信息融合技術(shù)，對(duì)是否發(fā)生火災(zāi)進(jìn)行判斷，引入多種模式識(shí)別算法閾值法、相關(guān)算法、功率譜分析法，可進(jìn)一步增加火氣探測(cè)器多信息及預(yù)知功能。4.本發(fā)明火氣探測(cè)器的功能器件結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，智能化程度高，可靠性高，整體設(shè)計(jì)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)防爆要求，對(duì)復(fù)雜火情和野外、作業(yè)場(chǎng)、建筑物等各類火場(chǎng)的探測(cè)適應(yīng)能力強(qiáng)，易于操作和使用，綜合火災(zāi)探測(cè)效果非常理想。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例一的火氣探測(cè)器的分解結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施例三的火氣探測(cè)器的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例詳述如下 實(shí)施例一
參見圖1，一種紅外多參數(shù)火氣探測(cè)器，包括殼體和于其內(nèi)部空腔中安裝的光學(xué)窗口組件、探測(cè)器元件陣列12、火災(zāi)警報(bào)指示燈9和主控電路板10，探測(cè)器元件陣列12為復(fù)合式火災(zāi)探測(cè)器，主控電路板10包括信號(hào)板和電源板，信號(hào)板包括處理器和處理器外圍電路， 探測(cè)器元件陣列12的信號(hào)輸出端通過放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊與處理器外圍電路的信號(hào)輸入端信號(hào)連接，處理器外圍電路的信號(hào)輸出端與火災(zāi)警報(bào)指示燈9的信號(hào)輸入端信號(hào)連接， 電源板控制向處理器、探測(cè)器元件陣列12和火災(zāi)警報(bào)指示燈9供電。殼體由殼體上蓋1、殼體底座11以及其間的殼間墊圈3三部分密封連接而成，與光學(xué)窗口組件對(duì)應(yīng)的窗口開設(shè)于殼體上蓋1上；光學(xué)窗口組件包括光學(xué)透鏡6及其緊固定位組件，緊固定位組件包括窗口墊圈2和透鏡壓緊件8，窗口墊圈2設(shè)置于殼體上蓋1和光學(xué)透鏡6之間，透鏡壓緊件8設(shè)置于殼體底座11和光學(xué)透鏡6之間，透鏡壓緊件8通過調(diào)整行程并壓緊光學(xué)透鏡6，使光學(xué)透鏡6實(shí)現(xiàn)彈性軟接觸緊固定位；探測(cè)器元件陣列12至少包括中心波長(zhǎng)為3. Sum,4. 3um、 5. Oum的三只熱釋電探測(cè)器，其中4. 3um波段的熱釋電探測(cè)器探測(cè)火焰特征信息，3. Sum與 5. Oum波段的熱釋電探測(cè)器探測(cè)背景輻射信息，處理器通過對(duì)探測(cè)器元件陣列12采集的輻射強(qiáng)度信息進(jìn)行分析后，通過處理器外圍電路的信號(hào)輸出端口向火災(zāi)警報(bào)指示燈9發(fā)送指令信號(hào)。在C02峰值輻射波段4. 3 μ m兩側(cè)各選擇了一個(gè)參比波段3. 8 μ m與5. 0 μ m，由于任意一個(gè)紅外輻射源在這三個(gè)波段都有其獨(dú)特的光譜特征，因此比較這三個(gè)波段輻射強(qiáng)度之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，就可將火焰和其他紅外輻射源區(qū)別開來。在本實(shí)施例中，4. 3um波段的熱釋電探測(cè)器為火焰最強(qiáng)輻射監(jiān)測(cè)通道，用于獲取火焰特征信息，3. Sum與5. Oum波段的熱釋電探測(cè)器為背景輻射監(jiān)測(cè)通道，用于獲取背景輻射信息。參見圖1，在本實(shí)施例中，上述殼體上還設(shè)有智能紅外C0/C02氣體探測(cè)器專用標(biāo)準(zhǔn)螺紋口 13，將智能紅外C0/C02氣體探測(cè)器的固定連接端旋入螺紋口 13中，使智能紅外 C0/C02氣體探測(cè)器的信號(hào)輸出端與處理器外圍電路的信號(hào)輸入端信號(hào)連接，智能紅外CO/ C02氣體探測(cè)器探測(cè)火災(zāi)燃燒時(shí)產(chǎn)生的C0/C02氣體濃度也為火焰探測(cè)排除干擾提供輔助判斷信息；火災(zāi)警報(bào)指示燈9為三色指示燈，無火情狀態(tài)下顯示綠燈，在智能紅外C0/C02氣體探測(cè)器探測(cè)到CO濃度達(dá)到警示值時(shí)預(yù)警閃爍黃燈，在探測(cè)器元件陣列12探測(cè)的現(xiàn)場(chǎng)信息達(dá)到火災(zāi)報(bào)警條件時(shí)閃爍紅燈。智能紅外C0/C02氣體傳感器把火焰燃燒產(chǎn)生的大量C02 作為判斷信息之一，一旦有火焰，那么探測(cè)器周圍15米范圍內(nèi)C02氣體濃度會(huì)驟然增加，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于常態(tài)數(shù)值，這些信息作為輔助判斷信息，增加火焰探測(cè)器的可靠性，減少火災(zāi)的誤報(bào)警和漏報(bào)警。此外，智能紅外C0/C02氣體傳感器還可以探測(cè)火災(zāi)早期的一些特征，即探測(cè)在燃燒初期陰燃階段由于不完全燃燒產(chǎn)生的大量C0，可以實(shí)現(xiàn)提前預(yù)警功能，提高火災(zāi)探測(cè)的及時(shí)性技術(shù)效果。在本實(shí)施例中，上述光學(xué)透鏡6的外圍套有透鏡保護(hù)套5，上述光學(xué)透鏡6和窗口墊圈2之間還設(shè)有透鏡彈性固定件4，上述光學(xué)透鏡6和透鏡壓緊件8之間還設(shè)有透鏡墊片 7。透鏡保護(hù)套5、透鏡彈性固定件4和透鏡墊片7組成光學(xué)透鏡6的彈性保護(hù)構(gòu)造組件，使光學(xué)透鏡6實(shí)現(xiàn)彈性軟接觸緊固定位。實(shí)施例二
本實(shí)施例與實(shí)施例一的技術(shù)方案基本相同，不同之處在于
在本實(shí)施例中，探測(cè)器元件陣列12還包括一只中心波長(zhǎng)為2. 7um的硫化鉛溫度探測(cè)器，探測(cè)視場(chǎng)內(nèi)目標(biāo)物的溫度和火焰第二強(qiáng)度的輻射信息，為火災(zāi)探測(cè)排除干擾提供輔助判斷信息。碳?xì)浠衔锶紵龝r(shí)在紅外波段內(nèi)的2. 7μπι與4. 3μπι附近有一個(gè)峰值，而太陽在這兩個(gè)波段附近的輻射被空氣中的C02所吸收，因此使用安裝窄帶濾光片的中心波段在 2. 7 μ m附近的硫化鉛溫度探測(cè)器及其傳感器與中心波段在4. 3 μ m附近的熱釋電傳感器作為火焰探測(cè)的傳感器。2. 7 μ m的硫化鉛探測(cè)器對(duì)火焰信號(hào)靈敏度高，作為監(jiān)測(cè)火焰強(qiáng)度趨勢(shì)使用，且探測(cè)視場(chǎng)內(nèi)目標(biāo)物溫度，用于火焰探測(cè)排除干擾的輔助判斷。中心波長(zhǎng)為2. 7um 硫化鉛溫度探測(cè)器主要探測(cè)視場(chǎng)內(nèi)目標(biāo)物溫度，作為火焰探測(cè)排除干擾的輔助判斷，此外還可用于探測(cè)火焰第二強(qiáng)度的輻射信息，作為火焰探測(cè)排除干擾的輔助判斷。所有探測(cè)器元件探測(cè)到的信號(hào)經(jīng)過信號(hào)板的放大電路放大后輸入處理器進(jìn)行處理。熱釋電探測(cè)器和硫化鉛溫度探測(cè)器的這四個(gè)波段可用于監(jiān)測(cè)視場(chǎng)內(nèi)高溫紅外輻射源以及環(huán)境背景輻射，從而消除了由閃爍的背景輻射源和高溫輻射源造成的誤報(bào)警。采用多傳感器信息融合技術(shù)，對(duì)是否將要發(fā)生火災(zāi)進(jìn)行預(yù)警判斷，增加火災(zāi)預(yù)知功能。中心波長(zhǎng)為3. Sum,4. 3um、5. Oum的三只熱釋電探測(cè)器和中心波長(zhǎng)為2. 7um硫化鉛溫度探測(cè)器形成紅外四波段的探測(cè)器元件陣列12，再輔以智能紅外C0/C02氣體探測(cè)器，就形成了紅外四波段和氣體分析結(jié)合的多參數(shù)火氣探測(cè)器，突破了傳統(tǒng)探測(cè)方式對(duì)火災(zāi)產(chǎn)生的附屬產(chǎn)物作為探測(cè)對(duì)象的局限性，有效減少了火災(zāi)誤報(bào)，克服了報(bào)警延時(shí)的缺陷。實(shí)施例三
本實(shí)施例與實(shí)施例一和實(shí)施例二的技術(shù)方案基本相同，不同之處在于參見圖2，在本實(shí)施例中，在探測(cè)器元件陣列12的信號(hào)輸出端與處理器外圍電路的信號(hào)輸入端之間增設(shè)程控增益放大器，程控增益放大器具有可調(diào)增益帶通濾波器放大電路， 通過信號(hào)放大倍數(shù)的自動(dòng)調(diào)整控制來減少因信號(hào)飽和帶來的火情誤判。在圖2中，4. 3um、 3. Sum,5. Oum的三種波段的熱釋電探測(cè)器元件和2. 7umPbS溫度探測(cè)器元件將探測(cè)到的信號(hào)通過帶通濾波放大電路進(jìn)行濾波放大后輸入處理器的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，處理器中程控增益控制對(duì)放大倍數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，當(dāng)信號(hào)出現(xiàn)飽和時(shí)，自動(dòng)減小放大倍數(shù)。電路中采用程控增益放大器對(duì)放大電路增益進(jìn)行調(diào)節(jié)，當(dāng)高溫物體靠近本發(fā)明火氣探測(cè)器并且以2-30Hz的頻率晃動(dòng)時(shí)，各個(gè)探測(cè)通道的信號(hào)就會(huì)出現(xiàn)飽和，此時(shí)主控電路板10 會(huì)發(fā)出控制指令給數(shù)字電位器來調(diào)整放大倍數(shù)，解決信號(hào)飽和造成的誤報(bào)警。參見圖2，上述主控電路板10上優(yōu)選設(shè)有RS232、RS485和I2C通訊接口中的任何一種接口或任意幾種接口。在本實(shí)施例中，主控電路板10上留有RS232、RS485和I2C等通訊接口，可兼容各類通訊方式的智能紅外C0/C02氣體探測(cè)器，同時(shí)設(shè)置更多閑置的RS232、 RS485等通訊接口還可以實(shí)現(xiàn)建立各種用戶端口的通訊方式信號(hào)連接。實(shí)施例四
本實(shí)施例與上述實(shí)施例的技術(shù)方案基本相同，不同之處在于 在本實(shí)施例中，光學(xué)透鏡6采用藍(lán)寶石晶體材料，有選擇紅外波長(zhǎng)濾波的作用，避免 0 6um以外的其他波段的干擾光的影響。實(shí)施例五
本實(shí)施例與上述實(shí)施例的技術(shù)方案基本相同，不同之處在于 在本實(shí)施例中，光學(xué)透鏡的厚度優(yōu)選為4mm，4mm厚的光學(xué)透鏡6的鏡片厚度完全可達(dá)到國(guó)家防爆標(biāo)準(zhǔn)要求，更加安全可靠。本發(fā)明紅外多參數(shù)火氣探測(cè)器整體是符合國(guó)家防爆標(biāo)準(zhǔn)要求的，其殼體、殼體上設(shè)計(jì)的C0/C02氣體探測(cè)器專用標(biāo)準(zhǔn)螺紋接口 13、光學(xué)窗口組件中緊固定位組件的設(shè)計(jì)、光學(xué)透鏡6的鏡片厚度設(shè)計(jì)均需達(dá)到防爆要求。上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行了說明，但本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，還可以根據(jù)本發(fā)明的發(fā)明創(chuàng)造的目的做出多種變化，凡依據(jù)本發(fā)明技術(shù)方案的精神實(shí)質(zhì)和原理下做的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，只要符合本發(fā)明的發(fā)明目的，只要不背離本發(fā)明紅外多參數(shù)火氣探測(cè)器的技術(shù)原理和發(fā)明構(gòu)思，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種紅外多參數(shù)火氣探測(cè)器，包括殼體和于其內(nèi)部空腔中安裝的光學(xué)窗口組件、探測(cè)器元件陣列(12)、火災(zāi)警報(bào)指示燈(9)和主控電路板(10)，所述探測(cè)器元件陣列(12)為復(fù)合式火災(zāi)探測(cè)器，所述主控電路板(10)包括信號(hào)板和電源板，所述信號(hào)板包括處理器和處理器外圍電路，所述探測(cè)器元件陣列(12)的信號(hào)輸出端通過放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊與所述處理器外圍電路的信號(hào)輸入端信號(hào)連接，所述處理器外圍電路的信號(hào)輸出端與所述火災(zāi)警報(bào)指示燈(9)的信號(hào)輸入端信號(hào)連接，所述電源板控制向所述處理器、探測(cè)器元件陣列 (12)和火災(zāi)警報(bào)指示燈(9 )供電，其特征在于所述殼體由殼體上蓋(1 )、殼體底座(11)以及其間的殼間墊圈(3)三部分密封連接而成，所述與光學(xué)窗口組件對(duì)應(yīng)的窗口開設(shè)于所述殼體上蓋(1)上；所述光學(xué)窗口組件包括光學(xué)透鏡(6)及其緊固定位組件，所述緊固定位組件包括窗口墊圈(2)和透鏡壓緊件(8)，所述窗口墊圈(2)設(shè)置于所述殼體上蓋(1)和所述光學(xué)透鏡(6) 之間，所述透鏡壓緊件(8 )設(shè)置于所述殼體底座(11)和所述光學(xué)透鏡(6 )之間，所述透鏡壓緊件(8)通過調(diào)整行程并壓緊所述光學(xué)透鏡(6)，使所述光學(xué)透鏡(6)實(shí)現(xiàn)彈性軟接觸緊固定位；所述探測(cè)器元件陣列(12)至少包括中心波長(zhǎng)為3. Sum,4. 3um、5. Oum的三只熱釋電探測(cè)器，其中4. 3um波段的熱釋電探測(cè)器探測(cè)火焰特征信息，3. Sum與5. Oum波段的熱釋電探測(cè)器探測(cè)背景輻射信息，所述處理器通過對(duì)所述探測(cè)器元件陣列(12)采集的輻射強(qiáng)度信息進(jìn)行分析后，通過處理器外圍電路的信號(hào)輸出端口向所述火災(zāi)警報(bào)指示燈(9 )發(fā)送指令信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外多參數(shù)火氣探測(cè)器，其特征在于所述殼體上還設(shè)有智能紅外C0/C02氣體探測(cè)器專用標(biāo)準(zhǔn)螺紋口(13)，將智能紅外C0/C02氣體探測(cè)器的固定連接端旋入所述螺紋口(13)中，使所述智能紅外C0/C02氣體探測(cè)器的信號(hào)輸出端與所述處理器外圍電路的信號(hào)輸入端信號(hào)連接，所述智能紅外C0/C02氣體探測(cè)器探測(cè)火災(zāi)燃燒時(shí)產(chǎn)生的C0/C02氣體濃度也為火焰探測(cè)排除干擾提供輔助判斷信息；所述火災(zāi)警報(bào)指示燈 (9)為三色指示燈，無火情狀態(tài)下顯示綠燈，在所述智能紅外C0/C02氣體探測(cè)器探測(cè)到CO 濃度達(dá)到警示值時(shí)預(yù)警閃爍黃燈，在所述探測(cè)器元件陣列(12)探測(cè)的現(xiàn)場(chǎng)信息達(dá)到火災(zāi)報(bào)警條件時(shí)閃爍紅燈。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的紅外多參數(shù)火氣探測(cè)器，其特征在于所述探測(cè)器元件陣列 (12)還包括一只中心波長(zhǎng)為2. 7um的硫化鉛溫度探測(cè)器，探測(cè)視場(chǎng)內(nèi)目標(biāo)物的溫度和火焰第二強(qiáng)度的輻射信息，為火災(zāi)探測(cè)排除干擾提供輔助判斷信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任意一項(xiàng)所述的紅外多參數(shù)火氣探測(cè)器，其特征在于在所述探測(cè)器元件陣列(12)的信號(hào)輸出端與所述處理器外圍電路的信號(hào)輸入端之間增設(shè)程控增益放大器，所述程控增益放大器具有可調(diào)增益帶通濾波器放大電路，通過信號(hào)放大倍數(shù)的自動(dòng)調(diào)整控制來減少因信號(hào)飽和帶來的火情誤判。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任意一項(xiàng)所述的紅外多參數(shù)火氣探測(cè)器，其特征在于所述光學(xué)透鏡(6)采用藍(lán)寶石晶體材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的紅外多參數(shù)火氣探測(cè)器，其特征在于所述光學(xué)透鏡(6)采用藍(lán)寶石晶體材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任意一項(xiàng)所述的紅外多參數(shù)火氣探測(cè)器，其特征在于所述光學(xué)透鏡(6)的厚度為4mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任意一項(xiàng)所述的紅外多參數(shù)火氣探測(cè)器，其特征在于所述光學(xué)透鏡(6)的外圍套有透鏡保護(hù)套(5)，所述光學(xué)透鏡(6)和所述窗口墊圈(2)之間還設(shè)有透鏡彈性固定件(4)，所述光學(xué)透鏡(6)和所述透鏡壓緊件(8)之間還設(shè)有透鏡墊片(7)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任意一項(xiàng)所述的紅外多參數(shù)火氣探測(cè)器，其特征在于所述主控電路板(10)上設(shè)有RS232、RS485和I2C通訊接口中的任何一種接口或任意幾種接口。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種紅外多參數(shù)火氣探測(cè)器，包括殼體和于其內(nèi)部空腔中安裝的光學(xué)窗口組件、探測(cè)器元件陣列、火災(zāi)警報(bào)指示燈和主控電路板，探測(cè)器元件陣列為復(fù)合式火災(zāi)探測(cè)器，光學(xué)窗口組件包括光學(xué)透鏡及其緊固定位組件，緊固定位組件使光學(xué)透鏡實(shí)現(xiàn)彈性軟接觸緊固定位；探測(cè)器元件陣列至少包括中心波長(zhǎng)為3.8μm、4.3μm、5.0μm的三只熱釋電探測(cè)器。利用多個(gè)不同波段的熱釋電探測(cè)器探測(cè)火焰及其環(huán)境背景信號(hào)，結(jié)合智能紅外CO/CO2氣體探測(cè)器采集的信號(hào)，還可輔以硫化鉛溫度探測(cè)的信號(hào)，進(jìn)行多傳感器信息融合，更好地達(dá)到提早報(bào)警，降低誤報(bào)的目的。本發(fā)明火氣探測(cè)器結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，整體設(shè)計(jì)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)防爆要求，可靠性高，不受太陽光及可見光的影響，對(duì)火災(zāi)早期探測(cè)也有較高的靈敏度。
文檔編號(hào)G08B17/12GK102426753SQ201110370140
公開日2012年4月25日 申請(qǐng)日期2011年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月21日
發(fā)明者丁麗娜, 劉燕燕, 張永懷, 李海飛, 楊幫華 申請(qǐng)人:上海大學(xué)