一種煙感火災(zāi)探測方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種煙感火災(zāi)探測方法及裝置，煙霧傳感器、風(fēng)速傳感器分別實(shí)時(shí)測量環(huán)境的煙霧濃度值、風(fēng)速值，并傳送到控制器。控制器接收煙霧濃度值、風(fēng)速值，根據(jù)風(fēng)速值調(diào)節(jié)煙霧濃度閾值，并將實(shí)際煙霧濃度值與調(diào)節(jié)后的煙霧濃度閾值進(jìn)行比較，如果實(shí)際煙霧濃度值大于調(diào)節(jié)后的煙霧濃度閾值，控制器觸發(fā)聲光報(bào)警模塊。煙霧濃度閾值根據(jù)所獲取周邊環(huán)境風(fēng)速值進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，若風(fēng)速傳感器感知周邊空氣流動(dòng)劇烈，則煙霧濃度閾值相應(yīng)降低；反之，若風(fēng)速傳感器感知周邊空氣流動(dòng)平緩，則煙霧濃度閾值相應(yīng)提高。本發(fā)明提供的煙感火災(zāi)探測方法和裝置適應(yīng)大范圍風(fēng)速變化，可對發(fā)生火災(zāi)的情況準(zhǔn)確報(bào)警。
【專利說明】一種煙感火災(zāi)探測方法及裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及消防檢測領(lǐng)域，尤其涉及一種煙感火災(zāi)探測方法及裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]光電式煙感火災(zāi)探測器是目前火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)中主要使用的探測器類型，其利用煙霧顆粒對光的散射特征，通過測量散射光的強(qiáng)度間接感知煙霧濃度的變化。
[0003]在實(shí)際情況中，煙感火災(zāi)探測器所感知的煙霧濃度受周邊空氣流動(dòng)變化影響明顯。當(dāng)煙感火災(zāi)探測器周邊空氣流動(dòng)平緩，則探測器周邊的煙霧顆粒擴(kuò)散速度緩慢，探測器易感知到煙霧存在，并進(jìn)而判斷火災(zāi)發(fā)生。當(dāng)周邊空氣流動(dòng)劇烈，則探測器周邊的煙霧顆粒擴(kuò)散速度明顯加快，探測器感知煙霧存在的靈敏度下降，并進(jìn)而影響火災(zāi)判斷精度。但現(xiàn)有光電式煙感火災(zāi)探測器往往采用單一固定閾值作為判斷火災(zāi)發(fā)生依據(jù)，無法根據(jù)周邊環(huán)境變化做出動(dòng)態(tài)響應(yīng)，因此在空氣流動(dòng)劇烈的場合，現(xiàn)有煙感火災(zāi)探測器難以動(dòng)態(tài)適應(yīng)大范圍風(fēng)速變化，從而導(dǎo)致漏報(bào)警現(xiàn)象的發(fā)生。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有火災(zāi)報(bào)警技術(shù)的缺陷，提供一種煙感火災(zāi)探測方法和裝置，煙感火災(zāi)探測裝置的煙霧濃度閾值根據(jù)周邊環(huán)境風(fēng)速變化做出動(dòng)態(tài)響應(yīng)，適應(yīng)大范圍風(fēng)速變化，對發(fā)生火災(zāi)的情況準(zhǔn)確報(bào)警。
[0005]該煙感火災(zāi)探測方法包括以下步驟，在被監(jiān)測區(qū)域內(nèi)設(shè)置煙霧傳感器、風(fēng)速傳感器，煙霧傳感器、風(fēng)速傳感器實(shí)時(shí)測量其所在區(qū)域的煙霧濃度值、風(fēng)速值，并傳送到控制器；控制器與煙霧傳感器、風(fēng)速傳感器相連，用于接收煙霧濃度值、風(fēng)速值，根據(jù)風(fēng)速值調(diào)節(jié)煙霧濃度閾值，并將煙霧傳感器測得的實(shí)際煙霧濃度值與調(diào)節(jié)后的煙霧濃度閾值進(jìn)行比較，如果實(shí)際煙霧濃度值大于調(diào)節(jié)后的煙霧濃度閾值，控制器觸發(fā)聲光報(bào)警模塊，聲光報(bào)警模塊用于對火災(zāi)報(bào)警。
[0006]按上述技術(shù)方案，控制器根據(jù)風(fēng)速值調(diào)節(jié)煙霧濃度閾值具體為，根據(jù)所述風(fēng)速傳感器的量程QUOTE及其實(shí)時(shí)測得的風(fēng)速值QUOTE K.K,計(jì)算閾值浮動(dòng)系數(shù)QUOTE R = Λ = 根據(jù)所用煙霧傳感器固有的標(biāo)準(zhǔn)煙霧濃度閾值QUOTE Ts 7；,風(fēng)速影響因子a，計(jì)算根據(jù)環(huán)境風(fēng)速實(shí)時(shí)確定的煙霧濃度閾值QUOTETr = Ts(1-CtR) Tr = 7；(1 —ffii)。
[0007]按上述技術(shù)方案，風(fēng)速影響因子^取值范圍為0.Γ0.3。
[0008]按上述技術(shù)方案，所述聲光報(bào)警模塊包括蜂鳴器和LED報(bào)警燈。
[0009]按上述技術(shù)方案，該控制器還包括穩(wěn)壓電路。
[0010]本發(fā)明提供的煙感火災(zāi)探測裝置包括機(jī)箱及設(shè)于機(jī)箱內(nèi)部的控制器、煙霧傳感器、聲光報(bào)警模塊，機(jī)箱上方設(shè)置有風(fēng)速傳感器，機(jī)箱上設(shè)有通風(fēng)口 ；所述煙霧傳感器、風(fēng)速傳感器、聲光報(bào)警模塊分別與所述控制器相連；控制器用于接收煙霧傳感器、風(fēng)速傳感器測得的煙霧濃度值、風(fēng)速值，根據(jù)風(fēng)速值實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)煙霧濃度閾值，并將實(shí)際煙霧濃度值與調(diào)節(jié)后的煙霧濃度閾值進(jìn)行比較，如果實(shí)際煙霧濃度值大于調(diào)節(jié)后的煙霧濃度閾值，控制器觸發(fā)聲光報(bào)警模塊。
[0011]按上述技術(shù)方案，控制器根據(jù)風(fēng)速值調(diào)節(jié)煙霧濃度閾值具體為，根據(jù)所述風(fēng)速傳感器的量程QUOTE K.及其實(shí)時(shí)測得的風(fēng)速值QUOTE t> Κ.,計(jì)算閾值浮動(dòng)系數(shù)QUOTE R = K-/I R = K./1:;根據(jù)所用煙霧傳感器固有的標(biāo)準(zhǔn)煙霧濃度閾值QUOTE Ts 7；,風(fēng)速影響因子κ，計(jì)算根據(jù)環(huán)境風(fēng)速實(shí)時(shí)確定的煙霧濃度閾值QUOTETr = Γ.(1 — aR) Tr = Γ.(1 — aR)0
[0012]按上述技術(shù)方案，風(fēng)速影響因子^取值范圍為0.Γ0.3。
[0013]按上述技術(shù)方案，所述聲光報(bào)警模塊包括蜂鳴器和LED報(bào)警燈。
[0014]按上述技術(shù)方案，該控制器還包括穩(wěn)壓電路。
[0015]本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是:煙感火災(zāi)探測裝置的煙霧濃度閾值根據(jù)周邊環(huán)境風(fēng)速變化做出動(dòng)態(tài)響應(yīng)，適應(yīng)大范圍風(fēng)速變化，對發(fā)生火災(zāi)的情況準(zhǔn)確報(bào)警。
[0016]

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中:
圖1是本發(fā)明實(shí)施例煙感火災(zāi)探測裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
圖2是本發(fā)明實(shí)施例煙感火災(zāi)探測方法的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0019]本發(fā)明實(shí)施例中，如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例煙感火災(zāi)探測裝置中，煙霧傳感器、風(fēng)速傳感器、聲光報(bào)警模塊分別與控制器相連。本實(shí)施例中，所述風(fēng)速傳感器可獲取周邊風(fēng)速信息，可測量風(fēng)速范圍為(T50m/s。測量精度為風(fēng)速士 1%，輸出0.4V^2V的模擬電壓信號(hào)作為風(fēng)速信號(hào)。風(fēng)速大小與輸出模擬電壓信號(hào)大小成正比。煙霧傳感器為光電式煙霧傳感器，靜態(tài)工作電流為32 QUOTE μΑ μΑ,輸出O疒5V的模擬電壓信號(hào)作為煙霧濃度信號(hào)。煙霧濃度大小與輸出模擬電壓信號(hào)大小成正比。控制器用于接收煙霧傳感器、風(fēng)速傳感器測得的煙霧濃度值、風(fēng)速值，根據(jù)風(fēng)速值調(diào)節(jié)煙霧濃度閾值，并將實(shí)際煙霧濃度值與調(diào)節(jié)后的煙霧濃度閾值進(jìn)行比較，如果實(shí)際煙霧濃度值大于調(diào)節(jié)后的煙霧濃度閾值，控制器觸發(fā)聲光報(bào)警模塊。本實(shí)施例中，控制器采用AVR內(nèi)核的8位單片機(jī)ATmegal28L作為控制核心，ATmegal28L采用先進(jìn)的RISC架構(gòu)，可執(zhí)行多達(dá)133條工作指令，提供8路10位ADC與53個(gè)可編程1/0接口，在保證低功耗的同時(shí)，具有強(qiáng)大的運(yùn)算性能。風(fēng)速傳感器與煙霧傳感器的2路模擬電壓輸出信號(hào)直接與ATmegal28L的2路ADC相連，經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換，作為控制器判斷火災(zāi)發(fā)生的依據(jù)?？刂破髦邪€(wěn)壓電路，其為控制器提供穩(wěn)定的電壓。
[0020]按上述技術(shù)方案，控制器根據(jù)風(fēng)速值調(diào)節(jié)火災(zāi)判定閾值，根據(jù)所述風(fēng)速傳感器的量程QUOTE,及其實(shí)時(shí)測得的風(fēng)速值QUOTE tv K,計(jì)算閾值浮動(dòng)系數(shù)QUOTER = KfKnax β = ;根據(jù)所用煙霧傳感器固有的標(biāo)準(zhǔn)煙霧濃度閾值quote Ts γ,,風(fēng)速影響因子α，取值范圍為0.f0.3。計(jì)算根據(jù)環(huán)境風(fēng)速實(shí)時(shí)確定的煙霧濃度閾值QUOTETr = T1(1-CtR) Tr= ?！?1 - ?Λ);將煙霧傳感器測得的實(shí)際煙霧濃度值QUOTE Sr Sr與所述煙霧濃度閾值QUOTE ΓΓ 7；進(jìn)行比較，若QUOTE 5r > Tr 5r 2 7；,則控制器觸發(fā)聲光報(bào)警模塊。其中風(fēng)速傳感器的量程QUOTE僅與風(fēng)速傳感器的選型有關(guān)，為風(fēng)速傳感器出廠性能參數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)煙霧濃度閾值QUOTE Ts I；僅與煙霧傳感器的選型有關(guān)，標(biāo)準(zhǔn)煙霧濃度閾值QUOTE Ts T1為風(fēng)速為零情況下，依照國家相關(guān)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，煙霧傳感器判斷火災(zāi)發(fā)生的閾值。風(fēng)速影響因子QUOTE a s用以表征風(fēng)速對煙霧濃度閾值的影響權(quán)重，常用取值范圍為0.Γ0.3，可依據(jù)場景需要及傳感器選型選取。
[0021]控制器根據(jù)所獲取實(shí)際煙霧濃度值是否超出經(jīng)過實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)的煙霧濃度閾值探測火災(zāi)發(fā)生。煙霧濃度閾值根據(jù)所獲取周邊環(huán)境風(fēng)速值進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)。若風(fēng)速傳感器感知周邊空氣流動(dòng)劇烈，則煙霧濃度閾值相應(yīng)降低。反之，若風(fēng)速傳感器感知周邊空氣流動(dòng)平緩，則煙霧濃度閾值相應(yīng)提高。
[0022]聲光報(bào)警模塊包括蜂鳴器和LED報(bào)警燈，均與控制器相連，聲光報(bào)警模塊被觸發(fā)后，蜂鳴器處于激發(fā)狀態(tài)，發(fā)出持續(xù)高分布聲音報(bào)警。LED報(bào)警燈呈高頻閃爍狀態(tài)。若控制器未感知火災(zāi)發(fā)生，則聲光報(bào)警模塊處于休眠狀態(tài)，蜂鳴器與LED均不做響應(yīng)。
[0023]如圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例煙感火災(zāi)探測方法包括以下步驟，煙霧傳感器、風(fēng)速傳感器分別實(shí)時(shí)測量環(huán)境的煙霧濃度值、風(fēng)速值，并傳送到控制器?？刂破鹘邮諢熿F濃度值、風(fēng)速值，根據(jù)風(fēng)速值調(diào)節(jié)煙霧濃度閾值，并將實(shí)際煙霧濃度值與調(diào)節(jié)后的煙霧濃度閾值進(jìn)行比較，如果實(shí)際煙霧濃度值大于調(diào)節(jié)后的煙霧濃度閾值，控制器觸發(fā)聲光報(bào)警模塊。
[0024]本實(shí)施例中，所述風(fēng)速傳感器可獲取周邊風(fēng)速信息，可測量風(fēng)速范圍為(T50m/s。測量精度為風(fēng)速± 1%，輸出0.4V^2V的模擬電壓信號(hào)作為風(fēng)速信號(hào)。風(fēng)速大小與輸出模擬電壓信號(hào)大小成正比。煙霧傳感器為光電式煙霧傳感器，靜態(tài)工作電流為32 QUOTE μΑ μΑ，輸出O疒5V的模擬電壓信號(hào)作為煙霧濃度信號(hào)。煙霧濃度大小與輸出模擬電壓信號(hào)大小成正比。控制器用于接收煙霧傳感器、風(fēng)速傳感器測得的煙霧濃度值、風(fēng)速值，根據(jù)風(fēng)速值調(diào)節(jié)煙霧濃度閾值，并將實(shí)際煙霧濃度值與調(diào)節(jié)后的煙霧濃度閾值進(jìn)行比較，如果實(shí)際煙霧濃度值大于調(diào)節(jié)后的煙霧濃度閾值，控制器觸發(fā)聲光報(bào)警模塊。本實(shí)施例中，控制器采用AVR內(nèi)核的8位單片機(jī)ATmegal28L作為控制核心，ATmegal28L采用先進(jìn)的RISC架構(gòu)，可執(zhí)行多達(dá)133條工作指令，提供8路10位ADC與53個(gè)可編程1/0接口，在保證低功耗的同時(shí)，具有強(qiáng)大的運(yùn)算性能。風(fēng)速傳感器與煙霧傳感器的2路模擬電壓輸出信號(hào)直接與ATmegal28L的2路ADC相連，經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換，作為控制器判斷火災(zāi)發(fā)生的依據(jù)?？刂破髦邪€(wěn)壓電路，其為控制器提供穩(wěn)定的電壓。
[0025]按上述技術(shù)方案，控制器根據(jù)風(fēng)速值調(diào)節(jié)火災(zāi)判定閾值，根據(jù)所述風(fēng)速傳感器的量程QUOTE I^iax 及其實(shí)時(shí)測得的風(fēng)速值QUOTE I； 計(jì)算閾值浮動(dòng)系數(shù)QUOTEA = R =眺以;根據(jù)所用煙霧傳感器固有的標(biāo)準(zhǔn)煙霧濃度閾值quote τ￡ T1, jA速影響因子Ce，取值范圍為0.f 0.3。計(jì)算根據(jù)環(huán)境風(fēng)速實(shí)時(shí)確定的煙霧濃度閾值QUOTETr = Ts(l~aR:) Tr = T；(l—fifi);將煙霧傳感器測得的實(shí)際煙霧濃度值QUOTE Sy Sr與所述煙霧濃度閾值QUOTE Tr 7；進(jìn)行比較，若QUOTE Sr > 7；..S,.之I；,則控制器觸發(fā)聲光報(bào)警模塊。其中風(fēng)速傳感器的量程QUOTE K，!Cm僅與風(fēng)速傳感器的選型有關(guān)，為風(fēng)速傳感器出廠性能參數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)煙霧濃度閾值QUOTE Ts I；僅與煙霧傳感器的選型有關(guān)，標(biāo)準(zhǔn)煙霧濃度閾值QUOTE Ts I；為風(fēng)速為零情況下，依照國家相關(guān)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，煙霧傳感器判斷火災(zāi)發(fā)生的閾值。風(fēng)速影響因子QUOTE a 2用以表征風(fēng)速對煙霧濃度閾值的影響權(quán)重，常用取值范圍為0.Γ0.3，可依據(jù)場景需要及傳感器選型選取。
[0026]控制器根據(jù)所獲取實(shí)際煙霧濃度值是否超出經(jīng)過實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)的煙霧濃度閾值探測火災(zāi)發(fā)生。煙霧濃度閾值根據(jù)所獲取周邊環(huán)境風(fēng)速值進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)。若風(fēng)速傳感器感知周邊空氣流動(dòng)劇烈，則煙霧濃度閾值相應(yīng)降低。反之，若風(fēng)速傳感器感知周邊空氣流動(dòng)平緩，則煙霧濃度閾值相應(yīng)提高。
[0027]聲光報(bào)警模塊包括蜂鳴器和LED報(bào)警燈，均與控制器相連，聲光報(bào)警模塊被觸發(fā)后，蜂鳴器處于激發(fā)狀態(tài)，發(fā)出持續(xù)高分布聲音報(bào)警。LED報(bào)警燈呈高頻閃爍狀態(tài)。若控制器未感知火災(zāi)發(fā)生，則聲光報(bào)警模塊處于休眠狀態(tài)，蜂鳴器與LED均不做響應(yīng)。
[0028]本發(fā)明提供的煙感火災(zāi)探測方法及裝置中，煙感火災(zāi)探測裝置的煙霧濃度閾值根據(jù)周邊環(huán)境風(fēng)速變化做出動(dòng)態(tài)響應(yīng)，適應(yīng)大范圍風(fēng)速變化，對發(fā)生火災(zāi)的情況準(zhǔn)確報(bào)警。
[0029]應(yīng)當(dāng)理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種煙感火災(zāi)探測方法，其特征在于，該方法包括以下步驟，在被監(jiān)測區(qū)域內(nèi)設(shè)置煙霧傳感器、風(fēng)速傳感器，煙霧傳感器、風(fēng)速傳感器實(shí)時(shí)測量其所在區(qū)域的煙霧濃度值、風(fēng)速值，并傳送到控制器；控制器與煙霧傳感器、風(fēng)速傳感器相連，用于接收煙霧濃度值、風(fēng)速值，根據(jù)風(fēng)速值調(diào)節(jié)煙霧濃度閾值，并將煙霧傳感器測得的實(shí)際煙霧濃度值與調(diào)節(jié)后的煙霧濃度閾值進(jìn)行比較，如果實(shí)際煙霧濃度值大于調(diào)節(jié)后的煙霧濃度閾值，控制器觸發(fā)聲光報(bào)警模塊，聲光報(bào)警模塊用于對火災(zāi)報(bào)警。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙感火災(zāi)探測方法，其特征在于，控制器根據(jù)風(fēng)速值調(diào)節(jié)煙霧濃度閾值具體為，根據(jù)所述風(fēng)速傳感器的量程1^=及其實(shí)時(shí)測得的風(fēng)速值I丨，計(jì)算閾值浮動(dòng)系數(shù)= IUILbx ;根據(jù)所用煙霧傳感器固有的標(biāo)準(zhǔn)煙霧濃度閾值Γ,，風(fēng)速影響因子《 ,計(jì)算根據(jù)環(huán)境風(fēng)速實(shí)時(shí)確定的煙霧濃度閾值Γ，.= TJl-aR)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙感火災(zāi)探測方法，其特征在于，風(fēng)速影響因子α取值范圍為0.Γο.3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙感火災(zāi)探測方法，其特征在于，所述聲光報(bào)警模塊包括蜂鳴器和LED報(bào)警燈。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙感火災(zāi)探測方法，其特征在于，該控制器還包括穩(wěn)壓電路。
6.一種煙感火災(zāi)探測裝置，其特征在于，該裝置包括機(jī)箱及設(shè)于機(jī)箱內(nèi)部的控制器、煙霧傳感器、聲光報(bào)警模塊，機(jī)箱上方設(shè)置有風(fēng)速傳感器，機(jī)箱上設(shè)有通風(fēng)口 ；所述煙霧傳感器、風(fēng)速傳感器、聲光報(bào)警模塊分別與所述控制器相連；控制器用于接收煙霧傳感器、風(fēng)速傳感器測得的煙霧濃度值、風(fēng)速值，根據(jù)風(fēng)速值實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)煙霧濃度閾值，并將實(shí)際煙霧濃度值與調(diào)節(jié)后的煙霧濃度閾值進(jìn)行比較，如果實(shí)際煙霧濃度值大于調(diào)節(jié)后的煙霧濃度閾值，控制器觸發(fā)聲光報(bào)警模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的煙感火災(zāi)探測裝置，其特征在于，控制器根據(jù)風(fēng)速值調(diào)節(jié)煙霧濃度閾值具體為，根據(jù)所述風(fēng)速傳感器的量程1“及其實(shí)時(shí)測得的風(fēng)速值&，計(jì)算閾值浮動(dòng)系數(shù)fl = IvZI^cx ;根據(jù)所用煙霧傳感器固有的標(biāo)準(zhǔn)煙霧濃度閾值I；，風(fēng)速影響因子α，計(jì)算根據(jù)環(huán)境風(fēng)速實(shí)時(shí)確定的煙霧濃度閾值Tl = Ts(l~aR)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的煙感火災(zāi)探測裝置，其特征在于，風(fēng)速影響因子a取值范圍為0.Γο.3。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的煙感火災(zāi)探測裝置，其特征在于，所述聲光報(bào)警模塊包括蜂鳴器和LED報(bào)警燈。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的煙感火災(zāi)探測裝置，其特征在于，該控制器還包括穩(wěn)壓電路。
【文檔編號(hào)】G08B17/10GK104183080SQ201410432571
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月29日
【發(fā)明者】李文鋒, 符修文 申請人:武漢理工大學(xué)