基于多传感器的高灵敏度吸气式感烟探测器[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 CN 211699151 U(45)授权公告日 2020.10.16

(21)申请号 202020519949.3(22)申请日 2020.04.10

(73)专利权人 济南驰昊电力科技有限公司

地址 250101 山东省济南市高新区新泺大

街1299号鑫盛大厦2#-602室(72)发明人 王艺霖　高中双　李坤　侯松　(74)专利代理机构 青岛发思特专利商标代理有

限公司 37212

代理人 刘涛(51)Int.Cl.

G08B 17/117(2006.01)G08B 17/103(2006.01)G08B 29/18(2006.01)

权利要求书1页 说明书3页 附图3页

(54)实用新型名称

基于多传感器的高灵敏度吸气式感烟探测器

(57)摘要

本实用新型公开了一种基于多传感器的吸气式感烟探测器，属于火灾探测技术领域，包括气流检测模块、一氧化碳检测模块、烟雾检测模块、数据处理模块、人机交互模块；所述气流检测模块分别与一氧化碳检测模块、烟雾检测模块连接，所述一氧化碳检测模块、烟雾检测模块分别与数据处理模块连接，所述数据处理模块与人机交互模块连接。本实用新型完整地对火灾发生早期出现的物理特征进行探测，得到实时的烟雾粒子浓度及一氧化碳浓度，通过对两种物理量的相关判断及数据滤波，判断当前真实环境状态。CN 211699151 UCN 211699151 U

权　利　要　求　书

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1.一种基于多传感器的高灵敏度吸气式感烟探测器，其特征在于：包括气流检测模块、一氧化碳检测模块、烟雾检测模块、数据处理模块、人机交互模块；

所述气流检测模块分别与一氧化碳检测模块、烟雾检测模块连接，所述一氧化碳检测模块、烟雾检测模块分别与数据处理模块连接，所述数据处理模块与人机交互模块连接。

2.根据权利要求1所述的基于多传感器的高灵敏度吸气式感烟探测器，其特征在于，所述气流检测模块通过稳压管与差分放大电路产生电压信号，电压信号传递给数据处理模块。

3.根据权利要求1所述的基于多传感器的高灵敏度吸气式感烟探测器，其特征在于，所述一氧化碳检测模块属于电化学式一氧化碳传感器，其分辨率为0.1pmm。

4.根据权利要求1所述的基于多传感器的高灵敏度吸气式感烟探测器，其特征在于，所述烟雾检测模块内部由蓝光LED与硅光电池组成粒子探测模块。

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说　明　书

基于多传感器的高灵敏度吸气式感烟探测器

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技术领域

[0001]本实用新型属于火灾探测技术领域，具体涉及一种基于多传感器的高灵敏度吸气式感烟探测器。

背景技术

[0002]吸气式感烟火灾探测器根据检测原理主要分为离子式感烟探测器和光电式感烟探测器。由于离子式感烟探测器具有放射性物质，逐渐被光电感烟式感烟探测器替代。吸气式感烟火灾探测器用于早期预警或更早期火灾预警场合，所以对烟雾粒子具有极高的灵敏度，导致这种探测器非常容易受到干扰粒子的影响，在一些会产生水蒸气及小颗粒物的场所，由于这些非火灾产生的粒子能够长期漂浮在空气中且与火灾产生的烟雾粒子尺寸非常接近。这种非火灾形成的小颗粒进入探测腔后，若只通过光电方式对它进行探测，很可能引起探测器误报，增加人工维护成本。火灾发生时的气体燃烧物主要为CO，CO2，H2O，其产生比燃烧烟要早得多，而且不同于烟雾颗粒，气体需要更少的热量驱动就能快速上升。一般情况下，CO在空气中的含量极低，只有在火灾发生初期的物质不充分燃烧才会产生大量CO气体，因此CO比其他气体更适合作为作为极早期火灾的特有标志。

实用新型内容

[0003]本实用新型目的在于提供一种基于多传感器的高灵敏度吸气式感烟探测器，提高目前吸气式感烟探测器的探测准确度及抗干扰能力。

[0004]本实用新型为了实现上述目的所采用的技术方案是：[0005]一种基于多传感器的高灵敏度吸气式感烟探测器，包括气流检测模块、一氧化碳检测模块、烟雾检测模块、数据处理模块、人机交互模块；[0006]所述气流检测模块分别与一氧化碳检测模块、烟雾检测模块连接，所述一氧化碳检测模块、烟雾检测模块分别与数据处理模块连接，所述数据处理模块与人机交互模块连接。

[0007]优选的，所述气流检测模块通过稳压管与差分放大电路产生电压信号，电压信号传递给数据处理模块。[0008]优选的，所述一氧化碳检测模块属于电化学式一氧化碳传感器，其分辨率为0.1pmm。

[0009]优选的，所述烟雾检测模块内部由蓝光LED与硅光电池组成粒子探测模块。[0010]本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和有益效果：[0011]本实用新型提供的基于多传感器的吸气式感烟探测器，通过增加进气量检测模块，一氧化碳检测模块，增加了对极早期火灾信息的提取种类，通过对多种类数据的合理处理可以滤除灰尘、水汽等环境干扰，最大程度地避免由于烟雾检测模块极高的灵敏度导致的误报，提供探测器的检测准确度，可以显著提高吸气式感烟探测器的探测准确度，降低环境干扰引起的探测器误报，极大地节省了人工维护成本及时间成本，提高了效率。

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附图说明

[0012]图1是本实用新型的结构示意图；

[0013]图2是本实用新型的气流检测模块电路图；[0014]图3是本实用新型的烟雾检测模块；[0015]图4是本实用新型的数据处理模块；[0016]图5是本实用新型的人机交互模块。

具体实施方式

[0017]下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

[0018]一种基于多传感器的高灵敏度吸气式感烟探测器，包括气流检测模块、一氧化碳检测模块、烟雾检测模块、数据处理模块、人机交互模块；[0019]所述气流检测模块分别与一氧化碳检测模块、烟雾检测模块连接，所述一氧化碳检测模块、烟雾检测模块分别与数据处理模块连接，所述数据处理模块与人机交互模块连接。

[0020]优选的，所述气流检测模块通过稳压管与差分放大电路产生电压信号，电压信号传递给数据处理模块。[0021]优选的，所述一氧化碳检测模块属于电化学式一氧化碳传感器，其分辨率为0.1pmm。

[0022]优选的，所述烟雾检测模块内部由蓝光LED与硅光电池组成粒子探测模块。[0023]本实用新型对采集到的各种物理量进行综合处理，实现对火警信息的判断，实现具体包括以下步骤：[0024](1)利用气流检测模块采集进气风速，通过换算转换为进气流量；收集粒子浓度样本集，利用FIR进行滤波；[0025](2)利用一氧化碳检测模块分时采集环境中的一氧化碳浓度，判断粒子浓度为烟雾浓度的可信度；利用烟雾检测模块实时采集环境中的烟雾粒子浓度；[0026](3)通过卡尔曼滤波对数据进行迭代噪声滤除干扰；利用数据处理模块对采集到的各种物理量进行综合处理，多次判断粒子浓度及一氧化碳浓度做出火警判断；实现对火警信息的判断；[0027](4)利用人机交互模块显示各类物理信息，处理火警及故障事件。[0028]步骤(1)所述气流检测模块采用热式风速检测原理，实时采集进气风速，转为实时的进气流量传递给数据处理模块。[0029]能够实时检测进气风速，并将数据传递给数据处理模块；能在规定时间内对异常进气量做出判断。如图2所示，气流检测模块将稳压管加热后，当气流经过其中一个稳压管后，稳压管温度降低，稳压值下降。经过差分放大电路产生电压信号，通过电压信号的大小可以得到当前风速。

[0030]步骤(2)所述一氧化碳检测模块(型号ZE15-CO)是指，检测范围从0到500ppm，最小分辨率为0.1ppm的一氧化碳检测装置，可以分时采集环境中的一氧化碳浓度，定时将浓度值上报给数据处理模块；

[0031]步骤(2)所述烟雾检测模块是指，由高功率蓝光LED与高速硅光电池组成，通过硅

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光电池将光信号转为电流信号，电流信号通过I-V转换电路变为电压信号，电压信号经过多次模拟滤波后进行采样。可以分辨0.0015％obs/m粒子的高灵敏度粒子探测模块；烟雾检测模块实时采集环境中的烟雾粒子浓度；[0032]步骤(3)所述数据处理模块是指，将采集的各类火灾数据进行卡尔曼滤波及相关分析后，对火警及故障进行判断的信息处理装置。[0033]步骤(4)所述人机交互模块是指，可以设置探测器参数，显示探测器工作状态，并对特定事件进行动作的装置。

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图1

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图2

图3

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图4

图5

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