專利名稱：采用感煙探測器的自瞄準滅火方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及消防滅火領(lǐng)域，特別是一種采用感煙探測器的自瞄準滅火方法及設(shè)備。它采用多個感煙探測器，通過多傳感信息熔合方法確定陰燃火災(zāi)所在子區(qū)域，自動瞄準并實施滅火。
現(xiàn)有技術(shù)中的自動瞄準滅火，如CN85103353A公布的《采用紅外線敏感型火災(zāi)檢測器的自動滅火機》和CN1079918A公布的《自瞄準滅火裝置》，其基本原理是通過紅外線敏感型火災(zāi)檢測器檢測火災(zāi)中火焰的跳動，以確定起火位置。與傳統(tǒng)的自動滅火系統(tǒng)相比較，如管網(wǎng)滅火系統(tǒng)，由于實施區(qū)域消防，可以節(jié)約消防介質(zhì)，從而可以單獨使用一個消防裝置，簡化布置，顯著地降低安裝費用；可以避免無火地方的一些不必要的損失，特別是貴重物品的損失。然而，對于紅外線敏感型火災(zāi)檢測器，人體入侵與火焰跳動具有同等的效應(yīng)，這已經(jīng)在CN86106890A公布的《全方位紅外報警器》中證實，因而，它不適宜于經(jīng)常發(fā)生人體入侵的場所，如商場、娛樂場所。對于陰燃火災(zāi)，當采用紅外線敏感型火災(zāi)檢測器檢測到火焰跳動時，火情已有一定程度的發(fā)展并造成實際危害，使得自瞄準滅火裝置能否有效地實施區(qū)域消防存在疑問；盡管采用多個紅外線敏感型火災(zāi)檢測器，但每個位置的火情只能由與該位置對應(yīng)的某個檢測器決定，而與其它檢測器無關(guān)，因此，一旦該檢測器性能劣化，與之對應(yīng)區(qū)域的火情將不能被檢測，從而造成危害。此外，由于噴射角度是由硬件控制和人工調(diào)整的，因安裝條件而導致裝置安裝位置的變化，不同消防裝置壓力的變化以及噴射過程中的壓力變化等因素的影響不能或很難進行補償。
本發(fā)明的目的在于提供一種采用感煙探測器的自瞄準滅火方法及設(shè)備。使用該方法和設(shè)備，能迅速準確地找到陰燃火災(zāi)所在子區(qū)域，根據(jù)噴射器的安裝位置及滅火介質(zhì)的壓力調(diào)整噴射器的噴射角度，自動瞄準實施滅火。
本發(fā)明采用如下所述的技術(shù)方案一種采用感煙探測器的自瞄準滅火方法把三個以上的感煙探測器分開布置在監(jiān)視區(qū)域，監(jiān)視區(qū)域周邊的感煙探測器布置在墻壁與安裝平面的交界處，感煙探測器之間的距離不小于1.5m；當感煙探測器至少有四個處于報警狀態(tài)后，由信號處理裝置通過多傳感信息熔合方法確定陰燃火災(zāi)所在子區(qū)域；然后，發(fā)出火警信號，根據(jù)噴射器的安裝位置及滅火介質(zhì)的壓力控制噴射定向裝置調(diào)整噴射器的噴射角度，打開閥門，消防裝置中的滅火介質(zhì)經(jīng)過閥門、管道到達噴射器，由噴射器噴灑在前述被指定的子區(qū)域內(nèi)，實施滅火。
布置在監(jiān)視區(qū)域中感煙探測器的數(shù)量根據(jù)監(jiān)視區(qū)域的面積及安裝高度確定。
信號處理裝置通過多傳感信息熔合方法確定陰燃火災(zāi)所在子區(qū)域的判定方法為1)根據(jù)感煙探測器的布置將監(jiān)視區(qū)域劃分成多個子區(qū)域，子區(qū)域有重疊的部分；2)記錄報警的感煙探測器編號及對應(yīng)的報警信號發(fā)生時間；3)根據(jù)報警信號發(fā)生時間的先后排序；4)在無風或微風的前提下，首先報警的多個感煙探測器是比較靠近火情發(fā)生位置的，根據(jù)這些感煙探測器的相鄰特性確定陰燃火災(zāi)所在子區(qū)域。
使用上述滅火方法所設(shè)計的設(shè)備，有感煙探測器三個以上，它們分開安裝在監(jiān)視區(qū)域；感煙探測器的輸出接信號處理裝置，信號處理裝置中配置著計算機系統(tǒng)；噴射定向裝置、閥門由信號處理裝置控制；在噴射定向裝置上安裝著噴射器，噴射器經(jīng)管道與閥門相連，閥門連著消防裝置。
噴射定向裝置是兩自由度云臺，每個自由度均由步進電機經(jīng)蝸輪蝸桿減速機構(gòu)驅(qū)動，噴射器安裝在噴射定向裝置第二個自由度蝸輪的軸上。
信號處理裝置由計算機系統(tǒng)、噴射定向裝置控制、閥門控制及報警電路組成。
感煙探測器選用響應(yīng)速度較快的型號為宜。根據(jù)感煙探測器的特性及監(jiān)視區(qū)域的特點對感煙探測器進行布置，感煙探測器之間的距離應(yīng)與安裝高度協(xié)調(diào)。
本發(fā)明的優(yōu)點在于1)由于采用了感煙探測器作為火警探測器，所以只要是陰燃火災(zāi)發(fā)生的場所，無論是否存在人體入侵，識別陰燃火災(zāi)發(fā)生位置所在子區(qū)域都十分理想。2)由于感煙探測器能夠在陰燃火災(zāi)的早期報警，使得響應(yīng)速度快，從而防止了火情的發(fā)展，以免造成更大的危害。3)由于采用了多傳感信息熔合技術(shù)，可以避免單個探測器性能劣化或探測器性能的不一致而造成的誤判。4)由于信號處理裝置采用了計算機技術(shù)，可以方便地根據(jù)噴射器在監(jiān)視區(qū)域中的位置及滅火介質(zhì)的壓力變化修正噴射角度，從而確保滅火介質(zhì)能夠噴灑在所確定的子區(qū)域。5)由于結(jié)構(gòu)簡單，標準化程度高，集成度高，因而所用元件少?？煽啃愿撸瑑r格低廉。
圖1是本發(fā)明的感煙探測器在監(jiān)視區(qū)域天花板上的布置圖。
圖2—圖6是本發(fā)明的感煙探測器的布置及監(jiān)視區(qū)域的子區(qū)域劃分示意圖。
圖7是本發(fā)明的滅火設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8是本發(fā)明的電原理圖。
圖9是圖8的左半部圖。
圖10是圖8的右半部圖。
圖11是本發(fā)明的噴射定向裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
下面結(jié)合附圖以及對推薦的實施例進行詳細的描述，進一步說明本發(fā)明的優(yōu)點和目的。
本實施例的監(jiān)視區(qū)域為3.5m高、4×5m2的房間。參看圖1，在房間的天花板(8)上安裝九個感煙探測器(1)，其中，四個安裝在天花板(8)的四個角，四個安裝在天花板(8)與側(cè)壁相交的四條邊中點，另一個安裝在天花板(8)的正中間。參看圖2—圖6，九個感煙探測器(1)將監(jiān)視區(qū)域劃分成13個子區(qū)域，子區(qū)域的編號為1區(qū)—13區(qū)。九個感煙探測器(1)的編號為1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#、8#、9#。
參看圖8，感煙探測器(1)采用本申請人提交的申請?zhí)枮?5219649.2的專利申請《半導體火警探測器》。它由敏感元件(9)，信號調(diào)貍(10)、A/D轉(zhuǎn)換(11)及與信號處理裝置(2)共用的單片機系統(tǒng)(12)組成。其中，敏感元件(9)PIN0—PIN8為QN—5型半導體氣敏元件，感煙探測器(1)根據(jù)與火警相關(guān)的煙霧濃度或濃度的增加發(fā)出報警信號，具有響應(yīng)速度快，不受溫度、濕度及元器件性能劣化等緩慢變化因素的影響，價格低廉等優(yōu)點。
參看圖8、圖11，信號處理裝置(2)由單片機系統(tǒng)(12)、噴射定向裝置控制(13)、閥門控制(14)、報警電路(15)組成。單片機系統(tǒng)(12)由單片機8031、EPROM27128、RAM6116組成。閥門控制(14)由繼電器RELAY及其驅(qū)動電路組成。噴射定向裝置控制(13)可以控制兩臺步進電機(16)、(17)，它由鎖存器74273、電阻R11-R26、三極管N1-N8組成，單片機系統(tǒng)(12)完成環(huán)形分配。報警電路(15)由發(fā)光二極管LED和負載電阻R10組成。
單片機系統(tǒng)(12)將滅火介質(zhì)壓力換算成滅火介質(zhì)噴射速度，通過坐標平移計算前述已確定的子區(qū)域在以安裝位置為原點的坐標系中的坐標，并據(jù)此計算噴射器(16)噴射角度，因而可以方便地補償噴射器(6)的安裝位置及滅火介質(zhì)的壓力等因素的影響。
參看圖2—圖6，信號處理裝置(2)通過多傳感信息熔合方法確定陰燃火災(zāi)所在子區(qū)域的判定方法如下1)將監(jiān)視區(qū)域劃分成13個子區(qū)域。
2)記錄感煙探測器(1)的報警時間及編號。
3)在至少四個感煙探測器(1)同時處于報警狀態(tài)時，根據(jù)報警時間的先后對感煙探測器(1)排序。
4)確定陰燃火災(zāi)所在子區(qū)域a、如果首先報警的兩個感煙探測器(1)之間的時間間隔大于15S，則確定為與第一個報警的感煙探測器(1)編號對應(yīng)的子區(qū)域編號。例如第一個報警的感煙探測器的編號為2#，則確定子區(qū)域為2區(qū))。
b、如果首先報警的感煙探測器(1)的編號為1#或3#或7#或9#，則確定與之對應(yīng)的編號為子區(qū)域編號。
c、如果首先報警的感煙探測器(1)編號為2#或4#或6#或8#。以2#為例，如果之后報警的三個感煙探測器(1)分別為1#、4#、5#，則確定子區(qū)域為1區(qū)；否則，如果為3#、6#、5#，則確定子區(qū)域為3區(qū)；否則，如果之后報警的若干感煙探測器(1)中兩個的編號為1#、3#，或者三個的編號為1#、3#、4#、5#、6#之中的三個，則確定子區(qū)域為13區(qū)；否則，確定子區(qū)域為5區(qū)。
d、如果首先報警的感煙探測器(1)編號為5#，則如果第2個報警的編號為1#或3#或7#或9#，確定子區(qū)域為1區(qū)或3區(qū)或7區(qū)或9區(qū)；否則，如果第2個報警的編號為2#或4#或6#或8#，以2#為例，如果之后報警的若干感煙探測器(1)中一個的編號為1#或3#，則確定子區(qū)域為13區(qū)，否則確定子區(qū)域為5區(qū)。
參看圖11、圖6，噴射定向裝置(7)裝在天花板(8)上，它是兩自由度云臺，每個自由度由步進電機(16)、(17)經(jīng)蝸輪(18)、(19)、蝸桿(20)、(21)減速機構(gòu)驅(qū)動。步進電機(16)、(17)選用計算機軟進驅(qū)用步進電機。蝸輪(18)、(19)蝸桿(20)、(21)減速機構(gòu)的減速比為1∶63。噴射器(6)安裝在噴射定向裝置(7)第二個自由度的蝸輪(19)軸上。噴射定向裝置(7)的兩個旋轉(zhuǎn)自由度可以使噴射器(6)指向監(jiān)視區(qū)域的任意位置。噴射器(6)經(jīng)一軟管(5)與閥門(3)相接，閥門(3)連著消防裝置(4)。
權(quán)利要求
1.一種采用感煙探測器的自瞄準滅火方法，其特征在于把三個以上的感煙探測器(1)分開布置在監(jiān)視區(qū)域，監(jiān)視區(qū)域周邊的感煙探測器(1)布置在墻壁與安裝平面的交界處，感煙探測器(1)之間的距離不小于1.5m，當感煙探測器(1)至少有四個處于報警狀態(tài)后，由信號處理裝置(2)通過多傳感信息熔合方法確定陰燃火災(zāi)所在子區(qū)域，然后，發(fā)出火警信號，根據(jù)噴射器(6)的安裝位置及滅火介質(zhì)的壓力控制噴射定向裝置(7)調(diào)整噴射器(6)的噴射角度，打開閥門(3)，消防裝置(4)中的滅火介質(zhì)經(jīng)過閥門(3)、管道(5)到達噴射器(6)，由噴射器(6)噴灑在前述被指定的子區(qū)域內(nèi)，實施滅火。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用感煙探測器的自瞄準滅火方法，其特征在于布置在監(jiān)視區(qū)域中感煙探測器(1)的數(shù)量根據(jù)監(jiān)視區(qū)域的面積及安裝高度確定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用感煙探測器的自瞄準滅火方法，其特征在于信號處理裝置(2)通過多傳感信息熔合方法確定陰燃火災(zāi)所在子區(qū)域的判定方法為①根據(jù)感煙探測器(1)的布置將監(jiān)視區(qū)域劃分成多個子區(qū)域，子區(qū)域有重疊的部分，②記錄報警的感煙探測器(1)編號及對應(yīng)的報警信號發(fā)生時間，③根據(jù)報警信號發(fā)生時間的先后排序，④在無風或微風的前提下，首先報警的多個感煙探測器(1)是比較靠近火情發(fā)生位置的，根據(jù)這些感煙探測器(1)的相鄰特性確定陰燃火災(zāi)所在子區(qū)域。
4.一種使用采用感煙探測器的自瞄準滅火方法所設(shè)計的設(shè)備，其特征在于有感煙探測器(1)三個以上，它們分開安裝在監(jiān)視區(qū)域，感煙探測器(1)的輸出接信號處理裝置(2)，信號處理裝置(2)中配置著計算機系統(tǒng)(12)，噴射定向裝置(7)、閥門(3)由信號處理裝置(2)控制，在噴射定向裝置(7)上安裝著噴射器(6)，噴射器(6)經(jīng)管道(5)與閥門(3)相連，閥門(3)連著消防裝置(4)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種設(shè)備，其特征在于噴射定向裝置(7)是兩自由度云臺，每個自由度均由步進電機(16)、(17)經(jīng)蝸輪(18)、(19)蝸桿(20)、(21)減速機構(gòu)驅(qū)動，噴射器(6)安裝在噴射定向裝置(7)第二個自由度蝸輪(19)的軸上。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種設(shè)備，其特征在于信號處理裝置(2)由計算機系統(tǒng)(12)、噴射定向裝置控制(13)、閥門控制(14)及報警電路(15)組成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種采用感煙探測器的自瞄準滅火方法及設(shè)備。在監(jiān)視區(qū)域內(nèi)安裝了多個感煙探測器，在無風或微風條件下發(fā)生陰燃火災(zāi)時，其報警信號由信號處理裝置通過多傳感信息熔合方法確定陰燃火災(zāi)發(fā)生的位置，并控制驅(qū)動一個噴射器，使其指向火情方向噴灑滅火介質(zhì)。其結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，能夠在火災(zāi)的初期階段撲滅火災(zāi)。
文檔編號A62C2/24GK1127146SQ9511247
公開日1996年7月24日 申請日期1995年10月2日 優(yōu)先權(quán)日1995年10月2日
發(fā)明者陶友傳, 熊斌周, 郭浩翔, 李雪梅 申請人:中國船舶工業(yè)總公司第七研究院第七○九研究所