專利名稱：一種火災(zāi)報警裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及建筑防火報警的技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種能夠同時檢測出室內(nèi)的可燃?xì)怏w、溫度和煙霧的火災(zāi)報警裝置。
背景技術(shù)：
火災(zāi)，幾乎是和火的利用同時發(fā)生的，又隨著社會的發(fā)展，物資財富的增加，而造成更多更大的危害。特別是城市，具有建筑物密、人口集中、財物集中，易燃易爆物品源多、點(diǎn)多量大、面廣的特點(diǎn)，從而帶來更多的火災(zāi)和爆炸隱患。一旦發(fā)生火災(zāi)與爆炸，人員傷亡大，經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重。消防部門的統(tǒng)計顯示，在所有的火災(zāi)比例中，家庭火災(zāi)已經(jīng)占到了全國火災(zāi)的30%左右。近年來，擁有感煙報警器的家庭有所增長，住宅失火造成的死亡數(shù)幾乎降低了一 半?；馂?zāi)初起的煙霧會積聚在室內(nèi)天花板下，煙霧探測器能夠?qū)崟r監(jiān)視探測煙霧的存在，每45s左右對環(huán)境進(jìn)行周期性檢測；報警器通過內(nèi)部智能處理器感應(yīng)離散光源、微小的煙粒和氣霧來檢測，一旦檢測到煙霧，立刻通過一個內(nèi)置的專用IC驅(qū)動電路和一個外部壓電式換能器輸出報警聲，使人們及早得知火情，將火災(zāi)撲滅在萌芽狀態(tài)。傳統(tǒng)的感煙型火災(zāi)報警器的工作原理是內(nèi)置一發(fā)射對管(即一個發(fā)光元件和一個光敏元件)。在正常情況下，光源發(fā)出的光通過透鏡射到光敏元件上，電路維持正常；而如果有煙霧從中阻隔，到達(dá)光敏元件上的光就顯著減弱，于是光敏元件就把光強(qiáng)的變化變成電的變化，通過放大電路向人們報警。傳統(tǒng)的可燃?xì)怏w報警器(一氧化碳報警器)是通過一氧化碳傳感器來感應(yīng)空氣中一氧化碳?xì)怏w的濃度，并將其轉(zhuǎn)變成電信號。電信號的大小與一氧化碳的濃度有關(guān)。一氧化碳報警器按所使用的傳感器來分類，一般分為半導(dǎo)體一氧化碳報警器、電化學(xué)一氧化碳報警器、紅外一氧化碳檢測儀等，從測量靈敏度、精度、穩(wěn)定性、抗交叉氣體干擾來說，性能最好的是紅外一氧化碳檢測儀，但比較昂貴適合實驗室使用，民用的一般為半導(dǎo)體和電化學(xué)的一氧化碳報警器。然而，現(xiàn)有技術(shù)的煙霧傳感器可靠性差，例如，如果有異物(飛蟲)等進(jìn)入傳感器內(nèi)部，則很有可能阻斷光路，造成誤報。此外，目前市場中也尚無一種集成了溫度傳感器、煙霧傳感器和可燃?xì)怏w傳感器的火災(zāi)報警裝置。

實用新型內(nèi)容鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本實用新型提供了一種具有改進(jìn)的煙霧檢測器、并能夠同時檢測出室內(nèi)的可燃?xì)怏w、溫度和煙霧的火災(zāi)報警裝置。根據(jù)本實用新型的一個方面，提供了一種火災(zāi)報警裝置，包括溫度傳感器、散射型光學(xué)煙霧傳感器、可燃?xì)怏w傳感器、第一放大電路、第二放大電路和控制器；其中，所述散射型光學(xué)煙霧傳感器和可燃?xì)怏w傳感器的輸出分別連接到所述第一放大電路和第二放大電路的輸入，所述第一放大電路和第二放大電路的輸入以及所述溫度傳感器的輸出連接到控制單元；其中，所述散射型光學(xué)煙霧傳感器包括光發(fā)射部件，用于發(fā)出檢測用光；光接收部件，用于接收檢測用光，以及設(shè)置在所述光發(fā)射部件和所述光接收部件之間的遮光板，用于遮擋來自光發(fā)射部件的檢測用光，使得光接收部件無法直接接收到該檢測用光；其中，所述光發(fā)射部件和光接收部件的光軸彼此相交于位于所述遮光板之下的一個點(diǎn)。此外，本實用新型的溫度傳感器可以采用HAMAMATSU的R2868 UV TRON紫外探測器，可燃?xì)怏w傳感器可以采用FIGARO的可燃?xì)怏w傳感器TGS 813。并且，所述第一放大電路和第二放大電路分別包括兩級放大電路。本實用新型的火災(zāi)報警裝置結(jié)構(gòu)緊湊，檢測精度高，誤報率極低。

圖I是本實用新型的火災(zāi)報警裝置的外部結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本實用新型的火災(zāi)報警裝置的元件連接示意圖；圖3是本實用新型的散射型光學(xué)煙霧傳感器的原理性結(jié)構(gòu)圖；以及圖4是本實用新型的火災(zāi)報警裝置中的控制單元中的第一和第二放大電路的電路結(jié)構(gòu)不意圖。
具體實施方式
下面，將結(jié)合附圖說明本實用新型的實施方式。圖I是本實用新型的火災(zāi)報警裝置的外部結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所述，該火災(zāi)報警裝置I可以安裝于屋頂?shù)任恢?。本實用新型的火?zāi)報警裝置I采用現(xiàn)有技術(shù)的常用設(shè)計，為層疊圓柱體狀，在下部設(shè)有多個空氣通孔2，用于使得火災(zāi)報警裝置I內(nèi)的溫度、氣體成分等與火災(zāi)報警裝置I的外部環(huán)境一致。圖2示出了本實用新型的火災(zāi)報警裝置I的元件連接示意圖(忽略了外殼體)。如圖2所示，本實用新型的火災(zāi)報警裝置I的內(nèi)部元件包括溫度傳感器21、散射型光學(xué)煙霧傳感器22、可燃?xì)怏w傳感器23、第一放大電路24、第二放大電路25和控制器26,所述散射型光學(xué)煙霧傳感器22和可燃?xì)怏w傳感器23的輸出分別連接到所述第一放大電路24和第二放大電路25的輸入,所述第一放大電路24和第二放大電路25的輸入以及所述溫度傳感器21的輸出連接到控制單元26。本實用新型的火災(zāi)報警裝置I的工作原理如下。所述溫度傳感器21、散射型光學(xué)煙霧傳感器22和可燃?xì)怏w傳感器23分別對室內(nèi)的溫度、煙霧濃度和可燃?xì)怏w濃度進(jìn)行檢測。所述第一放大電路24和第二放大電路25對所述散射型光學(xué)煙霧傳感器22和可燃?xì)怏w傳感器23的微弱輸出信號進(jìn)行放大。放大后的溫度檢測結(jié)果信號和煙霧檢測結(jié)果信號連同所述溫度傳感器21的溫度檢測結(jié)果信號一起被輸入至控制器26。該控制器26將所述放大后的溫度檢測結(jié)果信號、放大后的煙霧檢測結(jié)果信號以及溫度檢測結(jié)果信號與預(yù)設(shè)的閾值分別進(jìn)行比較，如果上述三個信號中的一個或以上超過預(yù)設(shè)閾值，則該控制器26向蜂鳴器(未示出)或小區(qū)安保中心(未示出)等發(fā)出警報信號。優(yōu)選地，本實用新型的溫度傳感器21可以采用HAMAMATSU的R2868 UVTRON紫外探測器。R2868使利用光電效應(yīng)的金屬和氣體乘法效果，具有廣泛的角度靈敏度(方向性)，并能迅速可靠地檢測從火焰輻射出的微弱紫外線。優(yōu)選地，本實用新型的可燃?xì)怏w傳感器23可以采用日本費(fèi)加羅FIGARO的可燃?xì)怏w傳感器TGS 813。TGS813傳感器對甲烷、丙烷、丁烷的靈敏度高，對天然氣、液化氣的監(jiān)視也很理想。這種傳感器可檢知多種可燃?xì)怏w，所以是對各種應(yīng)用方式都很優(yōu)越的低成本傳感器?？扇?xì)怏w傳感器TGS 813的量程為500-10000ppm，靈敏度為O. 60±0. 05(電阻比)。本實用新型的控制單元26可以采用常用的單片機(jī)。由于該控制單元26的結(jié)構(gòu)是本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的而非本實用新型的發(fā)明要點(diǎn)，因此在此不再贅述。接下來，將參照圖3，詳細(xì)說明本實用新型的散射型光學(xué)煙霧傳感器22的結(jié)構(gòu)。該散射型光學(xué)煙霧傳感器22包括光發(fā)射部件31 (例如LED發(fā)光裝置)，用于發(fā)出檢測用光；光接收部件32，用于接收檢測用光，以及設(shè)置在所述光發(fā)射部件31和所述光接收部件32之間的遮光板33，用于遮擋來自光發(fā)射部件31的檢測用光，使得光接收部件32無法直接接收到該檢測用光。所述光發(fā)射部件31的光軸Al和光接收部件32的光軸A2彼 此相交于P點(diǎn)(即，檢測點(diǎn))，該P(yáng)點(diǎn)位于遮光板33之下以及該散射型光學(xué)煙霧傳感器22的透明面板34之外。在正常狀態(tài)下，由于P點(diǎn)處的空氣中沒有因燃燒產(chǎn)生的煙霧，因此檢測用光的散射效果不明顯，從而光接收部件32無法接收到檢測用光。而當(dāng)P點(diǎn)處的空氣中存在煙霧，則檢測用光在P點(diǎn)處的散射效果明顯，使得光接收部件32接收到檢測用光，從而產(chǎn)生檢測信號。由于檢測點(diǎn)(P點(diǎn))位于遮光板33之下以及該散射型光學(xué)煙霧傳感器22的透明面板34之外，因此無需在散射型光學(xué)煙霧傳感器22內(nèi)設(shè)置復(fù)雜的光學(xué)迷宮和檢測腔，從而減小了散射型光學(xué)煙霧傳感器22的整體體積。下面，對本實用新型中采用的第一放大電路24和第二放大電路25進(jìn)行描述。這兩個放大電路分別用來對所述散射型光學(xué)煙霧傳感器22和可燃?xì)怏w傳感器23的微弱輸出信號進(jìn)行放大，并且這兩個放大電路的結(jié)構(gòu)相同。圖3示出了這兩個放大電路的電路結(jié)構(gòu)。如圖3所示，第一放大電路24(第二放大電路25)包括第一級放大電路和第二級放大電路。該第一級放大電路包括型號為ICL7650 (Intersil公司利用動態(tài)校零技術(shù)和CMOS工藝制作的斬波穩(wěn)零式高精度運(yùn)放)的第一運(yùn)算放大器Ul和第二運(yùn)算放大器U2以及第I電阻Rl至第6電阻R6、第I電容Cl至第11電容C11。該第二級放大電路包括型號為ICL7650的第三運(yùn)算放大器U3、第7電阻R7至第9電阻R9和第12電容C12至第15電容C15。第一運(yùn)算放大器Ul的3腳經(jīng)第I電阻Rl接輸入端V2，第I電阻Rl的兩端分別經(jīng)第I電容Cl和第2電容C2接地，第一運(yùn)算放大器Ul的8腳和5腳之間連接第3電容C3，I腳和5腳之間連接第4電容C4，7腳接+5V電源，4腳接-5V電源，2腳和6腳之間接并聯(lián)的第2電阻R2和第10電容C10，第二運(yùn)算放大器U2的3腳經(jīng)第4電阻R4接輸入端VI，第4電阻R4兩端分別經(jīng)第6電容C6和第7電容C7接地，第二運(yùn)算放大器U2的8腳和5腳之間連接第8電容C8，I腳和5腳之間連接第9電容C9，7腳接+5V電源，4腳接-5V電源，2腳和6腳之間接并聯(lián)的第5電阻R5和第11電容C11，第一運(yùn)算放大器Ul的2腳和第二運(yùn)算放大器U2的2腳之間連接第3電阻R3，第二運(yùn)算放大器U2的6腳經(jīng)第6電阻R6和第5電容C5接地。第三運(yùn)算放大器U3的2腳連接第7電阻R7、第8電阻R8和第12電容C12，第7電阻R7的另一端連接第一運(yùn)算放大器Ul的6腳和第13電容C13，第8電阻R8的另一端連接第三運(yùn)算放大器U3的輸出腳6腳和第13電容C13的另一端，第12電容C12的另一端接第5電容C5并接地，第三運(yùn)算放大器U3的3腳經(jīng)第9電阻R9接地，8腳和5腳之間連接第14電容C14，I腳和5腳之間連接第15電容C15，7腳接+5V電源，4腳接-5V電源。利用本實用新型的火災(zāi)報警裝置，可以同時檢測出室內(nèi)的可燃?xì)怏w、溫度和煙霧，并在三者的至少任意一種超出預(yù)設(shè)閾值時，及時發(fā)出警報。 本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，上述說明和實例僅僅是示例性的，而并非用于限制本實用新型的范圍。在不超出如權(quán)利要求書所限定的本實用新型的范圍的程度下，可以對本實用新型進(jìn)行各種改進(jìn)。
權(quán)利要求1.一種火災(zāi)報警裝置，其特征在于，包括溫度傳感器、散射型光學(xué)煙霧傳感器、可燃?xì)怏w傳感器、第一放大電路、第二放大電路和控制器， 其中，所述散射型光學(xué)煙霧傳感器和可燃?xì)怏w傳感器的輸出分別連接到所述第一放大電路和第二放大電路的輸入，所述第一放大電路和第二放大電路的輸入以及所述溫度傳感器的輸出連接到控制單元， 其中，所述散射型光學(xué)煙霧傳感器包括 光發(fā)射部件，用于發(fā)出檢測用光； 光接收部件，用于接收檢測用光，以及 設(shè)置在所述光發(fā)射部件和所述光接收部件之間的遮光板，用于遮擋來自光發(fā)射部件的檢測用光，使得光接收部件無法直接接收到該檢測用光， 其中，所述光發(fā)射部件和光接收部件的光軸彼此相交于位于所述遮光板之下的一個點(diǎn)。
2.如權(quán)利要求I所述的火災(zāi)報警裝置，其特征在于所述第一放大電路和第二放大電路分別包括第一級放大電路和第二級放大電路。
3.如權(quán)利要求2所述的火災(zāi)報警裝置，其特征在于所述第一級放大電路和所述第二級放大電路中的運(yùn)算放大器為Intersil ICL7650運(yùn)放。
專利摘要本實用新型提供一種火災(zāi)報警裝置，包括溫度傳感器、散射型光學(xué)煙霧傳感器、可燃?xì)怏w傳感器、第一放大電路、第二放大電路和控制器；其中，所述散射型光學(xué)煙霧傳感器和可燃?xì)怏w傳感器的輸出分別連接到所述第一放大電路和第二放大電路的輸入，所述第一放大電路和第二放大電路的輸入以及所述溫度傳感器的輸出連接到控制單元；其中，所述散射型光學(xué)煙霧傳感器包括光發(fā)射部件，用于發(fā)出檢測用光；光接收部件，用于接收檢測用光，以及設(shè)置在所述光發(fā)射部件和所述光接收部件之間的遮光板，用于遮擋來自光發(fā)射部件的檢測用光，使得光接收部件無法直接接收到該檢測用光；其中，所述光發(fā)射部件和光接收部件的光軸彼此相交于位于所述遮光板之下的一個點(diǎn)。本實用新型的火災(zāi)報警裝置結(jié)構(gòu)緊湊且檢測精度高。
文檔編號G08B17/00GK202584335SQ20112053114
公開日2012年12月5日 申請日期2011年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月19日
發(fā)明者孫軍文, 姚燕 申請人:浙江同興建設(shè)有限公司