前／后向散射复合式点型光电感烟火灾探测器及其探测方法技术

前／后向散射复合式点型光电感烟火灾探测器及其探测方法，属于火灾探测技术领域。本发明专利技术的探测器包括由迷宫盖和迷宫底座组合而成的感烟迷宫，其特点是在感烟迷宫内部设置有红外发光管Ａ、红外发光管Ｂ和红外接收管；红外发光管Ａ与感烟迷宫的中心、红外接收管之间的夹角∠ＡＯＣ为４３°～６２°，红外发光管Ｂ与感烟迷宫的中心、红外接收管之间的夹角∠ＢＯＣ为１２３°～１３９°，红外发光管Ａ、Ｂ和红外接收管分别与控制电路相连接。探测方法为：令红外发光管Ｂ点亮１００μＳ，并同时采样前向散射感烟当前值；令红外发光管Ａ点亮１００μＳ，并同时采样后向散射感烟当前值；进行前／后向散射感烟多传感／多判据的火灾判断，间隔４小时进行初值补偿。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于火灾探测
，特别是涉及一种前/后向散射复合式点型光电感 烟火灾探测器及其探测方法。
技术介绍
点型光电感烟火灾探测器是国内外城市建筑中使用最为广泛的火灾探测器。长期 以来，点型光电感烟火灾探测器普遍采用单一前向散射原理，它对于诸如木材热解阴燃火、 棉绳阴燃火产生的粒径较大的白色或灰色烟雾探测灵敏度较高，而对于诸如聚氨脂塑料明 火、正庚烷明火产生的粒径较小的黑色烟雾探测灵敏度却较差，以至于在许多应用场所当 火灾初期产生黑烟时出现漏报或延误报警的事故。为了解决前向散射式光电感烟火灾探测 器的这一缺陷，近年来，国内外研制开发了利用后向散射原理的点型光电感烟火灾探测器， 它虽然提高了诸如聚氨脂塑料明火、正庚烷明火产生黑色烟雾的探测灵敏度，但是它对白 色或灰色烟雾的探测灵敏度却大大低于前向散射原理的点型光电感烟火灾探测器。单一的 前向散射或后向散射光电感烟火灾探测器对不同颜色、不同粒径的烟雾颗粒难以达到良好 的均衡灵敏响应性能，而且也不能有效甄别烟雾、水蒸汽、油烟及灰尘，因此在环境因素影 响下误报率较高。
技术实现思路
针对目前点型光电感烟火灾探测器普遍存在的对典型烟雾颗粒均衡灵敏响应性 能较差，特别是对火灾初期物质阴燃所产生的常温黑色烟雾出现漏报事故，并且在非火灾 烟雾颗粒影响下误报率较高的现实问题，本专利技术提供一种基于红外光对不同颜色、不同粒 径、不同浓度的广谱烟雾颗粒以及诸如水蒸汽、油烟、灰尘等非烟雾颗粒多角度散射特性和 量化规律的研究成果，将前向散射与后向散射两种光电感烟探测方式进行优化组合的前/ 后向散射复合式点型光电感烟火灾探测器及其探测方法。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案，一种前/后向散射复合式点型光 电感烟火灾探测器，包括由迷宫盖和迷宫底座组合而成的感烟迷宫，其特点是在所述的感 烟迷宫内部设置有第一红外发光管、第二红外发光管和红外接收管；所述的第一红外发光 管与感烟迷宫的中心、红外接收管之间的夹角ZA0C为43° 62°，第二红外发光管与感 烟迷宫的中心、红外接收管之间的夹角ZB0C为123° 139°，所述的第一红外发光管、第 二红外发光管和红外接收管分别与控制电路相连接。所述的第二红外发光管与感烟迷宫的中心、红外接收管之间的夹角ZB0C优选为 129° 135°。所述的第二红外发光管与感烟迷宫的中心、红外接收管之间的夹角Z B0C更优选 为 132° 。所述的第一红外发光管与感烟迷宫的中心、红外接收管之间的夹角ZA0C优选为47° 55°。所述的第一红外发光管与感烟迷宫的中心、红外接收管之间的夹角Z A0C更优选 为 48°。所述的迷宫盖和迷宫底座采用电导率为108S/cm的导电ABS原料铸塑而成。所述的控制电路包括信号处理电路、通信电路、发光控制电路、光电信号转换电 路、信号放大及滤波电路、火灾报警控制器及电源电路，信号处理电路通过通信电路与火灾 报警控制器相连接，信号处理电路与发光控制电路相连接，光电信号转换电路的输出端与 信号放大及滤波电路的输入端相连接，信号放大及滤波电路的输出端与信号处理电路相连 接；电源电路分别与通信电路、发光控制电路、光电信号转换电路、信号处理电路及信号放 大及滤波电路相连接。所述的发光控制电路包括第一红外发光管、第二红外发光管、第二十二电阻、第 二十四电阻，第一红外发光管和第二红外发光管的正极分别与电源的正极相连接，第二红 外发光管的负极经第二十二电阻与第四三极管的集电极相连接，第四三极管的发射极与地 相连接，第四三极管的基极经第二十三电阻与单片机的控制端口相连接；第一红外发光管 的负极经第二十四电阻与第五三极管的集电极相连接，第五三极管的发射极与地相连接， 第五三极管的基极经第八电阻与单片机的控制端口相连接。所述的光电信号转换电路包括红外接收管、第九电阻、第十电阻、第六电容及第七 电容，电源的正极经第九电阻分别与红外接收管的负极、第七电容的负极相连接；红外接收 管的正极经第十电阻与地相连接，第七电容的正极与地相连接，在第十电阻的两端并联有 第六电容，红外接收管的正极与信号放大及滤波电路的输入端相连接。所述的信号放大及滤波电路包括第一级放大器、第二级放大器，第二级放大器的 正向输入端一路经第五电容与第一级放大器的输出端相连接，另一路经第十三电阻与地相 连接，第一级放大器的正向输入端为信号放大及滤波电路的输入端，第一级放大器的反向 输入端经第十一电阻与地相连接，在第一级放大器的反向输入端与输出端之间并联有第 十二电阻和第十二电容；第二级放大器的输出端与单片机的输入端相连接；第二级放大器 的反向输入端经第十四电阻与地相连接，在第二级放大器的反向输入端与输出端之间并联 有第十五电阻和第十三电容。所述的通信电路包括通信接收电路和通信回答电路，所述的通信接收电路包括 第十八电阻、第十九电阻、第二十电阻、第二十一电阻、第三电容、第四电容和第三三极管， 电源的正极经第二十一电阻与第三三极管的集电极相连接，第三三极管的发射极与地相连 接；第三三极管的集电极与单片机的输入/输出端口相连接，在电源的正极与第三三极管 的基极之间连接有第二十电阻，在第三三极管的集电极与发射极之间连接有第四电容，在 第三三极管的基极与发射极之间连接有第十九电阻；第三三极管的基极依次经第十八电 阻、第三电容与天线相连接；所述的通信回答电路包括第十六电阻、第二三极管和第十七电 阻，第二三极管的基极经第十六电阻与单片机的输入/输出端口相连接，第二三极管的发 射极与地相连接，第二三极管的集电极经第十七电阻与天线相连接。所述的信号处理电路由单片机及其外围电路组成。所述的前/后向散射复合式点型光电感烟火灾探测器的探测方法，包括如下步 骤步骤一进行初始化；步骤二 判断延时1秒的时间是否到了，若是，则执行步骤三，若否，则返回执行步骤二；步骤三令第二红外发光管B点亮100 u S，并同时采样前向散射感烟当前值Qn ；步骤四延时300ii S ；步骤五令第一红外发光管A点亮100 y S，并同时采样后向散射感烟当前值Hn ；步骤六判断间隔4小时初值补偿时间是否到了，若是，则执行步骤七，若否，则转 去执行步骤十一；步骤七判断前向散射感烟A/D当前值与前向散射感烟A/D初值的差值的绝对值 是否小于或等于前向散射感烟初值补偿判断值，若是，则执行步骤八，若否，则转去执行步 骤九；步骤八将前向散射感烟A/D当前值赋值给前向散射感烟A/D初值；步骤九判断后向散射感烟A/D当前值与后向散射感烟A/D初值的差值的绝对值 是否小于或等于后向散射感烟初值补偿判断值，若是，则执行步骤十，若否，则转去执行步 骤十一；步骤十将后向散射感烟A/D当前值赋值给后向散射感烟A/D初值；步骤十一判断前向散射感烟A/D当前值是否大于或等于195，若是，则转去执行 步骤十八，若否，则执行步骤十二 ；步骤十二 判断后向散射感烟A/D当前值是否大于或等于160，若是，则转去执行 步骤十八，若否，则执行步骤十三；步骤十三判断前向散射感烟A/D当前值与前向散射感烟A/D初值的差值是否大 于或等于50，若是，则转去执行步骤十八，若否，则执行步骤十四；步骤十四判断后向散射感烟A/D当前值与后向散射感烟A/D初值的差值是否大 于或等本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种前／后向散射复合式点型光电感烟火灾探测器，包括由迷宫盖和迷宫底座组合而成的感烟迷宫，其特征在于在所述的感烟迷宫内部设置有第一红外发光管、第二红外发光管和红外接收管；所述的第一红外发光管与感烟迷宫的中心、红外接收管之间的夹角∠ＡＯＣ为４３°～６２°，第二红外发光管与感烟迷宫的中心、红外接收管之间的夹角∠ＢＯＣ为１２３°～１３９°，所述的第一红外发光管、第二红外发光管和红外接收管分别与控制电路相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：翁立坚，董文辉，龚溥，
申请(专利权)人：公安部沈阳消防研究所，
类型：发明
国别省市：89[中国|沈阳]