[發明專利]基于光纖傳導紅外火焰探測器及控制方法

無效

• 申請號: 201010122661.3
• 申請日: 2010-03-12
• 公開（公告）號: CN101807336A
• 公開（公告）日: 2010-08-18
• 發明（設計）人: 丁宏軍
• 申請（專利權）人: 公安部沈陽消防研究所
• 主分類號: G08B17/12
• 分類號: G08B17/12;G01J1/42
• 代理公司: 沈陽東大專利代理有限公司 21109
• 代理人: 朱光林

技術領域

本發明屬于火災探測技術領域，特別涉及一種基于光纖傳導紅外火焰探測器及控制方法。

背景技術

火災是一種災害性的燃燒現象，從火災起燃瞬間開始，就在周圍產生各種各樣的火災特征，一般火災過程主要有氣體變化特征、煙霧釋放特征、熱能釋放特征、光能釋放特征等幾種典型的火災特征，通過實時監測、分析保護區域相應“火災特征”的環境參數變化情況就可以實現對特定場所火災的探測報警，由于石油化工及冶金企業的原材料、副產品、最終產品以及特殊生產工藝過程等因素決定了在很多火災危險性較大場所的火災初起特征為明火燃燒，因此基于響應物質燃燒過程中的光能釋放即電磁輻射的火焰探測器被普遍采用。

目前使用的火焰探測器主要有紫外、單波段紅外火焰探測器、雙波段紅外火焰探測器及紫外/紅外火焰探測器，這些火焰探測器的優點是：對保護區域出現的明火燃燒能做出快速的響應，對及早發現并撲救保護區域出現的初期起火、防止火勢的蔓延具有至關重要的作用；其存在的缺點是：探測器的誤報現象時有發生；保護區域環境復雜，易燃易爆、高溫、強電磁干擾且多塵，很多探測器在投入運行后很短的時間內就出現失效現象，無法實現保護區域的早期火災探測，給消防安全管理帶來隱患。

發明內容

為解決以上探測器結構之不足，本發明的目的提出一種利用火焰探測器中光學探測單元與探測終端分離的基于光纖傳導的紅外火焰探測器及控制方法，以達到快捷、靈敏、更加適應惡劣自然環境的目的。

本發明的技術方案是這樣實現的：基于光纖傳導紅外火焰探測器其結構包括光學探測單元、光纖傳輸單元和探測終端，光學探測單元依次連接光纖傳輸單元和探測終端；

所述的光學探測單元包括光學探測單元殼體A、保護鏡頭B、光學濾波器C、光學匯聚系統D及光纖接口E1，該光學探測單元殼體A呈半橢圓形，其內一端安裝有保護鏡頭B，為光學探測單元的輸入端；其另一端安裝有光纖接口E1，為光學探測單元的輸出端；保護鏡頭B和光纖接口E1中間安裝有光學濾波器C和光學匯聚系統D；

所述的光纖傳輸單元包括帶有護套的光纜，其輸入端連接光學探測單元的輸出端，其輸出端連接探測終端的輸入端；

所述的探測終端包括光纖接口E2、紅外傳感器F、信號處理器G、運算處理單元H、輸出控制單元M，光纖接口E2的輸出端依次連接紅外傳感器F、信號處理器G、運算處理單元H和輸出控制單元I的輸入端，輸出控制單元I的輸出端分別連接火警指示單元J和故障指示單元K；靈敏度設置單元L連接運算處理單元。

本發明基于光纖傳導紅外火焰探測器的工作過程如下：

基于光纖傳導紅外火焰探測器是一種利用光纖采集并傳導保護區域電磁輻射的火焰探測器。

紅外火焰探測器通過安裝在保護區域現場的光學探測單元采集用于火焰探測的特定波段的電磁波，將電磁波進行匯聚處理后通過光纖傳輸單元將探測波段的電磁波傳輸到安裝在設備間或控制室的探測終端，對反映現場火焰輻射強度變化的探測波段電磁波的信號處理，對現場是否出現明火燃燒作出及時準確的判斷，實現對特定保護區域的火災探測；

探測器的光學探測單元殼體A和保護鏡頭B用于對內部光學系統的防護，具有抗腐蝕能力，防護等級達到IP65；光學濾波器C用于從火焰的電磁輻射中篩選特定波段的電磁波用于火焰的探測；光學匯聚系統D將“探測視野”內采集到探測波段電磁波進行匯聚提高初始端電磁波的能量，然后通過光纖接口E1將電磁波向探測終端傳輸；

基于光纖傳導紅外火焰探測器的控制方法如下：

步驟1：通過光纖傳輸單元傳輸的探測波段電磁波經光纖接口E2傳輸到紅外傳感器件F進行光電轉換；

步驟2：經紅外傳感器F轉換后的電壓信號傳輸到信號處理器G進行濾波放大信號處理；

步驟3：經信號處理器G處理后的反映現場探測波段電磁波變化的電壓信號傳輸到運算處理單元H，由運算處理單元H完成電壓信號的A/D轉換、信號采集及運算處理過程，判斷是否有異常事件發生，如果有異常時間發生，運算處理單元H則控制輸出控制單元I，驅動火警指示單元J或故障指示單元K，輸出火警或故障指示信息；

步驟4：通過人為修改靈敏度設置單元L的設置信息，運算處理單元H可以自動調節探測器的報警靈敏度。

本發明優點：本發明光學探測單元安裝在保護區域現場且沒有任何電器連接，探測終端安裝在自然環境和電磁環境較好的設備間或控制室，保證本發明裝置不受惡劣的高濕、多塵環境影響，更加安全、穩定、靈敏。

附圖說明

圖1為本發明基于光纖傳導紅外火焰探測器光學探測單元結構圖；

圖2為本發明基于光纖傳導紅外火焰探測器探測終端連接框圖。