[發明專利]一種毫米波感煙探測裝置及其探測方法

在審

• 申請號: 202011337255.9
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112509271A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 鄧力;黃永茂;賀元驊;劉全義;王海斌;王康;朱博
• 申請（專利權）人: 中國民用航空飛行學院
• 主分類號: G08B17/10
• 分類號: G08B17/10;G01V8/10;G01V8/00
• 代理公司: 成都方圓聿聯專利代理事務所(普通合伙) 51241
• 代理人: 李鵬

本發明提供一種毫米波感煙探測裝置及其探測方法，包括毫米波諧振腔、毫米波測量裝置、報警裝置；所述的毫米波諧振腔與毫米波測量裝置連接，毫米波測量裝置與報警裝置連接。本發明首次采用毫米波諧振腔結構實現煙霧探測，實驗證明煙霧通過本發明設計的腔體結構時，毫米波諧振腔諧振頻率將發生改變，利用對諧振頻率的測量實現煙霧探測，在飛機貨艙實驗結果表明該技術能大幅降低火警誤報率。本發明采用的毫米波諧振腔結構簡單，屬于基片集成型毫米波諧振腔，體積小重量輕，靈敏度高，特別適用于民航飛機煙霧探測。

技術領域

本發明涉及一種毫米波感煙探測裝置及其探測方法，屬于煙霧探測器技術領域。

背景技術

煙霧作為火災的前兆和伴隨產物，是火災探測的基礎。隨著火時間的增長，煙霧濃度逐漸增大，擴散速度加快，通過煙霧探測器進行火災探測是目前火災探測領域最常見的方式之一。

現有的煙霧探測器有光電和離子兩種感煙方式。但是這兩種方式都存在一個問題——極容易被環境里的粉塵影響，從而產生假警報。光電感煙時，如環境里顆粒過多，會導致光線發射反射折射，導致煙霧傳感器判斷失誤，進而觸發火警警報。離子感煙時，空氣中顆粒或會影響空氣中電離情況，進而觸發火警警報，但這些顆粒并不一定是火災導致的煙霧顆粒，還有可能由于機械故障導致假警報。普通煙霧探測報警裝置無法適應壓力環境改變導致煙氣組分、煙霧顆粒粒徑的變化，難以區分火災煙霧顆粒與干擾顆粒，故容易發生誤報。飛機貨艙環境復雜多變，運輸的貨物種類較多，漂浮在貨艙內的沙塵、棉絮、動物毛等都可能會觸發煙霧探測器告警。

因此，現有的煙霧探測器適用范圍有限、易受環境影響，并且誤報率高。

發明內容

本發明提供一種毫米波感煙探測裝置及其探測方法，解決現有技術存在誤報率高的缺點，在飛機貨艙環境下能區分煙霧與灰塵干擾顆粒，并且還解決紅外探測等技術功耗大的缺點。

具體的技術方案為：

一種毫米波感煙探測裝置，包括毫米波諧振腔、毫米波測量裝置、報警裝置；所述的毫米波諧振腔與毫米波測量裝置連接，毫米波測量裝置與報警裝置連接。

所述的毫米波諧振腔采用基片集成型諧振腔。

一種毫米波感煙探測裝置的探測方法，包括以下步驟：

S1、使用毫米波測量裝置測量毫米波諧振腔在飛機貨艙內以下幾個諧振頻率范圍：

干凈空氣中的諧振頻率范圍(v1,w1)；受到灰塵干擾時的諧振頻率范圍(v2,w2)；受到水汽干擾時的諧振頻率范圍(v3,w3)；受到氣溶膠顆粒干擾時的諧振頻率范圍(v4,w4)；受到固體懸浮物干擾時的諧振頻率范圍(v5,w5)；

S2、在飛機貨艙內火災發生階段，讓燃燒煙霧通過毫米波諧振腔的金屬穿孔，毫米波諧振腔的諧振頻率發生改變，毫米波測量裝置對毫米波諧振腔的諧振頻率進行測量得到實時諧振頻率v(t)；

S3、毫米波測量裝置將v(t)與步驟S1中獲取的諧振頻率范圍(v1,w1)、(v2,w2)、(v3,w3)、(v4,w4)、(v5,w5)進行實時比較，如果滿足條件P：v1v(t)w1或v2v(t)w2或v3v(t)w3或v4v(t)w4或v5v(t)w5，則判定為沒有火災發生，并將判斷信號輸出至報警裝置，報警裝置將不報警；

如果不滿足條件P，則進行步驟S4；

S4、根據飛機貨艙典型燃燒物火災煙霧對毫米波諧振腔諧振頻率影響的實驗，得出煙霧影響諧振頻率改變范圍(v0,w0)，并與v(t)進行實時比較，如果v0v(t)w0,則認為煙霧對諧振頻率w的影響超出安全閾值，有火災煙氣生成，并將判斷信號輸出至報警裝置，報警裝置發出報警。