CN206849218U - 火灾探测器、机柜以及火灾探测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种火灾探测器、机柜以及火灾探测系统，涉及火灾探测报警技术领域。其中，火灾探测器包括：热解粒子传感器、控制装置以及报警装置；热解粒子传感器与控制装置连接，采集热解粒子的粒子浓度信息，并根据粒子浓度信息生成电信号，将电信号发送至控制装置；控制装置与报警装置连接，对电信号进行处理，并在判断热解粒子的粒子浓度大于预设阈值时，向报警装置发送报警指令；报警装置根据报警指令进行报警，并显示热解粒子的粒子浓度信息。本实用新型所提供的火灾探测器能够在较低温度的范围内，准确地进行火警预报，并且可以避免因灰尘或水汽造成的误报。

Description

火灾探测器、机柜以及火灾探测系统

技术领域

本实用新型涉及火灾探测报警技术领域，尤其是涉及一种火灾探测器、机柜以及火灾探测系统。

背景技术

工业和生活中使用的电线与保护电器是存在临界热解温度的。低于该温度，热解产生的烟气量极低，无法进行可靠探测；当受热温度高于该临界温度后，烟气开始加剧析出。

电线及保护电器材料的临界温度一般在150℃～220℃。目前可对该范围烟粒子浓度进行早期探测的主要是吸气式火灾探测器和激光火灾探测器，但这两种设备的探测原理均由激光或LED作为光源，探测器直接根据散射的状况作为火灾判定的依据，无法避免灰尘、水汽等原因引起的误报，同样，感烟火灾探测器易受到周围环境的影响，比如灰尘等，也容易引起误报，即使加装过滤器也无法有效避免。此外，上述几种火灾探测器能够进行报警的温度范围较高，通常在200℃以上。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种火灾探测器、机柜以及火灾探测系统，能够在较低温度的范围内，准确地进行火警预报，并且可以避免因灰尘或水汽造成的误报。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种火灾探测器，包括：热解粒子传感器、控制装置以及报警装置；

热解粒子传感器与控制装置连接，采集热解粒子的粒子浓度信息，并根据粒子浓度信息生成电信号，将电信号发送至所述控制装置；

控制装置与报警装置连接，对电信号进行处理，并在判断热解粒子的粒子浓度大于预设阈值时，向报警装置发送报警指令；

报警装置根据报警指令进行报警，并显示热解粒子的粒子浓度信息。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，控制装置包括：信号采集电路、信号处理电路以及微处理器；

信号采集电路与信号处理电路连接，接收热解粒子传感器所发送的电信号，并将电信号发送至信号处理电路；

信号处理电路与微处理器连接，将电信号进行运算放大处理，将处理后的信号发送至微处理器；

微处理器与报警装置连接，根据处理后的信号进行判断，在判断热解粒子的粒子数大于预设阈值时，向报警装置发送报警指令。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，报警装置包括：信息显示电路、声音报警电路；

信息显示电路与微处理器连接，根据微处理器所发送的报警指令，显示热解粒子的粒子浓度信息；

声音报警电路与微处理器连接，根据微处理器所发送的报警指令，进行声音报警。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，还包括：通讯电路；

通讯电路与控制装置连接，用于与火灾监控设备实时通讯。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，还包括：设置电路；

设置电路与控制装置连接，用于对火灾探测器的检测灵敏度进行修改。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，还包括：工作状态指示电路；

工作状态指示电路与控制装置连接，以显示火灾探测器的工作状态。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，还包括：电源模块；

电源模块与控制装置连接，为火灾探测器供电。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，电源模块包括：充电电路以及储电电路；

充电电路的输入端用于连接外接电源，以接收外部电源电压进行充电；

充电电路的输出端与储电电路连接，以将充电的电量储存在储电电路中；

储电电路为控制装置供电。

第二方面，本实用新型实施例提供一种机柜，包括：箱体以及如第一方面所述的火灾探测器；

火灾探测器安装于箱体内，用于电气火灾的早期预警。

第三方面，本实用新型实施例还提供一种火灾探测系统，系统包括：火灾监测设备以及至少一个如第二方面所述的机柜；

机柜中安装的火灾探测器包括：通讯电路；

火灾探测器通过通讯电路，将火灾报警信息发送至火灾监测设备，以使工作人员及时采取措施。

本实用新型实施例提供的技术方案带来了以下有益效果：本实用新型实施例提供的火灾探测器中，包括：热解粒子传感器、控制装置以及报警装置。其中，热解粒子传感器与控制装置连接，用于采集热解粒子的粒子浓度信息，并根据粒子浓度信息生成电信号发送至所述控制装置；控制装置与报警装置连接，对电信号进行处理，并在判断热解粒子的粒子浓度大于预设阈值时，向报警装置发送报警指令；报警装置根据报警指令进行报警，并显示热解粒子的粒子浓度。本实用新型实施例所提供的火灾探测器，通过热解粒子传感器可以准确地感应其周围热解粒子的浓度变化，进而通过热解粒子浓度进行判断，以实现在较低温度的范围内，准确地进行火警预报，并且可以避免因灰尘或水汽造成的误报。此外，本实用新型实施例所提供的火灾探测器，无需与监控系统主机直接连接，可以方便地设置多个报警点，而且安装简单、成本低、有利于大范围普及。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本实用新型实施例一所提供的一种火灾探测器的示意图；

图2示出了本实用新型实施例二所提供的一种火灾探测器的示意图；

图3示出了本实用新型实施例二所提供的一种火灾探测器中电源模块的电路图；

图4示出了本实用新型实施例二所提供的一种火灾探测器的剖视图；

图5示出了本实用新型实施例三所提供的一种机柜的示意图；

图6示出了本实用新型实施例四所提供的一种火灾探测系统的示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

目前现有的吸气式火灾探测器和激光火灾探测器，通常由激光或LED作为光源，直接根据散射的状况作为火灾判定的依据，无法避免灰尘、水汽等原因引起的误报，同样，感烟火灾探测器易受到周围环境的影响，比如灰尘等，也容易引起误报，即使加装过滤器也无法有效避免。此外，上述几种火灾探测器能够进行报警的温度范围较高，通常在200℃以上。基于此，本实用新型实施例提供的火灾探测器、机柜以及火灾探测系统，能够在较低温度的范围内，准确地进行火警预报，并且可以避免因灰尘或水汽造成的误报。

为便于对本实施例进行理解，首先对本实用新型实施例所公开的一种火灾探测器进行详细介绍。

实施例一：

本实用新型实施例提供一种火灾探测器，可配置于一级或二级的低压配电柜内、大型数据中心的网络机柜内、通讯基站的重要通信设备机柜内等，有助于实现配电设备发生电气火灾的早期预警。

参见图1所示，该火灾探测器包括：热解粒子传感器11、控制装置12以及报警装置13。其中，热解粒子传感器11与控制装置12连接，采集热解粒子的粒子浓度信息，根据该粒子浓度信息生成电信号，并发送至控制装置12；控制装置12与报警装置13连接，对电信号进行处理，并在判断热解粒子的粒子浓度大于预设阈值时，向报警装置13发送报警指令；报警装置13根据报警指令进行报警，并显示热解粒子的粒子浓度信息。

一般来说，工业和生活中使用的电线与保护电器都存在一个临界热解温度。低于该临界热解温度时，热解产生的烟气量极低，无法进行可靠探测；当实际受热温度高于该临界热解温度后，烟气开始加剧析出，这时，可以通过热解粒子传感器11，实时地采集热解粒子的粒子浓度信息，并将向控制装置12发送电信号，控制装置12对该电信号进行一些简单的放大处理，然后根据处理后的信号进行判断。

在控制装置12中，预先存储有设定好的粒子浓度阈值，当热解粒子的粒子浓度大于该阈值时，控制装置12向报警装置13发送报警指令，以使报警装置13根据该报警指令进行报警，与此同时，还会将据热解粒子的粒子浓度信息进行显示。这样可以使工作人员及时地对火灾预警采取相应的措施，以避免火灾的发生。

本实用新型实施例所提供的火灾探测器，是一种为防止或预防火灾发生，而发出报警来提醒或警示相关人员采取防范措施的电子产品。其通过热解粒子传感器11可以准确地感应其周围热解粒子的浓度变化，进而使控制装置12通过热解粒子浓度进行判断，以实现在较低温度的范围内，准确地进行火警预报，并且可以避免因灰尘或水汽造成的误报。此外，本实用新型实施例所提供的火灾探测器，无需与监控系统主机直接连接，可以方便地设置多个报警点，而且安装简单、成本低、有利于大范围普及。

实施例二：

本实用新型实施例提供一种火灾探测器，同样可以配置于各种机柜内，但不仅限于此。如图2所示，该火灾探测器包括：热解粒子传感器21、控制装置22、报警装置23、通讯电路24、工作状态指示电路25、设置电路26以及电源模块27。

在本实用新型实施例中，控制装置22具体包括：信号采集电路221、信号处理电路222以及微处理器223。具体的，信号采集电路221与信号处理电路222连接，接收热解粒子传感器21所发送的电信号，并将电信号发送至信号处理电路222；信号处理电路222与微处理器223连接，将电信号进行运算放大处理，将处理后的信号发送至微处理器223；微处理器223与报警装置23连接，根据处理后的信号进行判断，在判断热解粒子的粒子数大于预设阈值时，向报警装置23发送报警指令。

报警装置23包括：信息显示电路233、声音报警电路231。具体的，信息显示电路233与微处理器223连接，根据微处理器223所发送的报警指令，显示热解粒子的粒子浓度信息；声音报警电路231与微处理器223连接，根据微处理器223所发送的报警指令，进行声音报警。

声音报警电路231具体包括：蜂鸣器以及蜂鸣器驱动电路，当蜂鸣器驱动电路接收到微处理器223所发送的报警指令时，根据该报警指令控制蜂鸣器进行声音报警。信息显示电路233可以使报警装置23在发出声音警报的同时，将热解粒子的粒子浓度显示出来。

作为一种优选方案，本实用新型实施例中的报警装置23还包括：灯光报警电路232，或者语音播报器。灯光报警电路232与微处理器223连接，根据微处理器223所发送的报警指令，进行灯光报警。或者语音播报器通过预先存储好的报警信息，在接收到微处理器223的报警指令后，以语音的方式发出报警。

进一步，本实用新型实施例所提供的火灾探测器还包括：通讯电路24、设置电路26、工作状态指示电路25以及电源模块27。通讯电路24、设置电路26、工作状态指示电路25以及电源模块27均与控制装置22中的微处理器223连接，其中，通讯电路24用于与火灾监控设备实时通讯；设置电路26用于对火灾探测器的检测灵敏度进行修改；工作状态指示电路25用于显示火灾探测器的工作状态；电源模块27为火灾探测器供电。

如图3所示，本实用新型实施例提供了一种电源模块27电路图，具体包括：充电电路和储电电路。充电电路的输入端用于连接外接电源，以接收外部电源电压进行充电；充电电路的输出端与储电电路连接，以将充电的电量储存在储电电路中；储电电路为控制装置22供电。

作为一种优选实施方式，本实用新型实施例中的微处理器223为STC15W204s单片机控制芯片，充电电路具体包括：充电芯片以及充电状态显示电路，充电芯片为TP4056充电器。

具体的，控制芯片与充电芯片221的第5引脚连接，以控制充电电路工作；充电芯片的第4引脚和第8引脚连接外接电源，以接收外部电源电压进行充电；充电芯片的第5引脚还与储电电路连接，以将充电的电量储存在储电电路中。

在具体实现的时候，微处理器223控制充电芯片工作，以使充电电路通过与其连接的外接电源进行充电，并将充电电量存储在储电电路中，进而使储电电路为该火灾探测器供电。本实用新型实施例所提供的电源模块27能够通过外接电源，为火灾探测器进行充电，以保证其在没有外接电源或者突然断电的情况下，仍能够正常工作，提高火灾探测器的电源稳定性。

此外，充电状态显示电路与充电芯片221连接，以实现充电电路22的充电指示功能。

在本实用新型实施例中，充电芯片为TP4056充电器。TP4056是一款完整的单节锂离子电池采用恒定电流/恒定电压线性充电器，其底部带有散热片的SOP8封装与较少的外部元件数目使得其成为便携式应用的理想选择。TP2056可以适合USB电源和适配器电源工作。

针对TP2056充电器，本实用新型实施例设计了配套的充电状态显示电路，该充电状态显示电路包括：发光二极管D1、D2、电阻R1、R2。参见图3所示，具体的连接方式如下：

充电芯片的第7引脚连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端连接发光二极管D1的阴极；充电芯片的第6引脚连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端连接发光二极管D2的阴极；发光二极管D1与发光二极管D2的阳极均连接充电芯片的第4引脚和第8引脚，作为充电电路的输入端。充电芯片的第2引脚连接电阻R3的一端，电阻R3的另一端接地。

该充电状态显示电路主要由双色发光二极管D1、D2实现，当充电电路处于非充电状态下，双色指示灯处于熄灭状态，当充电电路处于充电且未充满状态，双色指示灯的一个发光二极管点亮，当充电电路处于充满电状态，双色指示灯的另一个发光二极管点亮。通过该充电状态显示电路，可以直观地向相关人员展示火灾探测器充电的情况。

图4为本实用新型实施例所提供的火灾探测器一种结构示意图，该火灾探测器包括外壳壳体2，壳体2侧面设置有线路开口5，其内部安装有热解粒子传感器7以及电路板4；该电路板4上集成有所有上述的电路或者模块，通过两个电路板固定螺钉3固定于壳体2的上部，电路板4通过粒子传感器信号线1与热解粒子传感器7连接，热解粒子传感器7通过固定支架6固定在壳体2的下部，处于火灾探测器的气室8内；壳体2的最底端，也就是热解粒子传感器7的正下方设置有进气孔9。

通常说来，无论是何种原因引起的电气火灾，都体现为导体先发热。比如，在低压配电柜中，发生电气故障的主要发热体是电线和保护电器，因此，在低压配电柜内发热分解的粒子主要是烟粒子及气体粒子。正常情况下，空气中没有电线和保护电器受热分解的气体粒子，故传感器内不会发生任何反应，传感器输出的信号不会出现变化，粒子传感器火灾探测器运行正常。当电线和保护电器受热到某一临界温度时，电线和保护电器分解出气体粒子，气体粒子进入火灾探测器的粒子传感器进气室，传感器探测出气体粒子后，发生一系列反应，传感器输出电信号至信号处理电路222，信号处理单元将信号经过运算放大后传输给微处理器223，微处理器223在判断热解粒子的粒子浓度超过预设的浓度阈值时，向报警装置23发送报警指令，从而通过声音或者灯光进行报警。与此同时，报警装置23中的信息显示电路233显示热解粒子的粒子浓度信息，以使相关人员根据该粒子浓度信息采取相应的预防措施。

本实用新型实施例所提供的火灾探测器，与其它的探测器的火灾报警的机理不同，不会发生误报警的现象。此外，现有的吸气式火灾探测器、点型激光式火灾探测器能够进行报警的温度范围较高，通常在200℃以上。而本实用新型实施例所提供的火灾探测器可以实现在150℃以上的温度范围内进行报警，更适用于火灾早期探测。

实施例三：

本实用新型实施例提供一种机柜，如图5所示，该机柜包括：箱体31以及实施例一或实施例二所述的火灾探测器311；火灾探测器安装于箱体31内，用于电气火灾的早期预警。

需要说明的是，本实施例中所述的机柜包括多种类型，比如：一级或二级的低压配电柜、大型数据中心的网络机柜、通讯基站的重要通信设备机柜等。

实施例四：

本实用新型实施例还提供一种火灾探测系统，如图6所示，该系统包括：火灾监测设备41以及至少一个如实施例三所述的机柜42；

机柜42中安装的火灾探测器421包括：通讯电路；

火灾探测器421通过通讯电路，将火灾报警信息发送至火灾监测设备41，以使工作人员及时采取措施。

本实施例中，火灾监测设备41可以是后台服务器，也可以是监控终端等，能够接收机柜42中火灾探测器421发送的火灾报警信息，并通过显示屏对火灾报警信息进行显示。该系统具体的工作过程参见实施例一至三，在此不再赘述，由于该系统与前述火灾探测器有相同的技术特征，因此，同样可以实现上述功能。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种火灾探测器，其特征在于，包括：热解粒子传感器、控制装置以及报警装置；

所述热解粒子传感器与所述控制装置连接，采集热解粒子的粒子浓度信息，并根据所述粒子浓度信息生成电信号，将所述电信号发送至所述控制装置；

所述控制装置与所述报警装置连接，对所述电信号进行处理，并在判断所述热解粒子的粒子浓度大于预设阈值时，向所述报警装置发送报警指令；

所述报警装置根据所述报警指令进行报警，并显示所述热解粒子的粒子浓度信息。

2.根据权利要求1所述的火灾探测器，其特征在于，所述控制装置包括：信号采集电路、信号处理电路以及微处理器；

所述信号采集电路与所述信号处理电路连接，接收所述热解粒子传感器所发送的电信号，并将所述电信号发送至所述信号处理电路；

所述信号处理电路与所述微处理器连接，将所述电信号进行运算放大处理，将处理后的信号发送至所述微处理器；

所述微处理器与所述报警装置连接，根据所述处理后的信号进行判断，在判断所述热解粒子的粒子数大于预设阈值时，向所述报警装置发送报警指令。

3.根据权利要求2所述的火灾探测器，其特征在于，所述报警装置包括：信息显示电路、声音报警电路；

所述信息显示电路与所述微处理器连接，根据所述微处理器所发送的报警指令，显示所述热解粒子的粒子浓度信息；

所述声音报警电路与所述微处理器连接，根据所述微处理器所发送的报警指令，进行声音报警。

4.根据权利要求1所述的火灾探测器，其特征在于，还包括：通讯电路；

所述通讯电路与所述控制装置连接，用于与火灾监控设备实时通讯。

5.根据权利要求4所述的火灾探测器，其特征在于，还包括：设置电路；

所述设置电路与所述控制装置连接，用于对所述火灾探测器的检测灵敏度进行修改。

6.根据权利要求5所述的火灾探测器，其特征在于，还包括：工作状态指示电路；

所述工作状态指示电路与所述控制装置连接，以显示所述火灾探测器的工作状态。

7.根据权利要求1-6任一项所述的火灾探测器，其特征在于，还包括：电源模块；

所述电源模块与所述控制装置连接，为所述火灾探测器供电。

8.根据权利要求7所述的火灾探测器，其特征在于，所述电源模块包括：充电电路以及储电电路；

所述充电电路的输入端用于连接外接电源，以接收外部电源电压进行充电；

所述充电电路的输出端与所述储电电路连接，以将充电的电量储存在所述储电电路中；

所述储电电路为所述控制装置供电。

9.一种机柜，其特征在于，包括：箱体以及如权利要求1-8任一项所述的火灾探测器；

所述火灾探测器安装于所述箱体内，用于电气火灾的早期预警。

10.一种火灾探测系统，其特征在于，所述系统包括：火灾监测设备以及至少一个如权利要求9所述的机柜；

所述机柜中安装的火灾探测器包括：通讯电路；

所述火灾探测器通过所述通讯电路，将火灾报警信息发送至所述火灾监测设备，以使工作人员及时采取措施。