[发明专利]一种消防用无线传感烟雾检测装置及其检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及消防用无线传感烟雾检测装置，应用于消防现场，属于无线控制领域。

背景技术

烟雾传感器主要应用于工厂、小区、公司、仓库等场所的防火安全方面，其主要原理是检测周围空气中烟雾浓度，当烟雾浓度达到某一指定强度时就发出报警声。常用的烟雾传感器一般属于定点烟雾检测，其基本构成包括传感器、光学迷宫、微处理器和报警喇叭。传感器检测到烟雾信号后输入单片机从而触发报警喇叭报警，在使用时，一般将该类传感器固定在屋顶上并采用电缆供电和传送信号。这种传感器检测的缺陷是：1、采集烟雾的过程为被动式，在运行过程中只执行一次，且无法分辨烟雾强度等级。2、在一些临时需安装烟雾传感器的特殊场合和一些距离比较远的场所，一旦电缆出现故障，直接影响烟雾传感器的正常工作，使用很不方便，工作缺乏灵活性，且电缆的铺设成本比较高。3、在一些特殊应用的烟雾传感器设备中虽携带有风扇，但该风扇的功能仅是为了快速吸取外界烟雾进入烟雾传感器腔体中，不能将烟雾从烟雾传感器腔体中排出，更无法实现快速反复检测，该过程也仅执行一次。4、有些烟雾传感器虽然具有将烟雾浓度分等级报警的功能，但是分级功能比较粗糙，分级程度比较低，尚未实现具体的量化。

目前，无线传感技术在烟雾传感器上已有一定的应用，这些应用主要体现在火灾发生时利用无线传感技术发送信号控制电话等进行报警，但是该发送过程只执行一次，不能实现动态发送，尚未完全实现无线传感网络的检测作用。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有烟雾传感器的不足而提供一种体积小、使用方便灵活、可靠性高、能反复检测和动态发送的消防用无线传感烟雾检测装置。

本发明的另一目的是提供消防用无线传感烟雾检测装置的检测方法，能快速反复检测周围空气环境中烟雾浓度并在烟雾浓度信号量化后将其通过无线收发电路发送给汇聚节点。

本发明消防用无线传感烟雾检测装置通过以下技术方案实现：包括一个光学密闭外壳，光学密闭外壳的前壁面下部分设有报警喇叭，前壁面上部分设有风扇进气口、指示灯以及电源开关按钮、测试按钮和报警喇叭控制按钮，光学密闭外壳最底部固定连接导气板，光学密闭外壳内部的上部分是风扇，中部分是控制电路板、导气管和电池，控制电路板紧贴于光学密闭外壳一侧，电池设在光学密闭外壳另一侧，导气管设于控制电路板和电池之间，下部分是伸入光学密闭外壳内腔中的导气板；所述风扇上具有呈圆环状的导气管道，导气管道的下端向下依次延伸光滑部件和排除部件；导气管由气体通路、光电传感器和风扇连接口组成，最上部分是与所述排除部件相连接的风扇连接口，风扇连接口下部延伸且连通气体通路的上部，气体通路的底部延伸且固定至导气板，并与导气板上的进气孔相通，所述气体通路上腔大、下腔小；控制电路板包含有电压转换电路、单片机和无线收发模块，风扇、光电传感器分别电连接控制电路板。

本发明消防用无线传感烟雾检测装置的检测方法采用如下步骤：A、光电传感器不断检测导气管中是否有烟雾，若无烟雾则继续检测，若有则启动控制电路板上单片机中的第一定时器，同时将检测到的烟雾强度信号送入单片机，单片机与设定阈值进行比较确定烟雾浓度等级，并通过无线发送模块将烟雾浓度数据和浓度等级数据发送至上位机；B、第一定时器定时时间到后，启动风扇并同时启动单片机中的第二定时器，风扇在第二定时器的定时时间内保持持续转动，将导气管内部的原有气体排出，吸入当前烟雾，当第二定时器定时时间到后，关闭风扇，开始新一轮检测；C、风扇的导气管道排出的气体在风强减少最小时通入气体通路中，对风扇进气口产生负压，对气体通路产生正压，正压将导气管中的烟雾从底部导气板排到外部，负压从风扇进气口处抽取外界烟雾到内部；D、当导气管内的烟雾气体流速稳定后，光电传感器重新开始采集烟雾信号，并反复上述过程。

本发明的有益效果是：

1、在现有烟雾传感器的基础之上添加排气风扇、信号控制电路、无线收发电路、报警电路，并集成在一个小型空间里，减小了体积，便于消防人员随身携带，在移动过程中不停地检测周围环境中的烟雾强度等级，可以在短时间内采集烟雾强度信号并通过无线收发电路将强度信号发送至汇聚节点，烟雾强度信号采用量化处理，将烟雾强度分成不同等级，分级报警。

2、排气风扇由单片机控制其工作，采用间歇式工作方式，有效降低耗电量。

3、烟雾强度信号通过无线传感网络传输信息采集和反馈，实现移动检测，提高装置工作的灵活性和可靠性。

4、内部气体通路以“峡谷效应”为依据，有效提高排气风扇的风强，达到快速换烟的目的，并在气流稳定后继续反复进行烟雾浓度监测。