[发明专利]一种无线节能复合型火灾探测器

说明书

技术领域

本发明涉及无线感温感烟复合型火灾探测器，特别涉及基于节能设计的无线感温感烟复合型火灾探测器。

背景技术

随着微电子技术的发展，限于单传感器火灾探测器极易发生误报、漏报现象，复合型火灾探测器逐渐成为研究的热点，并已走入人们的生活之中，比如JTF-GOM-GST601复合式烟温探测器。传统的布线式火灾探测器极易因线路中断或其他原因而导致探测器无法使用，严重限制了探测器的应用场所，因此，无线通信以及探测器自带电源已成为解决该问题的首选方案。然而，对于一些特殊场所，更换电池是比较困难的事情，电量消耗完毕意味着探测器将无法工作。因此，需要设计合理的节能方案，以延长探测器的使用寿命。

德州仪器(Texas Instruments)在其基于低功耗MSP430F2012芯片的光电烟气探测器设计中，提出了有效的节能方案：正常工作模式下，探测器每8s对红外光信号进行检测，判断是否有烟气存在。在非采样阶段，关闭运算放大器和红外光电路，微处理器芯片处于待机状态。在第一次报警后，采样间隔变为4s；第二报警后采样间隔变为1s；若探测器连续三次报警，则发出报警信号。电源部分采用2节AAA电池供电，通过计算，在正常工作模式下，其平均消耗电流仅为2.0μA/s。

专利号为US6084522A的美国专利是基于温度敏感性的无线感烟探测器。探测器采用光电传感器探测烟气信号，热敏电阻探测温度信号，报警及状态信号通过无线网络发送出去。在节能问题上，装置设置定时器，分为休眠阶段和工作阶段。休眠阶段，探测器无任何操作；工作阶段，探测器传感器全部开启，并将状态信号发送出去。两个阶段的时间间隔为10s。在专利中，作者提到，该时间间隔可以根据需要进行调节。然而，基于节能考虑，该时间间隔应设置较大值，而较大的时间间隔极可能导致漏报现象的发生。

以上两种节能方案设计，都是以牺牲探测器的报警响应时间为前提，极可能导致延迟报警或漏报现象而造成火灾救援不及时，导致重大损失。

发明内容

本发明目的是提供一种节能、高准确度、快速响应的无线节能复合型火灾探测器，该探测器即能独立工作，也能加入到无线网络中，通过无线网络传输火灾信号。

为了实现上述目的，本发明主要模块组成如图1所示，包括中心控制模块1、定时器模块2、电源模块3、感温模块4、感烟模块5、无线传输模块6、声光报警模块7。其中，声光报警模块包括火灾报警及低电量报警。本发明采用感温、感烟相结合的方式提高报警准确度。在无报警状态下，由中心控制模块1控制感温模块4和感烟模块5轮流开启工作，定时器模块2负责计时功能。当工作中的探测器模块(4或者5)探测到火灾信号时，中心控制模块1开启另一探测模块(前探测模块并不关闭)，若两探测模块同时发出报警信号，则中心控制模块1控制声光报警模块7发出声光报警信号，如果探测器连接到无线网络上，则通过无线传输模块6将报警信号发送出去。本发明探测报警具体流程如图2所示。

1)初始化各模块功能，测试元器件是否存在故障；

2)打开无线传输模块6，扫描信道，查找是否有可加入的无线网络：当检测到有可以加入的网络后，向主机发送请求信号。加入网络后接收主机相应指令，如地址分配、坐标确定等信息。通信完毕后，关闭无线传输模块6，等待下一个通信周期进行通信；若无可用网络，则探测器进入独立工作模式，关闭无线收发模块；

3)开启感温模块4，同时确保感烟模块5处于关闭状态：若感温模块4在工作时间内没有探测到火灾信号，则在定时器模块2达到预定中断时间后，由中心控制模块1控制关闭感温模块4，开启感烟模块5；

4)若感温模块4发出报警信号，则立即开启感烟模块5；当感烟模块5探测到火灾信号，且感温模块4已发出报警信号，经中心控制模块1分析确认后，开启声光报警模块7发出声光报警信号。若探测器加入到无线网络中，则通过无线传输模块6将报警信息发送出去；

5)若感烟模块5在工作时间内没有探测到火灾信号，而此时的感温模块4的温度报警信号并没有解除，则感烟模块5持续工作，直至温度报警信号解除或探测到烟气报警信号；

6)当感烟模块5单独工作时，其探测报警流程与感温模块4单独工作报警流程相同，即重复3)-5)步骤，只是将3)-5)步骤内的感温模块4换成感烟模块5、感烟模块5换成感温模块4即可。

附图说明

图1是本发明各模块组成框图；