[发明专利]一种远红外探测人体位置的火灾报警器

说明书

技术领域

本发明属于电子消防的技术领域，特别是涉及一种远红外探测人体位置的火灾报警器。

背景技术

现有消防报警系统采用温感和烟感探测器以探测环境温度、烟浓度变化，当环境温度、烟浓度达到一定程度时，产生报警信号，并提供报警位置信息，同时经消防主机处理，实现联动水或气体灭火装置，实现消防报警处理。目前国内外标准消防设备中均没有考虑人体探测问题。这是行业产品惯例没考虑的问题，还有一个是现场各种火焰红外光波的干扰问题一直无法处理好。

目前国内外红外探测器采用的探头如果是红外对管对射原理，没有专门针对人体检测，其波长跟人体辐射波长无关，并且其基本应用是在于安防系统，不是消防系统。

虽然有的安防系统中也采用类似的远红外探测器，但其应用也是触发安防报警装置或者灯光控制管理，并且其一般主要是根据环境光强变化而动作，没有滤除与人体无关的其它红外波，更没有专门设备连接消防系统，提供人员位置信息。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足而提供一种专门针对人体远红外特性波长、能准确探测出火灾环境中的活动人体并及时报告人体具体位置的火灾报警器，该火灾报警器可接入消防报警系统，也可以不依赖于消防系统而独立工作。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

提供一种远红外探测人体位置的火灾报警器，包括单片机和至少一个与单片机连接的探测传感器，还包括菲涅尔透镜、放大器和滤波器，所述探测传感器采用热释电红外传感器（ＰＩＲ），所述菲涅尔透镜将人体辐射的红外线聚焦到热释电红外传感器上，所述热释电红外传感器将红外信号变化转变为电信号通过放大器和滤波器后输入单片机，该火灾报警器输出声光报警信号。其中热释电红外传感器将红外信号变化转变为电信号，并能对自然界中的白光信号具有抑制作用，能滤除环境红外波长的干扰。菲涅尔透镜的作用是滤光和聚焦作用，能将人体（37度左右）辐射出的特定波长10微米附近的红外线滤光，并增强集聚到热释电红外传感器上，产生电信号。由于热释电红外传感器输出的电信号电压十分微弱，所以应对热释红外传感器输出的电压信号进行放大。

上述远红外探测人体位置的火灾报警器，还包括连接在滤波器的输出端和单片机的输入端之间的电平比较器，所述滤波器的输出信号输入电平比较器，单片机根据实际情况调整比较的基准电压，反馈给电平比较器，最终结果输入单片机。进一步排除周边信号的干扰，保证探测的准确性。

所述单片机内设软件控制系统，软件控制系统设软地址编码模块，软地址编码模块对该火灾报警器进行软地址编码，这样能大大提高上述火灾报警器的智能化控制水平，通过软件实现软地址编码，这是新的消防技术发展方向，同时，可以根据火灾报警实际情况，单片机内的软件控制系统所设的延时模块对联动的火灾报警器设定延时，使上述火灾报警器的报警性能大大提高。

所述热释电红外传感器探测波长范围为0.2～20um之间。能准确探测出3-15m 处的活动人体。

所述放大器为低频放大器，所述滤波器为0.1～10Hz宽频带低通滤波器。因为人的动作频率大约在0.1～10Hz范围, 所以使用了低频放大器和0.1～10Hz宽频带低通滤波器来进一步减少环境其它物体发出的红外波长的干扰，使得在火灾现场能准确探测人体活动情况。

为增加探测角度和探测面积，采用多探头技术，上述远红外探测人体位置的火灾报警器可以连接1-5个探测传感器，探测传感器通常配置为单探头和三探头。

所述单片机与与消防主机进行通信，从而实现上述远红外探测人体位置的火灾报警器连接到消防智能报警系统，能及时报告火灾环境中人员具体位置，大大提高消防系统救援能力。

上述火灾报警器设有备用电源，可以不依赖于消防系统而独立工作，这样在消防主机出现通信故障的情况下，该火灾报警器可采用备用电源，发出声光报警，及时报告人员所在位置，为火灾现场的人员救援提供了更可靠、更准确的保证。

与现有技术相比，本发明相对于现有技术的有益效果是：

1、目前消防系统基本没有探测人员位置的探测器或功能，本发明采用热释电远红外人体探测器应用于消防报警系统，实现火灾现场人员位置报警，这是传统消防中没有涉及的探测器，对火灾现场的人员救助意义重大。

2、采用多项措施排除现场其它物体发出的远红外波长的干扰，专门识别人体发出的10微米远红外波长，包括有菲涅尔透镜滤光技术、根据人体运动信号频率规律采用的电子滤波技术、以及电压反馈比较排除周边信号干扰的硬件技术，也包括单片机控制器内软件算法处理技术。