[发明专利]一种针对电缆火灾的气体复合探测器

说明书

技术领域：

本发明属于火灾探测技术领域，具体讲是涉及一种针对电缆火灾的气体复合探测器。

背景技术：

由于电力电缆火灾高发性的特点，以及可能造成巨大损失的风险，亟需针对电力电缆火灾进行早期探测预警，及时进行灭火和应急处置程序。目前电力电缆火灾探测主要有以下几个方法：

(1)点式感烟探测作为市场上应用最为广泛的火灾探测手段，具有成本低、寿命较长等优点，但是容易受到水蒸气、灰尘等干扰，尤其是在电力电缆敷设复杂环境中，极易发生误报。

(2)缆式线型定温或者差温火灾探测技术对环境耐受性较强，相比于其他技术，可以较好的适应潮湿、腐蚀性场所，如果电力电缆长距离铺设，可以采用缆式线型感温探测技术。但是，电缆火灾往往先由热解阶段开始，产生大量的气体和烟雾，然后才会发生明火，温度明显上升。因此，感温探测从原理上决定了无法极早期探测电缆火灾。

(3)单一气体探测(目前市面上应用最多的是CO气体探测)可以在电缆火灾热解阶段发现异常情况，对气体选择性较好，灵敏度较高。但是，气体传感器容易受到污染，寿命不长，并且单一气体探测技术受环境响应较大，可靠性不高。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是，提供一种针对电缆火灾的气体复合探测器，该气体复合探测器具有极早期、高灵敏度、低误报率、抗环境干扰、寿命长等优点。

本发明的技术解决方案是，提供一种针对电缆火灾的气体复合探测器，该气体复合探测器包括：

CO传感器，所述CO传感器发出的传感器信号依次经过信号放大电路和ADC模数转换电路后输送给微控制器；

CO₂传感器，所述CO₂传感器发出的传感器信号直接采用数字信号传输方式输送给微控制器；

NOx传感器，所述NOx传感器发出的传感器信号依次经过信号放大电路和ADC模数转换电路后输送给微控制器；

CxHy传感器，CxHy传感器发出的传感器信号依次经过信号放大电路和ADC模数转换电路后输送给微控制器；

电源模块，所述电源模块提供电源给各个传感器和微控制器；

报警模块，所述报警模块接收到微控制器发给它的控制信号后会以发光或/和鸣叫的方式进行报警。

进一步的，所述CO传感器、NOx传感器和CxHy传感器各自独立配置一套信号放大电路和ADC模数转换电路。

进一步的，所述信号放大电路为二级信号放大电路。

进一步的，所述CO传感器为电化学传感器，其型号为TGS5042。

进一步的，所述CO₂传感器(200)是利用非色散红外原理测量CO₂气体浓度，其型号为CDM7160-B00。

进一步的，所述NOx传感器为电化学传感器，其型号为FECS41-250。

进一步的，所述CxHy传感器为催化燃烧式传感器，其型号为TGS6812。

进一步的，所述报警模块包括报警信号灯、蜂鸣器和驱动电路，所述驱动电路接收到微控制器的控制信号后用于驱动报警信号灯发光和驱动蜂鸣器进行鸣叫。

进一步的，每个传感器都具有单独报警信号灯，每个传感器拥有的报警信号灯数量为两个。

进一步的，所述蜂鸣器的数量为两个，分别为板载蜂鸣器和外置蜂鸣器。

与已有的火灾报警器相比，本发明针对电缆火灾产生的特殊气体，采用四种典型的气体传感器，结合变阈值算法，能够使探测器对电缆火灾初期气体产物非常敏感，任意一种气体浓度或者几种气体浓度处于较低水平均可以及时发出报警信息，保证探测的高灵敏度；同时又可以在一种或者几种气体传感器出现故障情况下，依旧保持着火灾探测功能的可靠性；温度、湿度、干扰气体等环境参数的变化，对不同种类的气体传感器影响不一样，通过对气体传感器输出值的修正，从而最大化的减小外界非火灾信号的干扰，因此，本发明具有极早期、高灵敏度、低误报率、抗环境干扰、寿命长等优点。

附图说明：

图1为本发明一种针对电缆火灾的气体复合探测器的整体构成图；

图2为本发明中二级信号放大电路的结构示意图；

图3为本发明中CxHy传感器采用的CxHy气体浓度探测电路结构示意图；

图4为本发明中报警模块的电路结构示意图。

具体实施方式：

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。