[发明专利]减光与前向散射光复合式点型光电感烟火灾探测器及其探测方法

说明书

技术领域：

本发明属于火灾探测技术领域，特别是涉及一种减光与前向散射光复合式点型光电感烟火灾探测器及其探测方法。

背景技术：

点型光电感烟火灾探测器是目前火灾自动探测报警领域产量最大和使用最为广泛的火灾探测器。点型光电感烟火灾探测器按传感器原理的不同，可分为散光式(应用烟雾粒子对光散射原理)和减光式(应用烟雾粒子对光路遮挡原理)两大类。减光式感烟探测器对于黑色烟雾有较好的响应性，但是对于火灾初期产生的低浓度白色烟雾响应灵敏度却较差，大大低于散光式感烟探测器。散光式感烟探测器又分为前向散光式和后向散光式两种，其中散射角大于90°的前向散光式感烟探测器由于结构简单，所以长期以来点型光电感烟火灾探测器大多采用前向散光式感烟探测器，它对火灾初期产生的粒径较大的白色和灰色烟雾(如木材热解阴燃火、棉绳阴燃火等)有较高的响应灵敏度，而对粒径较小的黑色烟雾(如聚氨脂塑料明火、正庚烷明火等)响应灵敏度却较差；以至于在一些应用场所，当火灾初期以产生黑烟为主时出现延误报警甚至漏报事故。为了解决前向散光式感烟探测器的这一缺陷，近年来，人们又开发出散射角小于90°、结构比较复杂的后向散光式感烟探测器，它虽然提高了对黑色烟雾的响应灵敏度，但是它对白色烟雾的响应灵敏度却大大低于前向散光式感烟探测器。单一的减光式、前向散光式、后向散光式感烟探测器均难以对不同颜色、不同粒径的广谱烟雾达到均衡灵敏响应性能，而且也不能有效甄别烟雾、水蒸汽、油烟及灰尘，以致在有灰尘、水蒸汽、油烟等环境中工作误报率较高。

发明内容：

针对目前单一减光式或散光式感烟探测器对广谱烟雾均衡灵敏响应性能较差、误报率较高的现实问题，本发明提供一种基于不同颜色、不同粒径的广谱烟雾颗粒以及诸如水蒸汽、油烟、灰尘等非烟雾颗粒对红外光的遮挡和散射特性及其量化规律的研究成果，将减光式和前向散光式两种光电感烟探测器器进行优化组合的减光与前向散射光复合式点型光电感烟火灾探测器及其探测方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案，一种减光与前向散射光复合式点型光电感烟火灾探测器，包括由迷宫盖和迷宫底座组合而成的感烟迷宫，其特点是在所述的感烟迷宫内部设置有第一红外发光管、第二红外发光管和红外接收管；所述的第二红外发光管与感烟迷宫的中心、红外接收管之间的夹角∠COA为123°～139°，所述的第一红外发光管与感烟迷宫的中心、红外接收管之间的夹角∠BOA为180°，所述的第一红外发光管、第二红外发光管和红外接收管分别与控制电路相连接。

所述的第二红外发光管与感烟迷宫的中心、红外接收管之间的夹角∠COA优选为129°～135°。

所述的第二红外发光管与感烟迷宫的中心、红外接收管之间的夹角∠COA更优选为132°。

所述的迷宫盖和迷宫底座采用电导率为10⁸S/cm的导电ABS原料铸塑而成。

所述的控制电路包括信号处理电路、通信电路、发光控制电路、光电信号转换电路、信号放大及滤波电路、火灾报警控制器及电源电路，信号处理电路通过通信电路与火灾报警控制器相连接，信号处理电路与发光控制电路相连接，光电信号转换电路的输出端与信号放大及滤波电路的输入端相连接，信号放大及滤波电路的输出端与信号处理电路相连接；电源电路分别与通信电路、发光控制电路、光电信号转换电路、信号处理电路及信号放大及滤波电路相连接。

所述的发光控制电路包括第一红外发光管、第二红外发光管、第二十二电阻、第二十四电阻，第一红外发光管和第二红外发光管的正极分别与电源的正极相连接，第二红外发光管的负极经第二十二电阻与第四三极管的集电极相连接，第四三极管的发射极与地相连接，第四三极管的基极经第二十三电阻与单片机的控制端口相连接；第一红外发光管的负极经第二十四电阻与第五三极管的集电极相连接，第五三极管的发射极与地相连接，第五三极管的基极经第八电阻与单片机的控制端口相连接。

所述的光电信号转换电路包括红外接收管、第九电阻、第十电阻、第六电容及第七电容，电源的正极经第九电阻分别与红外接收管的负极、第七电容的负极相连接；红外接收管的正极经第十电阻与地相连接，第七电容的正极与地相连接，在第十电阻的两端并联有第六电容，红外接收管的正极与信号放大及滤波电路的输入端相连接。