[发明专利]一种识别、计量烟雾粒子的方法及装置

说明书

本发明提供了一种识别、计量烟雾粒子的方法及装置，利用烟雾离子灰尘散射在一定数目浓度下不相干原理，以及烟雾粒子是从无到有逐步产生的使用环境，通过连续检测烟雾粒子、非烟雾粒子的综合浓度变化，以接收不同波长或不同角度的粒子散射光，来识别、计量烟雾粒子浓度，大大减少了非烟雾粒子干扰，降低了火警误报，保持烟雾粒子浓度的相对灵敏度不变，减少了火警迟报、漏报情况，提高了火灾预警的可靠性，既可以用于普通光电烟感探头，又可以用在极早期火灾预警中，拓宽了极早期产品的使用范围。

技术领域

本发明涉及火灾预警领域，尤其是一种利用光电技术，识别并计量烟雾粒子的方法及装置。

背景技术

在火灾预警领域，减少迟报、杜绝漏报、降低误报，争取尽可能早期、准确可靠的智能探测是火灾预警技术的发展方向。光电探测技术相较于其他技术，如离子、火焰、烟雾、声音，具有灵敏度高、环保、成本低等优势，所以目前得到了最广泛运用。根据采样空气方式不同，光电探测方式分为主动方式、被动方式。被动方式就是利用监视区域的空气对流来检测烟雾粒子，响应速度慢，探测气流易受干扰。主动方式就是将监视区域的空气抽取到探测腔，采用光电技术进行检测；可以在火灾酝酿的早期，以极高的灵敏度探测到烟雾颗粒，又称极早期火灾探测技术，是光电技术探测的发展方向。火灾产生的烟雾粒子直径一般都在1微米以下，而环境中的灰尘、水蒸汽等非烟雾粒子直径一般都在1微米以上，由于光电探测方式，灵敏度高，易受灰尘、水蒸汽等干扰，产生误报、漏报、迟报，特别在极早期火灾探测中，由于灵敏度非常高，易受环境中灰尘干扰，造成误报的可能性比较高，极大地限制了极早期火灾探测技术的运用范围，使之只能运用于环境比较干净的场合，如机房、洁净厂房等。因此，减少非烟雾粒子干扰，提高探测可靠性，是光电探测方式亟待解决的问题。

为解决上述问题，一般有两种技术方案可以选择。

一种技术方案就是采用滤网方式，将直径1微米以上的非烟雾粒子滤除，这种由于滤网阻塞，一方面降低了烟雾浓度，存在火警迟报、漏报问题，另一方面需要定期更换滤网，也带来了维护、安装不便等问题。

另一种技术方案利用光散射原理来识别烟雾粒子，如美国专利号为US08269639、US07724367的发明，公开了一种烟雾粒子的探测设备及方法， US07724367的技术方案利用两束不同波长的光照射采样气流，获取两个不同测量信号，通过计算两个信号的差值（用信号1减去信号2），求出烟雾粒子浓度，同时排除了非烟雾粒子（灰尘）干扰，是目前去除灰尘干扰的最有效方式，但这种方式也存在一个问题，信号差值与信号1相比，灵敏度受到了损失，特别是在1微米附近，信号损失更大，对该区域的烟雾粒子不敏感，会造成火警迟报、漏报。US08269639提出的技术方案是对US07724367的完善，一方面，该技术方案提出烟雾粒子的上限值可以修改，可以由1微米改为其他更小的值，如0.8微米，以适应不同探测环境的需要；另一方面，该技术方案通过粒子尺寸大小，对上述提到的信号损失进行修补，使修复后的信号接近信号1；事实上修复受损信号是不可能的，在烟雾、非烟雾粒子的混合测量中，无法准确获得烟雾粒子尺寸大小，所以依然存在US07724367的火警迟报、漏报问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种识别、计量烟雾粒子的方法及装置，以解决上述技术方案存在的问题。