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申请/专利权人：科航(苏州)信息科技有限公司

摘要：本发明公开了一种抛撒用防水型红外光烟雾探测器，包括烟雾探测器本体，所述烟雾探测器本体的内部设置有空气通路，所述空气通路的中部两侧对称设置有红外发光管和红外光敏管，所述空气通路的一端端部两侧对称设置有电极触点A和电极触点B，所述空气通路的另一端端部两侧对称设置有电极触点C和电极触点D，所述电极触点A、电极触点B、电极触点C、电极触点D、红外发光管和红外光敏管均通过导线与控制电路板盒子连接，所述控制电路板盒子固定设置在烟雾探测器本体的内部正中心处。本发明通过设置红外发光管、红外光敏管和加速度惯性传感器，解决了传统烟雾传感器在应急救援等恶劣环境中难以快速、准确监测近地面区域烟雾的问题。

主权项：1.一种抛撒用防水型红外光烟雾探测器，包括烟雾探测器本体1，其特征在于：所述烟雾探测器本体1的内部设置有空气通路2，所述空气通路2的中部两侧对称设置有红外发光管7和红外光敏管8，所述空气通路2的一端端部两侧对称设置有电极触点A3和电极触点B4，所述空气通路2的另一端端部两侧对称设置有电极触点C5和电极触点D6，所述电极触点A3、电极触点B4、电极触点C5、电极触点D6、红外发光管7和红外光敏管8均通过导线9与控制电路板盒子10连接，所述控制电路板盒子10固定设置在烟雾探测器本体1的内部正中心处，且所述控制电路板盒子10上设置有加速度惯性传感器13，所述空气通路2的两端设置有第一空气通路端口11和第二空气通路端口12；所述空气通路2设置为弯曲通管状，且所述空气通路2的两端分别连接至烟雾探测器本体1外表面中两个相邻的不同平面上，且所述空气通路2设置有三个，三个所述空气通路2沿空间坐标轴对称地分布在烟雾探测器本体1内的三个方向上；所述电极触点A3、电极触点B4、电极触点C5和电极触点D6均暴露在空气通路2上的通孔的内部且与空气接触，所述电极触点A3与电极触点B4和电极触点C5与电极触点D6之间的距离均不大于5mm。

全文数据：一种抛撒用防水型红外光烟雾探测器技术领域本发明涉及烟雾传感器技术领域，具体为一种抛撒用防水型红外光烟雾探测器。背景技术烟雾探测器是一种能感测周边烟雾粒子，并将烟雾粒子的浓度转换为电信号输出的装置，常用在火灾防范场合，一旦监测到超过一定浓度的烟雾，就触发报警信号。常用的烟雾探测方式有离子感烟探测、光电感烟探测和气敏型烟感探测三种方式。离子式和气敏型烟雾探测器都需要传感器暴露在空气中，通过传感器和烟雾颗粒物相接触相互作用产生变化去感测烟雾浓度，不适合应用在有防水要求的应急救援场合，如室内火灾救援中，存在高压水柱，屋顶淋浴式喷头自动喷水等情况，一旦有水侵入传感器，水的导电性会改变烟雾传感器本身的电气特性，造成烟雾探测失真甚至损坏，因此在需要防水的场合，一般采用光电式烟雾传感器。而现有红外光电式烟雾传感器在使用中还存在以下不足：1采用屋顶安装式设计，在一个面开孔，属于被动吸入型烟雾感测，由于结构和工作方位的限制，需要提前施工部署，且难以探测地面附近的精确烟雾浓度；2缺乏入水感测单元，当红外发光管和光敏管之间有水入侵时，无法感应，侵入的水也吸收部分红外光，导致光敏管输出信号变化，探测的烟雾浓度失真；而在应急救援场合，比如室内火灾救援中，人员逃生时需要在贴地前进，同时消防指挥员需要掌握现场的烟雾浓度分布和变化趋势，因此，实时、精确的近地面烟雾浓度感测对被困人员救援、逃生路线规划、烟雾蔓延趋势有着极为重要的价值。为了解决上述问题和应急救援中的实际需求，本发明设计一种现场抛撒方式快速部署、防水型烟雾浓度探测装置。发明内容一解决的技术问题针对现有技术的不足，本发明提供了一种抛撒用防水型红外光烟雾探测器，解决了传统烟雾传感器在应急救援等恶劣环境中难以快速、准确监测近地面区域烟雾的问题。二技术方案为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种抛撒用防水型红外光烟雾探测器，包括烟雾探测器本体，所述烟雾探测器本体的内部设置有空气通路，所述空气通路的中部两侧对称设置有红外发光管和红外光敏管，所述空气通路的一端端部两侧对称设置有电极触点A和电极触点B，所述空气通路的另一端端部两侧对称设置有电极触点C和电极触点D，所述电极触点A、电极触点B、电极触点C、电极触点D、红外发光管和红外光敏管均通过导线与控制电路板盒子连接，所述控制电路板盒子固定设置在烟雾探测器本体的内部正中心处，且所述控制电路板盒子上设置有加速度惯性传感器，所述空气通路的两端设置有第一空气通路端口和第二空气通路端口。优选的，所述烟雾探测器本体设置为立方体状。优选的，所述空气通路设置为弯曲通管状，且所述空气通路的两端分别连接至烟雾探测器本体外表面中两个相邻的不同平面上，且所述空气通路设置有三个，三个所述空气通路沿空间坐标轴对称地分布在烟雾探测器本体内的三个方向上。优选的，所述第一空气通路端口的直径与第二空气通路端口的直径之比大于1.5。优选的，所述电极触点A、电极触点B、电极触点C和电极触点D均暴露在空气通路上的通孔的内部且与空气接触，所述电极触点A与电极触点B和电极触点C与电极触点D之间的距离均不大于5mm。三有益效果本发明提供了一种抛撒用防水型红外光烟雾探测器，具备以下有益效果：1本发明通过采用立方体外形设计，以立方体中心点为坐标原点，在相互垂直的三条坐标轴上均有一路烟雾探测器，消除了已有烟雾传感器只能感测一个点或一个面的范围限制，该设计能感测到任意方向的烟雾颗粒，实现全向探测。2本发明通过在空气通路中均设置有一对红外光电式烟雾探测器，且空气通路端口采用椭圆倒角，整个通路采用非对称设计，两端内径大小不一，使得空气流在空气通路入口阻力小，在通路中气流加速，能主动吸入烟雾颗粒，比被动吸入式探测器的实时性高。3本发明通过在每一路红外光电烟雾探测器周边都设置有一对电极，且电极暴露在空气通路的空气中，使得当空气通路中进水时，两个电极短接，线路连通，实现对侵入水流的检测，从而消除对错误信息的采集；4本发明通过设置加速度惯性传感器，通过感应重力加速度在三个坐标轴的分布能判断探测器当前的方位，使得该装置能判断探测器哪个面着地，从而选择离地面高度最大的一路空气通路传感器，实现精确测量。附图说明图1为本发明整体结构图；图2为本发明红外光电传感器和电极安装结构示意图；图3为本发明烟雾探测电路示意图；图4为本发明工作流程图。图中：1烟雾探测器本体、2空气通路、3电极触点A、4电极触点B、5电极触点C、6电极触点D、7红外发光管、8红外光敏管、9导线、10控制电路板盒子、11第一空气通路端口、12第二空气通路端口、13加速度惯性传感器。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。如图1-4所示，本发明提供一种技术方案：一种抛撒用防水型红外光烟雾探测器，包括烟雾探测器本体1，烟雾探测器本体1设置为立方体状，烟雾探测器本体1的内部设置有空气通路2，空气通路2设置为弯曲通管状，且空气通路2的两端分别连接至烟雾探测器本体1外表面中两个相邻的不同平面上，且空气通路2设置有三个，三个空气通路2沿空间坐标轴对称地分布在烟雾探测器本体1内的三个方向上，空气通路2的中部两侧对称设置有红外发光管7和红外光敏管8，空气通路2的一端端部两侧对称设置有电极触点A3和电极触点B4，空气通路2的另一端端部两侧对称设置有电极触点C5和电极触点D6，电极触点A3、电极触点B4、电极触点C5和电极触点D6均暴露在空气通路2上的通孔的内部且与空气接触，电极触点A3与电极触点B4和电极触点C5与电极触点D6之间的距离均不大于5mm，电极触点A3、电极触点B4、电极触点C5、电极触点D6、红外发光管7和红外光敏管8均通过导线9与控制电路板盒子10连接，控制电路板盒子10固定设置在烟雾探测器本体1的内部正中心处，且控制电路板盒子10上设置有加速度惯性传感器13，空气通路2的两端设置有第一空气通路端口11和第二空气通路端口12，第一空气通路端口11的直径与第二空气通路端口12的直径之比大于1.5，两端口形成非对称设计，有助于空气在通路中产生不规则运动，加速空气流动，主动吸入周边的烟雾颗粒，更快速充分地探测烟雾，图3所示为控制电路板上某一路烟雾探测电路图，其中发光管LED1发出的红外光束穿过空气通路2到达光敏管Q1，光敏管Q1将接收到的光束强度转换为电信号并送入运放电路U1，经过运放电路U1放大后的电压信号送入控制器U2的的第3个引脚，该引脚连接片内的模拟到数字转换电路，将实际电压值转换为数值，电极T1和T2为两对金属触头，触头端子暴露在空气通路中，如果有水流侵入，电极T1和T2接触到水流后会导通，相应地，连接电极T1的控制器U2地1脚，连接电极T2的控制器第2脚均和地相接，电压值为0伏，控制器根据该条件判断是否有水侵入，若没有水侵入，控制器U2采集到第3脚的电压数值并查表得到相应的烟雾浓度，其中U3为加速度惯性传感器，能实时感测图1中x，y和z三个方向上重力加速度的分布，结合权利要求书中对控制电路板必须定向装配的要求，烟雾探测器1和控制电路板盒子10共用一个三轴坐标系，因此传感器U3的坐标系也和探测器整体结构1共用一个坐标系，如图1所示方位，U3感测到Z轴负轴方向的加速度值最大，U2会判断Z轴负轴指向地面方向，因此选择高度值最大的Z轴正轴方向的空气通路作为最佳采样电路，因为高度值最大，里地面相对距离越大，空气流动速度大，有利于更加充分快速地感测烟雾颗粒，控制器U2的工作流程如图4所示，当电源接通时，CPU进入复位初始化状态，初始化工作始终，内存分配，各引脚输入输出属性配置等，然后，进入加速度采样状态，连续读取N次加速度传感器U3的数值，得到一个稳定的数据分布，并计算出加速度值最大的一个方向轴L，L为坐标系x，y和z中的某一个轴，指向地面方向，确定L轴的方向后，读取L轴反方向，即指向空中且高度值最大的方向，选择相应空气通路2并读取通路内两对电极触点的电压数值，并判断该空气通路2中与电极触点相接的引脚电压值是否为0伏，若该空气通路2中至少有一个电极触点为0伏则表明有水流侵入，存在环境干扰因素，不适合做精确的烟雾感测，继续返回传感器采样状态，若该空气通路2中两对电极触点的电压都不为0伏，说明没有水流侵入，适合做烟雾感测，则读取该空气通路2中光敏管的数值，根据提前标定的光敏管输出电压和烟雾浓度的关系，查表得到相应的烟雾浓度，至此，完成一个烟雾感测周期，考虑到烟雾探测器在现场随即被人踢到而产生翻滚的情况，进入新的烟雾感测周期后，要回到初始状态重新判断加速度传感器数值，选择当前姿态下离地高度最大的一路传感器，以此循环，完成工作期间持续的烟雾探测。使用时，烟雾探测器本体1可以随意抛撒，无论哪一个面着地，总会有一个空气通路2将某一立侧面和上方平面连通，烟雾探测器本体1内的控制器同时先读取三轴加速度惯性传感器13的数值，选择与加速度值最大轴反向的一个空气通路2，然后将该路红外光敏管8输出信号和其附近两路电极电路的信号相比较，若两路电极信号均不导通，说明没有水流侵入可以正常感测，否则说明有水侵入，报告异常，当电极信号断开时，说明水流排出，再次启动烟雾感测。综上可得，本发明通过设置空气通路2、红外发光管7、红外光敏管8和加速度惯性传感器13，解决了传统烟雾传感器在应急救援等恶劣环境中难以快速、准确监测近地面区域烟雾的问题。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

权利要求：1.一种抛撒用防水型红外光烟雾探测器，包括烟雾探测器本体1，其特征在于：所述烟雾探测器本体1的内部设置有空气通路2，所述空气通路2的中部两侧对称设置有红外发光管7和红外光敏管8，所述空气通路2的一端端部两侧对称设置有电极触点A3和电极触点B4，所述空气通路2的另一端端部两侧对称设置有电极触点C5和电极触点D6，所述电极触点A3、电极触点B4、电极触点C5、电极触点D6、红外发光管7和红外光敏管8均通过导线9与控制电路板盒子10连接，所述控制电路板盒子10固定设置在烟雾探测器本体1的内部正中心处，且所述控制电路板盒子10上设置有加速度惯性传感器13，所述空气通路2的两端设置有第一空气通路端口11和第二空气通路端口12。2.根据权利要求1所述的一种抛撒用防水型红外光烟雾探测器，其特征在于：所述烟雾探测器本体1设置为立方体状。3.根据权利要求1所述的一种抛撒用防水型红外光烟雾探测器，其特征在于：所述空气通路2设置为弯曲通管状，且所述空气通路2的两端分别连接至烟雾探测器本体1外表面中两个相邻的不同平面上，且所述空气通路2设置有三个，三个所述空气通路2沿空间坐标轴对称地分布在烟雾探测器本体1内的三个方向上。4.根据权利要求1所述的一种抛撒用防水型红外光烟雾探测器，其特征在于：所述第一空气通路端口11的直径与第二空气通路端口12的直径之比大于1.5。5.根据权利要求1所述的一种抛撒用防水型红外光烟雾探测器，其特征在于：所述电极触点A3、电极触点B4、电极触点C5和电极触点D6均暴露在空气通路2上的通孔的内部且与空气接触，所述电极触点A3与电极触点B4和电极触点C5与电极触点D6之间的距离均不大于5mm。6.根据权利要求1所述的一种抛撒用防水型红外光烟雾探测器，其特征在于：使用时，烟雾探测器本体1可以随意抛撒，无论哪一个面着地，总会有一个空气通路2将某一立侧面和上方平面连通，烟雾探测器本体1内的控制器同时先读取三轴加速度惯性传感器13的数值，选择与加速度值最大轴反向的一个空气通路2，然后将该路红外光敏管8输出信号和其附近两路电极电路的信号相比较，若两路电极信号均不导通，说明没有水流侵入可以正常感测，否则说明有水侵入，报告异常，当电极信号断开时，说明水流排出，再次启动烟雾感测。

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