本实用新型涉及火焰探测技术领域,具体涉及一种火焰探测器。
背景技术:
火灾是一种失去人为控制的燃烧过程,它能够造成人员伤亡和财产损失等危害。普通火灾的发生可分为四个阶段:预热阶段、可见烟雾阶段、火焰燃烧阶段和猛烈燃烧阶段。传统的火焰探测器一般都是在火灾发展的后三个阶段实现报警,而此时火势可能已造成危害。
国标中对于点型紫外火焰探测器的响应规定30s均可接受,但由于科技的进步,市场上的火焰探测报警产品的响应时间性均能满足这个时间范围,然而由于实际应用和安防要求,对于火焰探测器的指标和性能要求越来越高。由于传统的火焰探测器的实时性、准确性、探测距离、误报率等都存在不足,尤其是假火警误报,成为火焰探测技术必须解决的难题。
技术实现要素:
为了克服现有技术的不足,本实用新型的目的是提供一种火焰探测器,解决假火警误报的问题。
为了达到上述目的,本实用新型所采用的技术方案是:提供一种火焰探测器,包括mcu,与所述mcu相连的传感器单元;所述传感器单元包括第一红外传感器、第二红外传感器、第三红外传感器以及紫外传感器,所述第一红外传感器用于探测火焰信息的中心波长,所述第二红外传感器和所述第三红外传感器用于探测环境中的其他红外辐射,所述紫外传感器用于探测火焰信息以消除自然光的影响;所述mcu根据接收到的所述第一红外传感器、所述第二红外传感器、所述第三红外传感器以及所述紫外传感器的检测数据进行分析处理,从而排除环境中的干扰因素形成的假火警信号。
进一步地,所述火焰探测器还包括与所述mcu相连的4-20ma输出单元,所述mcu的检测数据通过所述4-20ma输出单元传输至与所述4-20ma输出单元相连接的第三方设备或第三方监测平台。
进一步地,所述一种火焰探测器还包括与所述mcu相连的存储单元、通讯单元、电源系统、显示单元、按键单元、报警输出单元以及继电器输出单元;所述存储单元为u盘或sd卡,用于存储检测数据记录;所述通讯单元为rs485通讯方式,用于所述mcu与外部服务器交换数据;所述电源系统用于为所述火焰探测器提供工作电源;所述按键单元为红外遥控按键,用于支持遥控操作所述火焰探测器;所述报警输出单元用于所述传感器单元检测到火焰时发出声光报警;所述继电器输出单元用于所述mcu发出的报警信号通过所述继电器开关实现动作输出。
进一步地,所述4-20ma输出单元包括模拟电流电压输出芯片u2,极性电容e4和e5,电容c11、c13、c14以及c17,双向稳压二极管d6和d9,二极管d7和d8,三极管q5,电阻r19、r22、r23、r24、r26、r92、r28、r17、r29、r16、r18以及r470;所述芯片u2的引脚1分别接地、所述双向稳压二极管d6的一端以及所述极性电容e5的负极;所述芯片u2的引脚2分别连接所述电容c11的一端和所述极性电容e4的正极,所述电容c1的另一端和所述极性电容e4的负极相连后接地;所述芯片u2的引脚3连接所述电阻r92的一端,所述电阻r92的另一端连接所述极性电容e4的正极;所述芯片u2的引脚4接地;所述芯片u2的引脚5连接所述电阻r19的一端,所述电阻r19的另一端与所述芯片u2的引脚4相连后接地;所述芯片u2的引脚6连接所述电阻r22的一端,所述电阻r22的另一端连接外接信号线;所述芯片u2的引脚7连接所述电阻r23的一端,所述电阻r23的另一端连接外接信号线;所述芯片u2的引脚8连接所述电阻r24的一端,所述电阻r24的另一端连接外接信号线;所述芯片u2的引脚9连接所述电阻r26的一端,所述电阻r26的另一端连接外接信号线;所述芯片u2的引脚11和所述芯片u2的引脚12相连后接地;所述芯片u2的引脚13连接所述电阻r28的一端;所述芯片u2的引脚14与所述芯片u2的引脚15相连后接所述电容c13的一端;所述芯片u2的引脚16连接所述电阻r17的一端,所述电阻r17的另一端连接所述电容c13的另一端后分别连接所述电容c17的一端和所述二极管d8的正极后接地;所述芯片u2的引脚17连接所述电容c14的一端;所述芯片u2的引脚19分别连接所述电容c17的另一端和所述二极管d8的负极;所述芯片u2的引脚20分别连接所述电阻r16的一端和所述三极管q5的集电极;所述芯片u2的引脚21分别连接所述电容c14的另一端和所述电阻r29的一端;所述芯片u2的引脚22连接所述电阻r29的另一端;所述芯片u2的引脚24分别连接所述极性电容e5的正极和所述二极管d7的负极;所述双向稳压二极管d6的另一端分别连接所述极性电容e5的正极和输入电压24v,所述二极管d7的负极分别连接所述极性电容e5的正极和所述电阻r16的另一端,所述二极管d7的正极连接所述二极管d8的正极,所述二极管d8的负极分别连接所述三极管q5的基极和所述电阻r18的一端,所述电阻r18的另一端分别连接所述双向稳压二极管d9的一端和所述三极管q5的发射极后接所述电阻r470的一端,所述电阻r470的另一端外接输出功率,所述双向稳压二极管d9的另一端接地。
进一步地,所述电源系统包括电源管理芯片u8,电阻r60、r20、r21、r55,极性电容e3,滤波l3,肖特基二极管d4,稳压二极管d16、d39,电容c8、c7、c6,端子t1,熔断器f2,二极管d14、d1,双向稳压二极管d15、d5,压敏电阻r56、r57,接插件j1;所述芯片u8的引脚1连接所述电容c8的一端,所述电容c8的另一端分别连接所述芯片u8的引脚8、所述肖特基二极管d4的负极以及所述滤波l3的一端,所述肖特基二极管d4的正极接地,所述滤波l3的另一端连接所述极性电容e3的正极,所述极性电容e3的负极接地,所述电阻r20的一端分别连接所述电阻r60的一端、电压5v以及所述极性电容e3的正极,所述电阻r60的另一端接电源5v,所述电阻r20的另一端分别接所述芯片u8的引脚4和所述电阻r21的一端,所述电阻r21的另一端接地;所述芯片u8的引脚5连接所述端子t1;所述芯片u8的引脚6连接所述电容c7的一端然后再分别连接所述电容c6的一端和接地,所述电容c6的一端连接所述电阻r55的一端,所述芯片u8的引脚7分别连接所述电容c7的另一端和所述电容c6的另一端,所述电容c6的另一端连接所述熔断器f2的一端,所述熔断器f2的另一端连接所述二极管d14的负极,所述二极管d14的正极分别连接所述双向稳压二极管d15的一端和所述压敏电阻r56的一端,所述压敏电阻r56的一端分别连接所述稳压二极管d16的正极和所述接插件j1的插口1,所述稳压二极管d16的负极分别接地和所述稳压二极管d39的负极,所述电阻r55的另一端连接所述双向稳压二极管d15的另一端后分别连接所述压敏电阻r56的另一端和所述稳压二极管d39的正极,所述稳压二极管d39的正极分别连接所述双向稳压二极管d5的一端和接地,所述双向稳压二极管的一端分别连接所述压敏电阻r57的一端和所述接插件j1的插口3,所述接插件j1的插口2分别连接所述压敏电阻r57的另一端和所述双向稳压二极管d5的另一端,所述双向稳压二极管d5的另一端连接所述二极管d1的负极,所述二极管d1的正极外接输出功率。
进一步地,所述存储单元包括文件管理控制芯片u526,sd卡座芯片u518,flash芯片u514,电阻r5125、r5126、r5145、r5102、r5101、r5100、r5127、r5108、r5172、r5107、r5106,电容c5541、c5542、c5543、c557、c536,晶振y56;所述芯片u526的引脚2连接所述电阻r5126一端,所述芯片u526的引脚3连接所述电阻r5145一端,所述电阻r5145另一端接地,所述芯片u526的引脚6连接所述电阻r5125一端,所述芯片u526的引脚7接电源3.3v,所述芯片u526的引脚10接地,所述芯片u526的引脚20分别连接所述电容c5541的一端和电源3.3v,所述电容c5541的另一端接地,所述芯片u526的引脚19连接所述电阻r5102的一端,所述芯片u526的引脚18连接所述电阻r5101的一端,所述芯片u526的引脚16连接所述电阻r5100的一端,所述芯片u526的引脚15连接所述电阻r5127的一端,所述芯片u526的引脚14连接所述电阻r5108的一端,所述电阻r5125、所述电阻r5126、所述电阻r5102、所述电阻r5101、所述电阻r5100、所述电阻r5127以及所述电阻r5108的另一端相连后接电源3.3v,所述芯片u526的引脚11分别连接所述电容c5542的一端和所述晶振y56的一端,所述芯片u526的引脚12分别连接所述晶振y56的另一端和所述电容c5543的一端,所述电容c5543的另一端与所述电容c5542的另一端相连后接地;所述芯片u518的引脚9和所述芯片u518的引脚11相连后接地,所述芯片u518的引脚10分别连接所述芯片u518的引脚12和所述电容c536的一端,所述芯片u518的引脚12接地,所述芯片u518的引脚4连接所述电容c536的另一端后接电源3.3v;所述芯片u514的引脚1连接所述电阻r5107的一端,所述芯片u514的引脚3连接所述电阻r5172的一端,所述电阻r5172的另一端接地,所述芯片u514的引脚4接地,所述芯片u514的引脚7连接所述电阻r5106的一端,所述芯片u514的引脚8连接所述电容c557的一端后连接所述电阻r5106的另一端再与所述电阻r5107的另一端相连后接电源3.3v,所述电容c557的另一端接地。
进一步地,所述报警输出单元包括声音报警电路和发光报警电路;所述报警单元同时以声音和发光两种形式来报警;所述声音报警电路用于通过蜂鸣器发声实现声音报警,所述发光报警电路用于通过二极管发光实现发光报警。
进一步地,所述声音报警电路包括蜂鸣器sp2,三极管q11、q12、q13,电阻r14、r136、r18、r93、r98、r97、r99、r28,极性电容e13;所述声音报警电路通过所述蜂鸣器sp2发出声音提示报警;所述电阻r14的一端连接所述mcu发出的发光报警信号,所述电阻r14的另一端连接所述三极管q11的基极,所述三极管q11的集电极分别连接所述电阻r136和所述电阻r18的一端,所述电阻r136的另一端分别连接所述三极管q11的发射极和所述极性电容e13的负极,所述三极管q11的发射极接地,所述极性电容e13的正极连接所述电阻r97的一端,所述电阻r18的另一端分别连接所述电阻r93的一端和所述三极管q13的基极,所述电阻r93的另一端与所述三极管q13的发射极连接后接电源5v,所述三极管q13的集电极连接所述电阻r98的一端,所述电阻r98的另一端分别连接所述电阻r97的另一端、所述电阻r99的一端以及所述蜂鸣器sp2的一端,所述电阻r99的另一端与所述蜂鸣器sp2的另一端相连后接所述三极管q12的集电极,所述三极管q12的基极连接所述电阻r28的一端,所述电阻r28的另一端连接所述mcu发出的蜂鸣器驱动信号,所述三极管q12的发射极接地。
进一步地,所述发光报警电路包括发光二极管d3、d11、d12、d13、d14、d1、d5、d6,三色灯d8和d10,三极管q8、q15、q14,电阻r118、r23、r110、r43、r109、r114、r111、r113、r112;所述发光报警电路通过所述发光二极管d3、d11、d12、d13、d14、d1、d5、d6以及三色灯d8和d10发光提示报警;所述电阻r114的一端连接所述mcu发出的绿色led灯驱动信号led_ctl_g,所述电阻r114的另一端分别连接所述电阻r111的一端和所述三极管q14的基极,所述电阻r111连接所述三极管q14的发射极后接地,所述三极管q14的集电极连接所述电阻r109的一端,所述电阻r109的另一端分别连接所述三色灯d8的引脚4和所述三色灯d10的引脚4,所述电阻r113一端接所述mcu发出的黄色led灯驱动信号led_ctl_y,所述电阻r113的另一端分别连接所述电阻r112的一端和所述三极管q15的基极,所述电阻r112的另一端连接所述三极管q15的发射极后接地,所述三极管q15的集电极连接所述电阻r110的一端,所述电阻r110的另一端分别连接所述三色灯d8的引脚2和所述三色灯d10的引脚2,所述电阻r23的一端连接所述mcu发出的发光报警信号,所述电阻r23的另一端分别连接所述电阻r43的一端和所述三极管q8的基极,所述电阻r43的另一端连接所述三极管q8的发射极后接地,所述三极管q8的集电极连接所述电阻r118的一端,所述电阻r118的另一端分别连接所述三色灯d8和d10的引脚3以及所述发光二极管d3、d11、d12、d13、d14、d1、d5、d6的负极,所述发光二极管d3、d11、d12、d13、d14、d1、d5、d6的正极与所述三色灯d10的引脚1相连后接电源5v。
进一步地,所述继电器输出单元包括继电器k1,电阻r33、r165、r38,电容c917,三极管q91,二极管d17;所述继电器k1的引脚1连接外接设备串口,所述继电器k1的引脚5连接常开触点,所述继电器k1的引脚4连接常闭触点,所述继电器k1的引脚2分别连接所述电阻r38的一端和所述二极管d17的正极,所述继电器k1的引脚3分别连接所述二极管d17的负极和电源5v,所述电阻r38的另一端连接所述三极管q91的集电极,所述三极管q91的发射极接地,所述电阻r165与所述电容c17并联的一端接地,另一端分别连接所述三极管q91的基极和所述电阻r33的一端,所述电阻r33的另一端连接所述mcu发出的继电器控制信号。
优选地,所述mcu的型号为msp430f47187。
本实用新型的有益效果在于,本实用新型提供的一种火焰探测器,采用四段波长进行探测,通过紫外传感器探测火焰信息以消除自然光的影响,采用具有窄带滤波的不同波长的第一红外传感器、第二红外传感器以及第三红外传感器,其中第一红外传感器用于探测火焰信息的中心波长,第二红外传感器和第三红外传感器用于探测环境中的其他红外辐射,这样结合火焰的闪烁特征,通过mcu的分析处理,使得只有符合火焰特征的辐射频谱才会被确认为火警,从而解决了假火警误报的问题;
此外,mcu的检测数据通过4-20ma输出单元传输至与4-20ma输出单元相连接的第三方设备或第三方监测平台,从而实现了检测数据的远距离传输。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型实施例提供的一种火焰探测器的系统组成框图。
图2是本实用新型实施例提供的一种火焰探测器的4-20ma输出单元电路原理图。
图3是本实用新型实施例提供的一种火焰探测器的电源系统电路原理图。
图4是本实用新型实施例提供的一种火焰探测器的存储单元电路原理图。
图5是本实用新型实施例提供的一种火焰探测器的声音报警电路的电路原理图。
图6是本实用新型实施例提供的一种火焰探测器的发光报警电路的电路原理图。
图7是本实用新型实施例提供的一种火焰探测器的继电器输出单元电路原理图。
上述图中的标记为1、mcu;2、存储单元;3、通讯单元;4、电源系统;5、按键单元;6、报警输出单元;7、继电器输出单元;8、4-20ma输出单元;9、传感器单元;91、第一红外传感器;92、第二红外传感器;93、第三红外传感器;94、紫外传感器。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件;在本实用新型的描述中,需要理解的是,若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
以下结合附图与具体实施例,对本实用新型的技术方案做详细的说明。
如图1至图7所示,为本实用新型提供的较佳实施例。
参照图1,本实施例提供的一种火焰探测器,包括mcu1,与mcu1相连的传感器单元9;传感器单元9包括第一红外传感器91、第二红外传感器92、第三红外传感器93以及紫外传感器94,第一红外传感器91用于探测火焰信息的中心波长,第二红外传感器92和第三红外传感器93用于探测环境中的其他红外辐射,紫外传感器94用于探测火焰信息以消除自然光的影响;mcu1根据接收到的第一红外传感器91、第二红外传感器92、第三红外传感器93以及紫外传感器94的检测数据进行分析处理,从而排除环境中的干扰因素形成的假火警信号。
上述技术方案提供的一种火焰探测器,采用四段波长进行探测,通过紫外传感器94探测火焰信息以消除自然光的影响,采用具有窄带滤波的不同波长的第一红外传感器91、第二红外传感器92以及第三红外传感器93,其中第一红外传感器91用于探测火焰信息的中心波长,第二红外传感器92和第三红外传感器93用于探测环境中的其他红外辐射,这样结合火焰的闪烁特征,通过mcu1的分析处理,使得只有符合火焰特征的辐射频谱才会被确认为火警,从而解决了假火警误报的问题。
作为本实施例的一种实施方式,第一红外传感器91、第二红外传感器92以及第三红外传感器93为低噪声红外热释电传感器;紫外传感器94为常规紫外火焰探测器,直接检测火焰中180-260nm的紫外光谱;优选地,第一红外传感器91、第二红外传感器92以及第三红外传感器93的型号是pys101,紫外传感器94的型号是ri868。
具体地,火焰探测器还包括与mcu1相连的4-20ma输出单元8,mcu1的检测数据通过4-20ma输出单元8传输至与4-20ma输出单元8相连接的第三方设备或第三方监测平台,从而实现了检测数据的远距离传输。
作为本实施例的一种实施方式,火焰探测器还包括与mcu1相连的存储单元2、通讯单元3、电源系统4、按键单元5、报警输出单元6以及继电器输出单元7;存储单元2为u盘或sd卡,用于存储检测气体数据记录;通讯单元3为rs485通讯方式,用于mcu1与外部服务器交换数据;电源系统4用于为火焰探测器提供工作电源;按键单元5为红外遥控按键,用于支持遥控操作火焰探测器;报警输出单元6用于传感器单元9检测到火焰时发出声光报警;继电器输出单元7用于mcu1发出的控制信号通过继电器开关实现动作输出。
作为本实施例的一种实施方式,参照图2,4-20ma输出单元8包括模拟电流电压输出芯片u2,极性电容e4和e5,电容c11、c13、c14以及c17,双向稳压二极管d6和d9,二极管d7和d8,三极管q5,电阻r19、r22、r23、r24、r26、r92、r28、r17、r29、r16、r18以及r470;芯片u2的引脚1分别接地、双向稳压二极管d6的一端以及极性电容e5的负极;芯片u2的引脚2分别连接电容c11的一端和极性电容e4的正极,电容c1的另一端和极性电容e4的负极相连后接地;芯片u2的引脚3连接电阻r92的一端,电阻r92的另一端连接极性电容e4的正极;芯片u2的引脚4接地;芯片u2的引脚5连接电阻r19的一端,电阻r19的另一端与芯片u2的引脚4相连后接地;芯片u2的引脚6连接电阻r22的一端,电阻r22的另一端连接外接信号线;芯片u2的引脚7连接电阻r23的一端,电阻r23的另一端连接外接信号线;芯片u2的引脚8连接电阻r24的一端,电阻r24的另一端连接外接信号线;芯片u2的引脚9连接电阻r26的一端,电阻r26的另一端连接外接信号线;芯片u2的引脚11和芯片u2的引脚12相连后接地;芯片u2的引脚13连接电阻r28的一端;芯片u2的引脚14与芯片u2的引脚15相连后接电容c13的一端;芯片u2的引脚16连接电阻r17的一端,电阻r17的另一端连接电容c13的另一端后分别连接电容c17的一端和二极管d8的正极后接地;芯片u2的引脚17连接电容c14的一端;芯片u2的引脚19分别连接电容c17的另一端和二极管d8的负极;芯片u2的引脚20分别连接电阻r16的一端和三极管q5的集电极;芯片u2的引脚21分别连接电容c14的另一端和电阻r29的一端;芯片u2的引脚22连接电阻r29的另一端;芯片u2的引脚24分别连接极性电容e5的正极和二极管d7的负极;双向稳压二极管d6的另一端分别连接极性电容e5的正极和输入电压24v,二极管d7的负极分别连接极性电容e5的正极和电阻r16的另一端,二极管d7的正极连接二极管d8的正极,二极管d8的负极分别连接三极管q5的基极和电阻r18的一端,电阻r18的另一端分别连接双向稳压二极管d9的一端和三极管q5的发射极后接电阻r470的一端,电阻r470的另一端外接输出功率,双向稳压二极管d9的另一端接地。
优选地,芯片u21型号为ad5422,mos模块u22的型号为irf7416;三极管q5为npn型。
作为本实施例的一种实施方式,参照图3,电源系统4包括电源管理芯片u8,电阻r60、r20、r21、r55,极性电容e3,滤波l3,肖特基二极管d4,稳压二极管d16、d39,电容c8、c7、c6,端子t1,熔断器f2,二极管d14、d1,双向稳压二极管d15、d5,压敏电阻r56、r57,接插件j1;芯片u8的引脚1连接电容c8的一端,电容c8的另一端分别连接芯片u8的引脚8、肖特基二极管d4的负极以及滤波l3的一端,肖特基二极管d4的正极接地,滤波l3的另一端连接极性电容e3的正极,极性电容e3的负极接地,电阻r20的一端分别连接电阻r60的一端、电压5v以及极性电容e3的正极,电阻r60的另一端接电源5v,电阻r20的另一端分别接芯片u8的引脚4和电阻r21的一端,电阻r21的另一端接地;芯片u8的引脚5连接端子t1;芯片u8的引脚6连接电容c7的一端然后再分别连接电容c6的一端和接地,电容c6的一端连接电阻r55的一端,芯片u8的引脚7分别连接电容c7的另一端和电容c6的另一端,电容c6的另一端连接熔断器f2的一端,熔断器f2的另一端连接二极管d14的负极,二极管d14的正极分别连接双向稳压二极管d15的一端和压敏电阻r56的一端,压敏电阻r56的一端分别连接所述稳压二极管d16的正极和接插件j1的插口1,所述稳压二极管d16的负极分别接地和所述稳压二极管d39的负极,电阻r55的另一端连接双向稳压二极管d15的另一端后分别连接压敏电阻r56的另一端和所述稳压二极管d39的正极,所述稳压二极管d39的正极分别连接双向稳压二极管d5的一端和接地,双向稳压二极管的一端分别连接压敏电阻r57的一端和接插件j1的插口3,接插件j1的插口2分别连接压敏电阻r57的另一端和双向稳压二极管d5的另一端,双向稳压二极管d5的另一端连接二极管d1的负极,二极管d1的正极外接输出功率。
优选地,芯片u8的型号是tps5420。
作为本实施例的一种实施方式,参照图4,存储单元2包括文件管理控制芯片u526,sd卡座芯片u518,flash芯片u514,电阻r5125、r5126、r5145、r5102、r5101、r5100、r5127、r5108、r5172、r5107、r5106,电容c5541、c5542、c5543、c557、c536,晶振y56;芯片u526的引脚2连接电阻r5126一端,芯片u526的引脚3连接电阻r5145一端,电阻r5145另一端接地,芯片u526的引脚6连接电阻r5125一端,芯片u526的引脚7接电源3.3v,芯片u526的引脚10接地,芯片u526的引脚20分别连接电容c5541的一端和电源3.3v,电容c5541的另一端接地,芯片u526的引脚19连接电阻r5102的一端,芯片u526的引脚18连接电阻r5101的一端,芯片u526的引脚16连接电阻r5100的一端,芯片u526的引脚15连接电阻r5127的一端,芯片u526的引脚14连接电阻r5108的一端,电阻r5125、电阻r5126、电阻r5102、电阻r5101、电阻r5100、电阻r5127以及电阻r5108的另一端相连后接电源3.3v,芯片u526的引脚11分别连接电容c5542的一端和所述晶振y56的一端,芯片u526的引脚12分别连接所述晶振y56的另一端和电容c5543的一端,电容c5543的另一端与电容c5542的另一端相连后接地;芯片u518的引脚9和芯片u518的引脚11相连后接地,芯片u518的引脚10分别连接芯片u518的引脚12和电容c536的一端,芯片u518的引脚12接地,芯片u518的引脚4连接电容c536的另一端后接电源3.3v;芯片u514的引脚1连接电阻r5107的一端,芯片u514的引脚3连接电阻r5172的一端,电阻r5172的另一端接地,芯片u514的引脚4接地,芯片u514的引脚7连接电阻r5106的一端,芯片u514的引脚8连接电容c557的一端后连接电阻r5106的另一端再与电阻r5107的另一端相连后接电源3.3v,电容c557的另一端接地。
优选地,芯片u26的型号为ch376t,芯片u14的型号为mx25l1605d。
具体地,报警输出单元7包括声音报警电路和发光报警电路;报警单元7同时以声音和发光两种形式来报警,声音报警电路用于通过蜂鸣器发声实现声音报警,发光报警电路用于通过二极管发光实现发光报警。
作为本实施例的一种实施方式,参照图5,声音报警电路包括蜂鸣器sp2,三极管q11、q12、q13,电阻r14、r136、r18、r93、r98、r97、r99、r28,极性电容e13;声音报警电路通过蜂鸣器sp2发出声音提示报警;电阻r14的一端连接mcu1发出的发光报警信号,电阻r14的另一端连接三极管q11的基极,三极管q11的集电极分别连接电阻r136和电阻r18的一端,电阻r136的另一端分别连接三极管q11的发射极和极性电容e13的负极,三极管q11的发射极接地,极性电容e13的正极连接电阻r97的一端,电阻r18的另一端分别连接电阻r93的一端和三极管q13的基极,电阻r93的另一端与三极管q13的发射极连接后接电源5v,三极管q13的集电极连接电阻r98的一端,电阻r98的另一端分别连接电阻r97的另一端、电阻r99的一端以及蜂鸣器sp2的一端,电阻r99的另一端与蜂鸣器sp2的另一端相连后接三极管q12的集电极,三极管q12的基极连接电阻r28的一端,电阻r28的另一端连接mcu1发出的蜂鸣器驱动信号,三极管q12的发射极接地。优选地,三极管q11和三极管q12为npn型,三极管q13为pnp型。
作为本实施例的一种实施方式,参照图6,发光报警电路包括发光二极管d3、d11、d12、d13、d14、d1、d5、d6,三色灯d8和d10,三极管q8、q15、q14,电阻r118、r23、r110、r43、r109、r114、r111、r113、r112;发光报警电路通过发光二极管d3、d11、d12、d13、d14、d1、d5、d6以及三色灯d8和d10发光提示报警;电阻r114的一端连接mcu1发出的绿色led灯驱动信号led_ctl_g,电阻r114的另一端分别连接电阻r111的一端和三极管q14的基极,电阻r111连接三极管q14的发射极后接地,三极管q14的集电极连接电阻r109的一端,电阻r109的另一端分别连接三色灯d8的引脚4和三色灯d10的引脚4,电阻r113一端接mcu1发出的黄色led灯驱动信号led_ctl_y,电阻r113的另一端分别连接电阻r112的一端和三极管q15的基极,电阻r112的另一端连接三极管q15的发射极后接地,三极管q15的集电极连接电阻r110的一端,电阻r110的另一端分别连接三色灯d8的引脚2和三色灯d10的引脚2,电阻r23的一端连接mcu1发出的发光报警信号,电阻r23的另一端分别连接电阻r43的一端和三极管q8的基极,电阻r43的另一端连接三极管q8的发射极后接地,三极管q8的集电极连接电阻r118的一端,电阻r118的另一端分别连接三色灯d8和d10的引脚3以及发光二极管d3、d11、d12、d13、d14、d1、d5、d6的负极,发光二极管d3、d11、d12、d13、d14、d1、d5、d6的正极与三色灯d10的引脚1相连后接电源5v。优选地,三极管q8、q15、q14为npn型。
作为本实施例的一种实施方式,参照图7,继电器输出单元8包括继电器k1,电阻r33、r165、r38,电容c917,三极管q91,二极管d17;继电器k1的引脚1连接外接设备串口,继电器k1的引脚5连接常开触点,继电器k1的引脚4连接常闭触点,继电器k1的引脚2分别连接电阻r38的一端和二极管d17的正极,继电器k1的引脚3分别连接二极管d17的负极和电源5v,电阻r38的另一端连接三极管q91的集电极,三极管q91的发射极接地,电阻r165与电容c17并联的一端接地,另一端分别连接三极管q91的基极和电阻r33的一端,电阻r33的另一端连接mcu1发出的继电器控制信号。
优选地,三极管q91为npn型。
优选地,mcu1的型号为msp430f47187。
以上对本实用新型的实施例进行了详细的说明,但本实用新型的创造并不限于本实施例,熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下,还可以做出许多同等变型或替换,这些同等变型或替换均包含在本申请的权利要求所限定的保护范围内。
1.一种火焰探测器,其特征在于,包括mcu,与所述mcu相连的传感器单元;所述传感器单元包括第一红外传感器、第二红外传感器、第三红外传感器以及紫外传感器,所述第一红外传感器用于探测火焰信息的中心波长,所述第二红外传感器和所述第三红外传感器用于探测环境中的其他红外辐射,所述紫外传感器用于探测火焰信息以消除自然光的影响;所述mcu根据接收到的所述第一红外传感器、所述第二红外传感器、所述第三红外传感器以及所述紫外传感器的检测数据进行分析处理,从而排除环境中的干扰因素形成的假火警信号。
2.根据权利要求1所述的一种火焰探测器,其特征在于,所述火焰探测器还包括与所述mcu相连的4-20ma输出单元,所述mcu的检测数据通过所述4-20ma输出单元传输至与所述4-20ma输出单元相连接的第三方设备或第三方监测平台。
3.根据权利要求1所述的一种火焰探测器,其特征在于,所述一种火焰探测器还包括与所述mcu相连的存储单元、通讯单元、电源系统、显示单元、按键单元、报警输出单元以及继电器输出单元;所述存储单元为u盘或sd卡,用于存储检测数据记录;所述通讯单元为rs485通讯方式,用于所述mcu与外部服务器交换数据;所述电源系统用于为所述火焰探测器提供工作电源;所述按键单元为红外遥控按键,用于支持遥控操作所述火焰探测器;所述报警输出单元用于所述传感器单元检测到火焰时发出声光报警;所述继电器输出单元用于所述mcu发出的报警信号通过所述继电器开关实现动作输出。
4.根据权利要求2所述的一种火焰探测器,其特征在于,所述4-20ma输出单元包括模拟电流电压输出芯片u2,极性电容e4和e5,电容c11、c13、c14以及c17,双向稳压二极管d6和d9,二极管d7和d8,三极管q5,电阻r19、r22、r23、r24、r26、r92、r28、r17、r29、r16、r18以及r470;所述芯片u2的引脚1分别接地、所述双向稳压二极管d6的一端以及所述极性电容e5的负极;所述芯片u2的引脚2分别连接所述电容c11的一端和所述极性电容e4的正极,所述电容c1的另一端和所述极性电容e4的负极相连后接地;所述芯片u2的引脚3连接所述电阻r92的一端,所述电阻r92的另一端连接所述极性电容e4的正极;所述芯片u2的引脚4接地;所述芯片u2的引脚5连接所述电阻r19的一端,所述电阻r19的另一端与所述芯片u2的引脚4相连后接地;所述芯片u2的引脚6连接所述电阻r22的一端,所述电阻r22的另一端连接外接信号线;所述芯片u2的引脚7连接所述电阻r23的一端,所述电阻r23的另一端连接外接信号线;所述芯片u2的引脚8连接所述电阻r24的一端,所述电阻r24的另一端连接外接信号线;所述芯片u2的引脚9连接所述电阻r26的一端,所述电阻r26的另一端连接外接信号线;所述芯片u2的引脚11和所述芯片u2的引脚12相连后接地;所述芯片u2的引脚13连接所述电阻r28的一端;所述芯片u2的引脚14与所述芯片u2的引脚15相连后接所述电容c13的一端;所述芯片u2的引脚16连接所述电阻r17的一端,所述电阻r17的另一端连接所述电容c13的另一端后分别连接所述电容c17的一端和所述二极管d8的正极后接地;所述芯片u2的引脚17连接所述电容c14的一端;所述芯片u2的引脚19分别连接所述电容c17的另一端和所述二极管d8的负极;所述芯片u2的引脚20分别连接所述电阻r16的一端和所述三极管q5的集电极;所述芯片u2的引脚21分别连接所述电容c14的另一端和所述电阻r29的一端;所述芯片u2的引脚22连接所述电阻r29的另一端;所述芯片u2的引脚24分别连接所述极性电容e5的正极和所述二极管d7的负极;所述双向稳压二极管d6的另一端分别连接所述极性电容e5的正极和输入电压24v,所述二极管d7的负极分别连接所述极性电容e5的正极和所述电阻r16的另一端,所述二极管d7的正极连接所述二极管d8的正极,所述二极管d8的负极分别连接所述三极管q5的基极和所述电阻r18的一端,所述电阻r18的另一端分别连接所述双向稳压二极管d9的一端和所述三极管q5的发射极后接所述电阻r470的一端,所述电阻r470的另一端外接输出功率,所述双向稳压二极管d9的另一端接地。
5.根据权利要求3所述的一种火焰探测器,其特征在于,所述电源系统包括电源管理芯片u8,电阻r60、r20、r21、r55,极性电容e3,滤波l3,肖特基二极管d4,稳压二极管d16、d39,电容c8、c7、c6,端子t1,熔断器f2,二极管d14、d1,双向稳压二极管d15、d5,压敏电阻r56、r57,接插件j1;所述芯片u8的引脚1连接所述电容c8的一端,所述电容c8的另一端分别连接所述芯片u8的引脚8、所述肖特基二极管d4的负极以及所述滤波l3的一端,所述肖特基二极管d4的正极接地,所述滤波l3的另一端连接所述极性电容e3的正极,所述极性电容e3的负极接地,所述电阻r20的一端分别连接所述电阻r60的一端、电压5v以及所述极性电容e3的正极,所述电阻r60的另一端接电源5v,所述电阻r20的另一端分别接所述芯片u8的引脚4和所述电阻r21的一端,所述电阻r21的另一端接地;所述芯片u8的引脚5连接所述端子t1;所述芯片u8的引脚6连接所述电容c7的一端然后再分别连接所述电容c6的一端和接地,所述电容c6的一端连接所述电阻r55的一端,所述芯片u8的引脚7分别连接所述电容c7的另一端和所述电容c6的另一端,所述电容c6的另一端连接所述熔断器f2的一端,所述熔断器f2的另一端连接所述二极管d14的负极,所述二极管d14的正极分别连接所述双向稳压二极管d15的一端和所述压敏电阻r56的一端,所述压敏电阻r56的一端分别连接所述稳压二极管d16的正极和所述接插件j1的插口1,所述稳压二极管d16的负极分别接地和所述稳压二极管d39的负极,所述电阻r55的另一端连接所述双向稳压二极管d15的另一端后分别连接所述压敏电阻r56的另一端和所述稳压二极管d39的正极,所述稳压二极管d39的正极分别连接所述双向稳压二极管d5的一端和接地,所述双向稳压二极管的一端分别连接所述压敏电阻r57的一端和所述接插件j1的插口3,所述接插件j1的插口2分别连接所述压敏电阻r57的另一端和所述双向稳压二极管d5的另一端,所述双向稳压二极管d5的另一端连接所述二极管d1的负极,所述二极管d1的正极外接输出功率。
6.根据权利要求3所述的一种火焰探测器,其特征在于,所述存储单元包括文件管理控制芯片u526,sd卡座芯片u518,flash芯片u514,电阻r5125、r5126、r5145、r5102、r5101、r5100、r5127、r5108、r5172、r5107、r5106,电容c5541、c5542、c5543、c557、c536,晶振y56;所述芯片u526的引脚2连接所述电阻r5126一端,所述芯片u526的引脚3连接所述电阻r5145一端,所述电阻r5145另一端接地,所述芯片u526的引脚6连接所述电阻r5125一端,所述芯片u526的引脚7接电源3.3v,所述芯片u526的引脚10接地,所述芯片u526的引脚20分别连接所述电容c5541的一端和电源3.3v,所述电容c5541的另一端接地,所述芯片u526的引脚19连接所述电阻r5102的一端,所述芯片u526的引脚18连接所述电阻r5101的一端,所述芯片u526的引脚16连接所述电阻r5100的一端,所述芯片u526的引脚15连接所述电阻r5127的一端,所述芯片u526的引脚14连接所述电阻r5108的一端,所述电阻r5125、所述电阻r5126、所述电阻r5102、所述电阻r5101、所述电阻r5100、所述电阻r5127以及所述电阻r5108的另一端相连后接电源3.3v,所述芯片u526的引脚11分别连接所述电容c5542的一端和所述晶振y56的一端,所述芯片u526的引脚12分别连接所述晶振y56的另一端和所述电容c5543的一端,所述电容c5543的另一端与所述电容c5542的另一端相连后接地;所述芯片u518的引脚9和所述芯片u518的引脚11相连后接地,所述芯片u518的引脚10分别连接所述芯片u518的引脚12和所述电容c536的一端,所述芯片u518的引脚12接地,所述芯片u518的引脚4连接所述电容c536的另一端后接电源3.3v;所述芯片u514的引脚1连接所述电阻r5107的一端,所述芯片u514的引脚3连接所述电阻r5172的一端,所述电阻r5172的另一端接地,所述芯片u514的引脚4接地,所述芯片u514的引脚7连接所述电阻r5106的一端,所述芯片u514的引脚8连接所述电容c557的一端后连接所述电阻r5106的另一端再与所述电阻r5107的另一端相连后接电源3.3v,所述电容c557的另一端接地。
7.根据权利要求3所述的一种火焰探测器,其特征在于,所述报警输出单元包括声音报警电路和发光报警电路;所述报警单元同时以声音和发光两种形式来报警;所述声音报警电路用于通过蜂鸣器发声实现声音报警,所述发光报警电路用于通过二极管发光实现发光报警。
8.根据权利要求1或7所述的一种火焰探测器,其特征在于,所述声音报警电路包括蜂鸣器sp2,三极管q11、q12、q13,电阻r14、r136、r18、r93、r98、r97、r99、r28,极性电容e13;所述声音报警电路通过所述蜂鸣器sp2发出声音提示报警;所述电阻r14的一端连接所述mcu发出的发光报警信号,所述电阻r14的另一端连接所述三极管q11的基极,所述三极管q11的集电极分别连接所述电阻r136和所述电阻r18的一端,所述电阻r136的另一端分别连接所述三极管q11的发射极和所述极性电容e13的负极,所述三极管q11的发射极接地,所述极性电容e13的正极连接所述电阻r97的一端,所述电阻r18的另一端分别连接所述电阻r93的一端和所述三极管q13的基极,所述电阻r93的另一端与所述三极管q13的发射极连接后接电源5v,所述三极管q13的集电极连接所述电阻r98的一端,所述电阻r98的另一端分别连接所述电阻r97的另一端、所述电阻r99的一端以及所述蜂鸣器sp2的一端,所述电阻r99的另一端与所述蜂鸣器sp2的另一端相连后接所述三极管q12的集电极,所述三极管q12的基极连接所述电阻r28的一端,所述电阻r28的另一端连接所述mcu发出的蜂鸣器驱动信号,所述三极管q12的发射极接地。
9.根据权利要求1或7所述的一种火焰探测器,其特征在于,所述发光报警电路包括发光二极管d3、d11、d12、d13、d14、d1、d5、d6,三色灯d8和d10,三极管q8、q15、q14,电阻r118、r23、r110、r43、r109、r114、r111、r113、r112;所述发光报警电路通过所述发光二极管d3、d11、d12、d13、d14、d1、d5、d6以及三色灯d8和d10发光提示报警;所述电阻r114的一端连接所述mcu发出的绿色led灯驱动信号led_ctl_g,所述电阻r114的另一端分别连接所述电阻r111的一端和所述三极管q14的基极,所述电阻r111连接所述三极管q14的发射极后接地,所述三极管q14的集电极连接所述电阻r109的一端,所述电阻r109的另一端分别连接所述三色灯d8的引脚4和所述三色灯d10的引脚4,所述电阻r113一端接所述mcu发出的黄色led灯驱动信号led_ctl_y,所述电阻r113的另一端分别连接所述电阻r112的一端和所述三极管q15的基极,所述电阻r112的另一端连接所述三极管q15的发射极后接地,所述三极管q15的集电极连接所述电阻r110的一端,所述电阻r110的另一端分别连接所述三色灯d8的引脚2和所述三色灯d10的引脚2,所述电阻r23的一端连接所述mcu发出的发光报警信号,所述电阻r23的另一端分别连接所述电阻r43的一端和所述三极管q8的基极,所述电阻r43的另一端连接所述三极管q8的发射极后接地,所述三极管q8的集电极连接所述电阻r118的一端,所述电阻r118的另一端分别连接所述三色灯d8和d10的引脚3以及所述发光二极管d3、d11、d12、d13、d14、d1、d5、d6的负极,所述发光二极管d3、d11、d12、d13、d14、d1、d5、d6的正极与所述三色灯d10的引脚1相连后接电源5v。
10.根据权利要求1或3所述的一种火焰探测器,其特征在于,所述继电器输出单元包括继电器k1,电阻r33、r165、r38,电容c917,三极管q91,二极管d17;所述继电器k1的引脚1连接外接设备串口,所述继电器k1的引脚5连接常开触点,所述继电器k1的引脚4连接常闭触点,所述继电器k1的引脚2分别连接所述电阻r38的一端和所述二极管d17的正极,所述继电器k1的引脚3分别连接所述二极管d17的负极和电源5v,所述电阻r38的另一端连接所述三极管q91的集电极,所述三极管q91的发射极接地,所述电阻r165与所述电容c17并联的一端接地,另一端分别连接所述三极管q91的基极和所述电阻r33的一端,所述电阻r33的另一端连接所述mcu发出的继电器控制信号。
技术总结