火灾参数集中采集控制装置的制作方法

1.本实用新型涉及火灾检测技术领域，尤其涉及一种火灾参数集中采集控制装置。


背景技术：

2.现有技术一般是通过激光、图像算法和光学烟密度计等方式进行烟雾浓度的采集。本发明采用离子烟浓度计和光学烟密度计相结合的方式进行烟雾浓度的采集。
3.图像或视频采集烟雾浓度算法对背景光照条件有一定的要求，激光和图像算法的烟雾采集方式无法真实反映感烟探测器所处位置的烟雾浓度。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本实用新型提供一种火灾参数集中采集控制装置，采用离子烟浓度计和光学烟密度计相结合的方式进行烟雾浓度采集，并将离子烟浓度计、光学烟密度计和受试的探测器放置于以燃烧室顶棚中心为圆心、半径为3m、圆心角为60
°
的圆弧上，编制了计算机软件，实时获取并显示燃烧室内烟雾浓度、温度信息。能够更加准确、直观的反映受试探测器位置烟雾浓度和温度信息。
5.为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：
6.一种火灾参数集中采集控制装置，包括采集控制电路，温度传感器，离子烟浓度计，光学烟密度计，可控温燃烧炉，计算机，探测器，报警记录装置；
7.所述采集控制电路包括主控芯片，上位机通讯电路，炉温控制电路，ad调理电路和报警记录电路；所述主控芯片通过所述上位机通信电路与计算机进行通信，所述炉温控制电路连接主控芯片输出控制炉温信号；所述ad调理电路输入端分别接温度变送器、离子烟浓度计、光学烟密度计，其输出端连接主控芯片的输入端；
8.所述温度传感器、离子烟浓度计以及光学烟密度计，安装于以燃烧室顶棚中心为圆心、半径为3m、圆心角为60
°
的圆弧上；
9.所述报警记录电路输入端为报警手动触发开关，输出端连接主控芯片，记录报警时对应的探测器编号和烟浓度值，
10.所述探测器为感烟探测器，安装于燃烧室顶棚。
11.采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
12.本实用新型提出了一种火灾参数集中采集控制装置，能够满足国家标准gb 4715
‑
2005《点型感烟火灾探测器》和gb 20517
‑
2006《独立式感烟火灾探测报警器》中火灾灵敏度试验对检验设备的要求，能够准确的反应受试探测器位置处的烟雾浓度、温度，具有精度高、体积小、易维护、安装方便等优点。
附图说明
13.图1为本实用新型实施例火灾参数集中采集控制装置结构框图；
14.图2为本实用新型实施例采集控制电路图结构图；
15.图3为本实用新型实施例ad调理电路图；
16.图4为本实用新型实施例炉温控制电路图；
17.图5为本实用新型实施例rs232上位机通信电路图；
18.图6为本实用新型实施例开关量报警输入电路图。
具体实施方式
19.下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
20.一种火灾参数集中采集控制装置，如图1，图2所示，包括采集控制电路，温度传感器，离子烟浓度计，光学烟密度计，可控温燃烧炉，计算机，报警记录装置；
21.本实施例中温度传感器型号为wzp
‑
187，离子烟浓度计为ec
‑
912；光学烟密度计为aml
‑
f，还有计算机软件的平台软件为vs 2015c#，windows 7；
22.所述采集控制电路包括主控芯片stm32f103，上位机通讯电路rs232，炉温控制电路，ad调理电路和报警记录电路；所述主控芯片利用芯片内置的2个12位adc实现对离子烟浓度计和光学烟密度计的信息采集，并转换为烟雾浓度数据。通过所述上位机通信电路与计算机进行通信，所述炉温控制电路连接主控芯片输出控制炉温信号；所述ad调理电路输入端分别接温度变送器、离子烟浓度计、光学烟密度计，其输出端连接主控芯片的输入端；
23.所述温度传感器安装于以燃烧室顶棚中心为圆心、半径为3m、圆心角为60
°
的圆弧上；
24.温度传感器为e型热电偶：pt100温度传感器铂热电阻wzp
‑
187，离子烟浓度计输出：0
‑
10v直流电压；光学烟密度计输出：4
‑
20ma直流电流；ad调理电路中有个p37的接线柱：1、2短接，选择0
‑
10v测量；2、3短接，选择0
‑
20ma测量；
25.所述报警记录电路输入端为报警手动触发开关，输出端连接主控芯片，记录报警时对应的探测器编号和烟浓度值，
26.所述探测器为感烟探测器，安装于燃烧室顶棚。试验前，对探测器进行编号(如1、2、3.....)，编号与报警手动报警触发开关相对应，当探测器报警时，按下对应的开关，然后程序会记录是哪个探测器报警并记录当前的烟浓度值，烟浓度值由离子烟浓度计和光学烟密度计得出。
27.本实施例中ad调理电路如图3所示，ad调理电路实现对离子烟浓度计和光学烟密度计的输出电压、电流采样，将输出的电压、电流信号转换成0～3.3v的电压信号。离子烟浓度计输出：0
‑
10v直流电压；光学烟密度计输出：4
‑
20ma直流电流；ad调理电路中有个p37的接线柱：1、2短接，选择0
‑
10v测量；2、3短接，选择0
‑
20ma测量。tl082运算放大器前端电路，实现电流信号转电压信号，运算放大器采用负反馈电路，转换后的电压范围为0～10v，tl082运算放大器后端分压电路，将电压信号范围减小为0～3.3v，输入到单片机的内置ad转换器中。ad调理电路中，采样电阻均选择高精度、低温漂的无感精密金属薄膜电阻，保证采样的精度，并设计有限压电路对运放和单片机进行保护。
28.炉温控制电路如图4所示，单片机输出pwm信号，通过npn型三极管对pwm信号进行放大，进而控制固态继电器，实现对加热炉的温度控制。
29.此外，还采用232协议芯片max3232实现上位机通讯的rs232通讯电路，如图5所示。
30.利用光电耦合器ps2805设计有开光量报警输入电路，用来记录报警时对应的探测器编号和烟浓度值，电路原理图如图6所示。
31.计算机软件绘制烟雾浓度曲线，燃烧试验室温度显示，以及探测器报警信息记录，并生成试验记录和报告，具体包括：1.设备状态区；2.采样开始/停止；3.光学烟密度计的升烟速率；4.离子烟浓度计的升烟速率；5.报警记录区域。
32.采集控制电路是火灾参数集中采集控制装置的核心设备，主要功能如下：
33.采集天棚顶部温度传感器的温度；
34.采集离子烟浓度计的烟雾浓度；
35.采集光学烟密度计的烟雾浓度；
36.与炉温控制器通信，实现电加热炉温度控制；
37.与报警信号监管控制器通信，实现自动报警识别。
38.通过采集控制电路与上位机控制软件进行通信，将燃烧试验室内的温度、烟雾浓度信息上传至控制软件，控制炉温将燃烧物点燃，根据探测器的报警情况进行记录。
39.以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开的实施例中所涉及的实用新型范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述实用新型构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开的实施例中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。