一种高效火灾烟雾报警测试系统及方法与流程

1.本发明涉及一种高效火灾烟雾报警测试系统及方法，属消防设备技术领域。


背景技术：

2.火灾探测器的性能完好是火灾自动报警系统乃至消防联动控制系统功能实现的基础和成败的关键。因此对待火灾探测器要求每月按火灾探测器总数 20%抽检，检测工作量巨大，当前在对火灾探测器进行检测作业时，主要是通过具备自发烟能力的火灾烟雾报警测试装置进行检测作业，如专利申请号为“201910725509.5
ꢀ”
的“一种烟雾报警器管理方法、装置及烟雾报警器,虽然可以一定程度满足对烟雾报警器检测作业的需要，但一方面存在设备结构复杂，使用维护成本高，往往仅能满足特定结构类型火灾探测器设备检测的需要，使用灵活性和可靠性差；另一方面在检测作业中，均不同程度存在检测精度差，检测数据获取难度大，无法及时、精确且高效便捷的实现对火灾探测器运行状态进行全面检测需要。
3.此外传统的火灾探测器设备在使用和检测过程中，一方面设备固定定位难度到，测试人员需要长时间仰头观察的同时，还需长时间对检测设备进行扶持定位，操作难度及劳动强度均相对较大，此外往往还需要配备专用的定位装置进行承载定位，使用灵活性和便捷性也相对较差；另一方面喷雾产烟量有限且无法准确对准烟仓，产生的烟雾另易受空气流通吹散烟雾等，从而导致导致测试效率及精度均相对低下。
4.因此针对这一问题，迫切需要开发一种全新的火灾烟雾报警测试系统及方法，以满足实际使用的需要。


技术实现要素：

5.为了解决现有技术上的不足，本发明提供一种高效火灾烟雾报警测试系统及方法。
6.一种高效火灾烟雾报警测试系统，包括透明聚烟罩、发烟头、烟雾发生器、驱动电池、微动开关、无线通讯电路及测试电路，透明聚烟罩为与发烟头同轴分布的槽状结构，包覆在发烟头外并与发烟头同轴分布，且透明聚烟罩与发烟头间滑动连接，且透明聚烟罩下端面比发烟头上端面低至少5毫米，发烟头包括承载柱、定位端盖、隔板、接线端子、导流管、控制电磁阀，承载柱为轴向截面呈“凵”字形腔体结构，其下端面设与承载柱同轴分布的连接腔，连接腔为轴向截面呈“冂”字形槽状结构，且深度不小于5毫米，承载柱上端面与定位端盖连接，并构成闭合腔体结构，隔板嵌于承载柱内，与承载柱同轴分布并将承载柱从上至下分布为发烟腔和驱动腔，其中无线通讯电路、驱动电池及测试电路均嵌于驱动腔内，且测试电路分别与烟雾发生器、驱动电池、微动开关、接线端子及控制电磁阀电气连接，烟雾发生器嵌于发烟腔内并与发烟腔同轴分布，定位端盖上端与微动开关连接并同轴分布，定位端盖另设至少3个环绕定位端盖轴线均布的定位孔，定位孔轴线与定位端盖轴线呈0
°
—60
°
夹角，导流管数量与定位孔数量一致，且每个定位孔均与一条导流管连通，导流管后端面位
于发烟腔内并通过控制电磁阀与发烟腔连通，前端面超出定位端盖外至少5毫米，且导流管前端面位于透明聚烟罩底部上方，与透明聚烟罩底部间间距不大于透明聚烟罩深度的2/3。
7.进一步的，所述的透明聚烟罩包括透明防护罩、滑槽、滑块、定位块、承载弹簧、烟感传感器、弹性密封罩、密封环，其中所述滑槽至少两条，环绕发烟头轴线均布并嵌于发烟头外表面连接，且各滑槽均与发烟头轴平行分布，所述滑槽分别与一个滑块和一个定位块连接，且所述滑块与滑槽滑动连接，定位块与滑槽底部连接，所述滑块与定位块间通过承载弹簧连接，且承载弹簧嵌于滑槽内并与滑槽轴线平行分布，所述透明防护罩底部设连接孔，通过连接孔包覆在发烟头外并与发烟头同轴分布，所述透明防护罩下端面与滑块连接，并通过滑块与滑槽滑动连接，所述连接孔孔壁设至少一条与连接孔同轴分布的密封环，且连接孔孔壁通过密封环与发烟头外侧面滑动连接，所述弹性密封罩与透明防护罩同轴分布的环状结构，与透明防护罩上端面连接且弹性密封罩高度不小于10毫米。
8.进一步的，所述的弹性密封罩为轴向截面呈倒置等腰梯形结构，其上端面设横断面呈“v”字形、“u”字形及倒置等腰梯形结中任意一种的槽状结构的吸附定位槽，所述吸附定位槽为与弹性密封罩同轴分布的闭合环状结构，至少一条并嵌于弹性密封罩上端面内。
9.进一步的，所述的烟雾发生器包括低温发烟腔、高温发烟腔、导流盖、电加热机构及超声波雾化器，所述低温发烟腔、高温发烟腔均为轴向截面呈“凵”字形槽状结构，其中所述低温发烟腔嵌于高温发烟腔内，并与高温发烟腔同轴分布，且所述低温发烟腔外径为高温发烟腔内径的0.3—0.8倍，其上端面比高温发烟腔上端面高至少5毫米，低温发烟腔上端面与高温发烟腔底部间通过至少三个硬质隔热垫块连接，且低温发烟腔下端面与高温发烟腔底部间间不小于10毫米，所述导流盖为轴向截面呈倒置等腰三角形的槽状结构，与高温发烟腔同轴分布并包覆高温发烟腔上端面，所述导流盖上均布若干轴线与高温发烟腔轴线平行分布的导流孔，且所述导流孔分别与低温发烟腔、高温发烟腔连通，所述电加热机构至少两个，位于高温发烟腔内，环绕高温发烟腔轴线均布并嵌于高温发烟腔侧壁内表面和低温发烟腔侧壁外表面，所述超声波雾化器位于低温发烟腔内，与低温发烟腔底部连接，所述电加热机构及超声波雾化器均与测试电路电气连接。
10.进一步的，所述的导流盖下端面设至少两条与导流盖下端面垂直分布，并环绕导流盖轴线呈螺旋状分布的导流板，所述导流板位于相邻两导流孔中间位置，其高度为1—5毫米，其横断面呈倒置等腰梯形、等腰三角形中任意结构。
11.进一步的，所述的承载柱外表面设连接滑槽、定位销、调节弹簧、调节块、导向臂及卡箍，所述连接滑槽至少两条，环绕承载柱轴线均布并与承载柱轴线相互平行所述连接滑槽内设一条与连接滑槽轴线平行分布的调节弹簧，所述调节块后端面嵌于连接滑槽内，与连接滑槽滑动连接并与调节弹簧连接，调节块前端面与导向臂上端面通过棘轮机构铰接，导向臂与承载柱轴线呈0
°
—120
°
夹角，所述导向臂下端面通过弹性铰链与至少一个卡箍铰接，且各导向臂所连接的卡箍首尾相连构成与承载柱同轴分布的闭合环状结构，所述定位销至少一个，嵌于连接腔对应的承载柱侧壁上，并通过销孔与承载柱连接，所述定位销与承载柱轴线垂直分布。
12.进一步的，所述的测试电路包括基于dsp及fpga芯片中任意一种为基础的主控电路、mos测试电路、充放电控制电路、操控开关、接线端子、无线通讯电路、基于晶闸管的电子开关电路，所述主控电路通过mos测试电路分别与充放电控制电路、操控开关、无线通讯电
路、基于晶闸管的电子开关电路电气连接，所述充放电控制电路与接线端子、驱动电池电气连接，所述基于晶闸管的电子开关电路分别与操控开关、烟雾发生器、微动开关电气连接。
13.一种高效火灾烟雾报警测试系统的检测方法，包括如下步骤：第一步，设备预制，根据待检测的火灾报警器的安装位置及设备结构确定透明聚烟罩上端面口径和最大深度，同时对驱动电池进行充电作业，并使测试电路与外部监控设备间建立数据通讯连接,最后将承载柱与发烟头、烟雾发生器、驱动电池、微动开关及测试电路进行组装，然后将组装后的透明聚烟罩、发烟头、烟雾发生器、驱动电池、微动开关、无线通讯电路及测试电路进行装载并转运至指定的工作位置即可；第二步,检测预制，完成第一步后，首先根据检测的火灾报警器位置配置承载定位用承载定位机构，并使承载定位机构上端面与发烟头承载柱下端面的卡箍、连接腔及定位销连接，并在烟雾发生器中添加烟雾原料，同时使测试电路处于待机状态并与外部监控设备间建立数据通讯连接，最后通过透明聚烟罩包覆在待检测火灾报警器外，同时使透明聚烟罩上端面的吸附定位槽进行吸附定位，使透明聚烟罩上端面与待检测火灾报警器周围建筑物相抵并构成闭合腔体结构，同时使待检测火灾报警器下端面与微动开关相抵，并由微动开关向测试电路提供透明聚烟罩定位到位触发信号，同时通过定位机构进行承载定位，即可完成设备定位作业；第三步，检测作业，测试电路接收到出发信号后，由测试电路和外部监控设备驱动烟雾发生器运行，由烟雾发生器仿真模拟产生检测用烟雾，并使检测用烟雾通过发烟头直接导流至待检测火灾报警器和透明聚烟罩的烟感传感器，其中烟感传感器检测到烟雾信号反馈至测试电路后，若待检测火灾报警器触发报警信号，则待检测火灾报警器工作正常；若待检测火灾报警器未触发报警信号，则待检测火灾报警器工作异常；同时测试电路运行状态及检测参数均反馈至外部监控设备进行统计记录。
14.进一步的，所述的在发烟头对烟雾进行导流时，由外部监控设备对发烟头各控制电磁阀工作状态进行操控，并通过各控制电磁阀控制各导流管环绕待检测火灾报警器轴线依次将烟雾从不同方向依次输送至待检测火灾报警器处，对待检测火灾报警器的多个方向烟雾检测报警能力进行测试，且以待检测火灾报警器中心为圆心的虚拟圆周上的烟雾有效检测范围为圆心角不小于120
°
时，待检测火灾报警器判断为工作状态正常。
15.本发明一方面设备结构简单，通用性好，制备、使用及维护成本低廉，并可有效满足多种场合及结构类型的火灾报警器工作状态检测作业的需要；另一方面本发明操作灵活便捷，检测作业工作效率和检测精度高，可有效实现对火灾报警器运行状态进行全面精确检测作业的需要，并极大的降低了火灾报警器检测作业的工作成本和劳动强度。
附图说明
16.下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；图1为本发明系统结构示意图；图2为烟雾发生器结构示意图；图3为本发明方法流程示意图。
具体实施方式
17.为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于施工，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
18.如图1—2所示，一种高效火灾烟雾报警测试系统，包括透明聚烟罩1、发烟头2、烟雾发生器3、驱动电池4、微动开关5、无线通讯电路6及测试电路7，透明聚烟罩1为与发烟头2同轴分布的槽状结构，包覆在发烟头2外并与发烟头2同轴分布，且透明聚烟罩1与发烟头2间滑动连接，且透明聚烟罩1下端面比发烟头2上端面低至少5毫米。
19.本实施例中，所述发烟头2包括承载柱21、定位端盖22、隔板23、接线端子28、导流管24、控制电磁阀25，承载柱21为轴向截面呈“凵”字形腔体结构，其下端面设与承载柱21同轴分布的连接腔26，连接腔26为轴向截面呈“冂”字形槽状结构，且深度不小于5毫米，承载柱21上端面与定位端盖22连接，并构成闭合腔体结构，隔板23嵌于承载柱21内，与承载柱21同轴分布并将承载柱21从上至下分布为发烟腔201和驱动腔202，其中无线通讯电路6、驱动电池4及测试电路7均嵌于驱动腔202内，且测试电路7分别与烟雾发生器3、驱动电池4、微动开关5、接线端子28及控制电磁阀25电气连接，烟雾发生器3嵌于发烟腔201内并与发烟腔201同轴分布，定位端盖22上端与微动开关5连接并同轴分布，定位端盖22另设至少3个环绕定位端盖轴线均布的定位孔27，定位孔27轴线与定位端盖22轴线呈0
°
—60
°
夹角，导流管24数量与定位孔27数量一致，且每个定位孔27均与一条导流管24连通，导流管24后端面位于发烟腔201内并通过控制电磁阀25与发烟腔201连通，前端面超出定位端盖22外至少5毫米，且导流管24前端面位于透明聚烟罩1底部上方，与透明聚烟罩1底部间间距不大于透明聚烟罩1深度的2/3。
20.需要特别说明，所述的透明聚烟罩1包括透明防护罩11、滑槽12、滑块13、定位块14、承载弹簧15、烟感传感器16、弹性密封罩17、密封环18，其中所述滑槽12至少两条，环绕发烟头2轴线均布并嵌于发烟头2外表面连接，且各滑槽12均与发烟头2轴平行分布，所述滑槽12分别与一个滑块13和一个定位块14连接，且所述滑块13与滑槽12滑动连接，定位块14与滑槽12底部连接，所述滑块13与定位块14间通过承载弹簧15连接，且承载弹簧15嵌于滑槽12内并与滑槽12轴线平行分布，所述透明防护罩11底部设连接孔19，通过连接孔19包覆在发烟头2外并与发烟头2同轴分布，所述透明防护罩11下端面与滑块13连接，并通过滑块13与滑槽12滑动连接，所述连接孔19孔壁设至少一条与连接孔19同轴分布的密封环18，且连接孔19孔壁通过密封环18与发烟头2外侧面滑动连接，所述弹性密封罩17与透明防护罩11同轴分布的环状结构，与透明防护罩11上端面连接且弹性密封罩17高度不小于10毫米。
21.进一步优化的，所述的弹性密封罩17为轴向截面呈倒置等腰梯形结构，其上端面设横断面呈“v”字形、“u”字形及倒置等腰梯形结中任意一种的槽状结构的吸附定位槽171，所述吸附定位槽171为与弹性密封罩17同轴分布的闭合环状结构，至少一条并嵌于弹性密封罩17上端面内。
22.重点说明，所述的烟雾发生器3包括低温发烟腔31、高温发烟腔32、导流盖33、电加热机构34及超声波雾化器35，所述低温发烟腔31、高温发烟腔32均为轴向截面呈“凵”字形槽状结构，其中所述低温发烟腔31嵌于高温发烟腔32内，并与高温发烟腔32同轴分布，且所述低温发烟腔31外径为高温发烟腔32内径的0.3—0.8倍，其上端面比高温发烟腔32上端面高至少5毫米，低温发烟腔31上端面与高温发烟腔32底部间通过至少三个硬质隔热垫块36
连接，且低温发烟腔31下端面与高温发烟腔32底部间间不小于10毫米，所述导流盖33为轴向截面呈倒置等腰三角形的槽状结构，与高温发烟腔32同轴分布并包覆高温发烟腔32上端面，所述导流盖33上均布若干轴线与高温发烟腔32轴线平行分布的导流孔37，且所述导流孔37分别与低温发烟腔31、高温发烟腔32连通，所述电加热机构34至少两个，位于高温发烟腔32内，环绕高温发烟腔32轴线均布并嵌于高温发烟腔32侧壁内表面和低温发烟腔31侧壁外表面，所述超声波雾化器35位于低温发烟腔31内，与低温发烟腔31底部连接，所述电加热机构34及超声波雾化器35均与测试电路7电气连接。
23.此外的，所述的导流盖33下端面设至少两条与导流盖33下端面垂直分布，并环绕导流盖33轴线呈螺旋状分布的导流板38，所述导流板38位于相邻两导流孔37中间位置，其高度为1—5毫米，其横断面呈倒置等腰梯形、等腰三角形中任意结构。
24.本发明再具体实施中优选的，所述的承载柱21外表面设连接滑槽211、定位销212、调节弹簧213、调节块214、导向臂215及卡箍216，所述连接滑槽211至少两条，环绕承载柱21轴线均布并与承载柱21轴线相互平行所述连接滑槽211内设一条与连接滑槽211轴线平行分布的调节弹簧213，所述调节块214后端面嵌于连接滑槽211内，与连接滑槽211滑动连接并与调节弹簧213连接，调节块214前端面与导向臂215上端面通过棘轮机构铰接，导向臂215与承载柱21轴线呈0
°
—120
°
夹角，所述导向臂215下端面通过弹性铰链与至少一个卡箍216铰接，且各导向臂215所连接的卡箍216首尾相连构成与承载柱21同轴分布的闭合环状结构，所述定位销212至少一个，嵌于连接腔26对应的承载柱21侧壁上，并通过销孔217与承载柱21连接，所述定位销212与承载柱21轴线垂直分布。
25.本实施例中，所述的测试电路7包括基于dsp及fpga芯片中任意一种为基础的主控电路、mos测试电路、充放电控制电路、操控开关71、接线端子28、无线通讯电路、基于晶闸管的电子开关电路，所述主控电路通过mos测试电路分别与充放电控制电路、操控开关、无线通讯电路、基于晶闸管的电子开关电路电气连接，所述充放电控制电路与接线端子28、驱动电池4电气连接，所述基于晶闸管的电子开关电路分别与操控开关71、烟雾发生器3、微动开关5电气连接。
26.如图3所示，一种高效火灾烟雾报警测试系统的检测方法，包括如下步骤：第一步，设备预制，根据待检测的火灾报警器的安装位置及设备结构确定透明聚烟罩上端面口径和最大深度，同时对驱动电池进行充电作业，并使测试电路与外部监控设备间建立数据通讯连接,最后将承载柱与发烟头、烟雾发生器、驱动电池、微动开关及测试电路进行组装，然后将组装后的透明聚烟罩、发烟头、烟雾发生器、驱动电池、微动开关、无线通讯电路及测试电路进行装载并转运至指定的工作位置即可；第二步,检测预制，完成第一步后，首先根据检测的火灾报警器位置配置承载定位用承载定位机构，并使承载定位机构上端面与发烟头承载柱下端面的卡箍、连接腔及定位销连接，并在烟雾发生器中添加烟雾原料，同时使测试电路处于待机状态并与外部监控设备间建立数据通讯连接，最后通过透明聚烟罩包覆在待检测火灾报警器外，同时使透明聚烟罩上端面的吸附定位槽进行吸附定位，使透明聚烟罩上端面与待检测火灾报警器周围建筑物相抵并构成闭合腔体结构，同时使待检测火灾报警器下端面与微动开关相抵，并由微动开关向测试电路提供透明聚烟罩定位到位触发信号，同时通过定位机构进行承载定位，即可完成设备定位作业；
第三步，检测作业，测试电路接收到出发信号后，由测试电路和外部监控设备驱动烟雾发生器运行，由烟雾发生器仿真模拟产生检测用烟雾，并使检测用烟雾通过发烟头直接导流至待检测火灾报警器和透明聚烟罩的烟感传感器，其中烟感传感器检测到烟雾信号反馈至测试电路后，若待检测火灾报警器触发报警信号，则待检测火灾报警器工作正常；若待检测火灾报警器未触发报警信号，则待检测火灾报警器工作异常；同时测试电路运行状态及检测参数均反馈至外部监控设备进行统计记录。
27.进一步的，所述的在发烟头对烟雾进行导流时，由外部监控设备对发烟头各控制电磁阀工作状态进行操控，并通过各控制电磁阀控制各导流管环绕待检测火灾报警器轴线依次将烟雾从不同方向依次输送至待检测火灾报警器处，对待检测火灾报警器的多个方向烟雾检测报警能力进行测试，且以待检测火灾报警器中心为圆心的虚拟圆周上的烟雾有效检测范围为圆心角不小于120
°
时，待检测火灾报警器判断为工作状态正常。
28.本发明在具体实施中，承载定位机构为支撑杆、支撑柱中的任意一种；外部监控设备为工业计算机、移动智能通讯终端、物联网控制器中任意一种或几种共用。
29.本发明一方面设备结构简单，通用性好，制备、使用及维护成本低廉，并可有效满足多种场合及结构类型的火灾报警器工作状态检测作业的需要；另一方面本发明操作灵活便捷，检测作业工作效率和检测精度高，可有效实现对火灾报警器运行状态进行全面精确检测作业的需要，并极大的降低了火灾报警器检测作业的工作成本和劳动强度。
30.本发明在具体实施中，在进行检测过程中，一方面可通过承载手柄的握持杆和伸缩定位杆、定位板共同实现对本发明进行安装定位，避免工作人员在检测过程中长时间对本发明进行握持定位而造成的劳动强度大和检测作业定位不稳的缺陷。
31.本发明一方面设备结构简单，通用性好，制备、使用及维护成本低廉，并可有效满足多种场合及结构类型的火灾报警器工作状态检测作业的需要；另一方面本发明操作灵活便捷，检测作业工作效率和检测精度高，可有效实现对火灾报警器运行状态进行全面精确检测作业的需要，并极大的降低了火灾报警器检测作业的工作成本和劳动强度。
32.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。