一种矩阵式吸气采样的早期火灾准确定位预警装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种火灾准确定位预警装置，尤其涉及一种矩阵式吸气采样的早期火灾准确定位预警装置。


背景技术：

2.吸气式火灾探测器是一种利用吸气管路对空气中的烟雾颗粒进行采样，并进行集中检测分析，从而实现火灾探测的装置。其特点是探测区域仅有无源的阻燃pvc管，自身不存在火灾隐患，而且覆盖范围广、探测灵敏度高，可以实现早期预警，防患于未然。缺点是该类产品通常适应于大空间烟雾探测，针对目前像大数据中心机房矩阵式分布的机柜，以及其它类似矩阵式分布的相互隔离的区域，如船舱、重要物资仓储等，因不能准确报出烟雾所发生的具体位置而不适合。
3.而常见的点式烟雾探测器虽然可以在每个机柜或船舱安装，但由于自身带电，本身就存在安全隐患，同时由于点式烟雾探测器灵敏度低无法实现早期预警，而且点式安装过于分散，不便于维护与测试又是另一个缺点。如果每台(或每个通道)吸气式火灾烟雾探测器只负责一个点，成本又太高。基于此，需要研发一种针对矩阵式分布机柜吸气采样的早期火灾准确定位预警装置。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术所存在的不足之处，本实用新型提供了一种矩阵式吸气采样的早期火灾准确定位预警装置。
5.为了解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种矩阵式吸气采样的早期火灾准确定位预警装置，它包括：
6.模块机组，包括可探测烟雾的行模块机、列模块机；
7.采样管组，其与模块机组相连接并呈纵横交叉排布；
8.采样细管，其一端与采样管组相连接、另一端与机柜4相连通；
9.主机，用于接收模块机组探测到的报警信息。
10.优选的，采样管组包括与行模块机相连通的行采样管、与列模块机相连通的列采样管，两两行采样管、两两列采样管分别并列排布。
11.优选的，行采样管与列采样管的交叉处分别设置有采样细管，采样细管均通过卡扣与采样管组相连接。
12.优选的，卡扣分为卡接部、连接部，卡接部为半开口的圆弧状，卡接部与采样细管卡合相接，连接部位于卡接部的底部且呈圆管状，连接部的内壁形成有内螺纹，连接部通过快速接头与采样细管相连通。
13.优选的，卡接部的弧度大于180
°
，卡接部的中部开设有与连接部相连通的通气孔，通气孔的外圈设置有密封圈，采样细管上开设有与通气孔相连通的采样孔。
14.优选的，行模块机和列模块机分别通过直流供电线、通信线与主机电性相接。
15.优选的，行模块机、列模块机内均设置有吸气泵、拨码开关。
16.优选的，主机的输出端与上位机相连接。
17.优选的，采样管组经过各机柜上方或布控于机房机柜的下方。
18.优选的，行采样管、列采样管、采样细管的材质均为阻燃pvc管。
19.本实用新型公开了一种矩阵式吸气采样的早期火灾准确定位预警装置，通过设置纵横交叉排布的采样管，可以对机房内的每个机柜进行实时采样，当探测到烟雾时，可以通过地址码将该机柜的位置定位并发送给主机，从而实现烟雾探测及报警。本设计以较低的成本、极高的灵敏度、探测区域无源的高可靠方式，实现了对机柜或船舱进行火灾烟雾准确定位并实现火灾早期预警。
附图说明
20.图1为本实用新型实施例的整体结构示意图。
21.图2为卡扣的结构示意图。
22.图3为主机的led矩阵式指示电路图。
23.图4为模块机的连接结构框图。
24.图中：1、行采样管；2、列采样管；3、采样细管；4、机柜；5、卡扣；6、行模块机；7、列模块机；8、直流供电线；9、通信线；10、主机；11、上位机；12、采样孔；13、卡接部；14、密封圈；15、通气孔；16、内螺纹；17、快速接头。
具体实施方式
25.下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
26.一种矩阵式吸气采样的早期火灾准确定位预警装置，它包括：
27.模块机组，包括可探测烟雾的行模块机6、列模块机7；行模块机6、列模块机7内均设置有吸气泵、拨码开关。模块机的作用是检测烟雾的发生并向主机发出烟雾告警信息。
28.如图4所示，模块机由吸气泵、气流通道、散射光源(激光或led发光管)、散射仓、光电接收管、光脉冲驱动电路、模拟信号处理电路、气泵驱动及空气流量检测电路、与主机通信的通信电路、显示屏(oled或lcd屏幕)、地址码设定开关及cpu等组成，其作用是检测烟雾的发生并向主机发出烟雾告警信息。
29.模块机的工作原理是：在吸气泵的负压作用下，来自行列采样管的空气经图4的气流通道进入散射仓，光电接收管接收来自散射光源在散射仓中对空气的散射光，光电接收管将散射光信号变成电信号，经模拟信号处理电路给cpu进行a/d变换并处理。当采样的空气有烟雾时，散射仓里的散射光强度增加，进而光电接收管输出给模拟信号处理电路的脉冲电信号增大，进而cpu的a/d值变大，当超过预设的阈值时，cpu发出报警信号在显示屏指示，同时cpu读取地址码设定开关电路的具有行列地址码特征的地址码信息，连同烟雾报警信息一起，经与主机的通信电路及连接到主机的通信总线发送给主机，当主机先后收到行地址模块机和列地址模块机的报警信息后，就可根据行列地址实现烟点定位并向更上一层的上位机报警。
30.行列模块机的特点是：行模块机6和列模块机7的结构完全相同，唯一的区别只是其内部设定的地址码不同，模块机内部分别设有拨码开关，行模块地址码和列模块地址码
分别有代表行列地址的特征信息，比如地址码的最高位为0代表行，最高位为1代表列。
31.可以根据现场施工所在的行列位置设定该模块机的地址码，地址码设定的特点是同行或同列高位地址码相同，即需符合行列矩阵的规律。例如行模块机地址编码为81、82、83、84、85、...，高位都为8；列模块机地址编码为01、02、03、04、05、...，高位地址是0。由此，当主机接收到模块机的报警信息时，根据信息中携带的含有行列特征的地址码，就可识别到具体位于第几行第几列的机柜产生了烟雾。
32.采样管组，其与模块机组相连接并呈纵横交叉排布；采样管组经过各机柜上方或布控于机房机柜的下方。行采样管1、列采样管2、卡扣5、采样细管3即可以安装于机柜上方，也可布控于机房机柜4的下方，也就是机柜下面地板下方的夹层排风处。
33.其中，采样管组包括与行模块机6相连通的行采样管1、与列模块机7相连通的列采样管2，两两行采样管、两两列采样管分别并列排布。
34.作为优选，行采样管1、列采样管2呈纵横交叉排布，其特征是经过各个机柜的上方并形成交叉点，在交叉点处行列采样管各开一个采样孔，将卡扣5的通气孔15与行列采样管的采样孔12对准安装，如图2所示。
35.作为优选，采样细管3，其一端与采样管组相连接、另一端与机柜4相连通；采样细管3的另一端深入到机房机柜4的排风口或机柜内，如此，当某个机柜内因电子元件或线路出现故障烧毁时产生的烟雾，在行列模块机内部吸气泵的作用下，机柜内的烟雾就通过采样细管、卡扣内孔(通气孔)、行列采样管分别进入相应的模块机被检测，检测到烟雾产生的报警信号连同模块机自身唯一而有规律的地址码一起送到主机，主机通过报警的行列地址码实现对产生烟雾的机柜报警并定位到具体的机柜。主机同时上传报警及定位信息给更高层的上位机(网管)，上位机及时为主管人员提供精准的处置信息。
36.行采样管1与列采样管2的交叉处分别设置有采样细管3，采样细管3均通过卡扣5与采样管组相连接。
37.其中，卡扣5分为卡接部13、连接部，卡接部13为半开口的圆弧状，卡接部13与采样细管3卡合相接，连接部位于卡接部的底部且呈圆管状，连接部的内壁形成有内螺纹16，连接部通过快速接头17与采样细管3相连通。
38.作为优选，卡接部13的弧度大于180
°
，卡接部13的中部开设有与连接部相连通的通气孔15，通气孔15的外圈设置有密封圈14，采样细管3上开设有与通气孔相连通的采样孔12。
39.卡扣的上部为半开口圆弧结构且弧度大于180
°
，以便卡扣能够牢固地固定在行列采样管上，并依靠弹力将密封圈紧紧地压贴在采样孔12的周围，实现密封效果以防卡扣与行列采样管接触不良造成漏气。卡扣下部为带有内螺纹13的圆管状，用于拧上快速接头，可快速方便地将采样细管3连接到快速接头上，在模块机吸气泵的负压作用下，机柜里的烟雾经过采样细管、快速接头、卡扣通气孔、采样孔、行列采样管、行列模块机吸气泵到达模块机的散射仓实现烟雾探测。其中，快速接头为标准商品，可以买到。
40.主机10，用于接收模块机组探测到的报警信息。行模块机6和列模块机7分别通过直流供电线8、通信线9与主机10电性相接。主机10的输出端与上位机11相连接。
41.主机10的液晶屏用于显示烟雾数值、管路空气流速、报警阈值、火警历史记录查询等详细信息。主机10内还设计了图3所示的led矩阵式指示电路，led矩阵式状态指示是为了
更加直观醒目的指示当前状态。led使用了红绿双色发光二极管，在同一个位置可发出红光用于火警预警指示、可发出绿光用于状态正常指示、可发出橙色光用于管路故障或设备故障等故障指示。
42.led矩阵式指示电路的另一个特点是，设计了三个分区指示：
43.图3中左边的区域用于指示行模块机的状态：正常(绿光)、管路或设备故障(橙色光)、烟雾告警(红光)；
44.图3中上方的区域用于指示列模块机的状态：正常(绿光)、管路或设备故障(橙色光)、烟雾告警(红光)；
45.图3的中间大片区域用于指示烟雾发生所在的具体行列位置，亮红灯表示该位置出现火警，亮绿灯表示该位置情况正常，亮橙色灯表示其它非正常状态。
46.作为优选，行采样管1、列采样管2、采样细管3的材质均为阻燃pvc管。采用阻燃pvc管，对机房区域是无源的，因而本装置自身不存在火灾隐患。
47.本实用新型公开了一种矩阵式吸气采样的早期火灾准确定位预警装置，通过设置纵横交叉排布的采样管，可以对机房内的每个机柜进行实时采样，当探测到烟雾时，可以通过地址码将该机柜的位置定位并发送给主机，从而实现烟雾探测及报警，本设计以较低的成本、极高的灵敏度、探测区域无源的高可靠方式，实现了对机柜或船舱进行火灾烟雾准确定位并实现火灾早期预警。
48.下面结合实施例对本实用新型作进一步详细的说明。
49.实施例
50.下面以机房机柜作为烟雾探测对象说明工作原理，如图1所示，假设机房里以矩阵方式布置了100个机柜，矩阵方式为10x10，也就是10行10列。每行每列各放置一个模块机，也就是10个行模块机、10个列模块机，总共20个模块机。每个模块机伸出一个采样管，10行10列共伸出20个采样管，如图1所示，行采样管与列采样管纵横交叉排布并经过各机柜的上方。
51.通过上述设置，这100个机柜的每一个机柜上方必有一个行列管的交叉点，分别在交叉点的行采样管和列采样管上各引出一根采样细管到机柜的风口处或机柜内，如此，一旦机柜内发生电子元器件烧坏或电路板大电流导致线条产生的轻微烟雾，在模块机内吸气泵的负压作用下，烟雾分别通过各自的采样细管和行列采样管到达相应的行列模块机，行列模块机检测到烟雾并发出报警信号给主机。
52.每个模块机都有唯一的具有行列规律的地址编码，当主机分别收到携带行列地址码的报警信息时，根据探测到烟雾的行列模块机地址编码规律，就可定位是哪个节点(行列交叉点)对应的机柜产生了烟雾，将机柜所在位置的行列编号连同火警预警级别显示在主机的液晶屏幕及矩阵式分布的led指示板上，同时将该预警信息上传给上位机(或网管)。
53.由于行列采样管、以及采样细管使用了阻燃pvc管，所以对机房区域是无源的，因而本装置自身不存在火灾隐患；由于各行列模块机采用了吸气式光散射烟雾探测原理，具有极高的灵敏度，可以实现早期火灾预警；100个机柜仅用了20个模块机和一个主机，大幅度降低了成本；各模块机将烟雾信息通过总线及时上传给主机，由主机集中处理并显示、上传，因而便于维护和管理。
54.上述实施方式并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，
本技术领域的技术人员在本实用新型的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本实用新型的保护范围。