本發(fā)明涉及火災(zāi)探測領(lǐng)域，尤其是涉及一種火災(zāi)探測預(yù)警裝置。

背景技術(shù)：

火災(zāi)探測器是預(yù)防火災(zāi)且及時發(fā)現(xiàn)災(zāi)情的必不可少的裝置，現(xiàn)有的常見的火災(zāi)探測器包括感煙式火災(zāi)探測器、感溫式火災(zāi)探測器、光輻射式火災(zāi)探測器和可燃氣體探測器，然而這幾種探測器都具有各自的缺點，感煙式火災(zāi)探測器對人為因素的誤判率極高、感溫式火災(zāi)探測器響應(yīng)時間比較慢，光輻射式火災(zāi)探測器容易被其他光源干擾造成誤判，可燃氣體探測器針對煤氣、天然氣以及石油等揮發(fā)性可燃氣體引起的火災(zāi)具有強可靠性，但是對于其他原因引起的火災(zāi)則達不到預(yù)期效果。

專利cn201610542046提供了一種防爆型紅外紫外火焰探測器，通過紅外探測器和紫外探測器結(jié)合來檢測火焰產(chǎn)生的紅外光線和紫外光線可以實現(xiàn)對火災(zāi)較為準確的探測，且該探測器具有防爆外殼，可以實現(xiàn)對火災(zāi)探測預(yù)警裝置的有效保護，然而由于該裝置的防爆外殼設(shè)置在整個裝置的外部，且采用中間為真空的雙層玻璃作為防護，因此該裝置的成本極高，而且一旦雙層玻璃的屏障被打破，內(nèi)部所有結(jié)構(gòu)均會被破壞，無法保留下對火災(zāi)事故的完整記錄，同時玻璃的設(shè)置使得該外殼一旦發(fā)生破碎容易劃傷周圍人員，安全性較低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對上述問題提供一種火災(zāi)探測預(yù)警裝置。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種火災(zāi)探測預(yù)警裝置，所述裝置包括：

防爆板卡，用于作為火災(zāi)探測預(yù)警裝置的主板；

火災(zāi)探測模塊，固定于防爆板卡上，用于對周圍環(huán)境進行監(jiān)視，探測是否發(fā)生火災(zāi)；

自防護存儲模塊，安裝與防爆板卡上并與火災(zāi)探測模塊連接，用于存儲火災(zāi)探測模塊的探測內(nèi)容，并在火災(zāi)情況嚴重時實現(xiàn)切斷保護；

通訊模塊，固定于防爆板卡上，用于在火災(zāi)探測模塊探測到火災(zāi)時與外界通訊；

控制器，固定于防爆板卡，用于根據(jù)火災(zāi)探測模塊的探測結(jié)果控制自防護存儲模塊和通訊模塊的工作狀態(tài)。

所述火災(zāi)探測模塊包括：

紫外探測器，固定于防爆板卡上并與控制器連接，用于探測周圍環(huán)境是否存在火焰發(fā)出的紫外線輻射；

圖像采集器，固定于防爆板卡上并分別與控制器和自防護存儲模塊連接，用于拍攝周圍環(huán)境的圖像并分別傳遞至控制器和自防護存儲模塊。

所述自防護存儲模塊包括：

存儲卡，安裝于防爆板卡上并通過連接線與火災(zāi)探測模塊連接，用于存儲火災(zāi)探測模塊的探測內(nèi)容；

存儲卡保護組件，安裝于防爆板卡上，用于容納存儲卡并實現(xiàn)存儲卡與外界的隔離；

自切斷防護組件，分別與存儲卡保護組件和控制器連接，用于在控制器的控制下切斷存儲卡上的連接線。

所述存儲卡保護組件包括碳鋼殼體和防火填充物，所述存儲卡固定于碳鋼殼體內(nèi)部，所述防護填充物填充于存儲卡和碳鋼殼體之間。

所述碳鋼殼體上還設(shè)有通孔，用于通過存儲卡與火災(zāi)探測模塊的連接線。

所述防火填充物包括防火泡棉雙面膠和耐高溫隔熱填充棉。

所述自切斷防護組件包括電機、磁性連接器和溫度傳感器，所述磁性連接器安裝于存儲卡保護組件上并與連接線連接，所述電機分別與控制器和連接線連接，在控制器的控制下帶動連接線轉(zhuǎn)動實現(xiàn)連接線與存儲卡的切斷，所述溫度傳感器與控制器連接。

所述自切斷防護組件還包括滾輪和觸碰開關(guān)，所述滾輪用于通過連接線，所述觸碰開關(guān)位于滾輪與連接線的連接處并與電機連接，在連接線隨電機帶動而觸發(fā)觸碰開關(guān)時，關(guān)閉電機。

所述防爆板卡包括pcb板體和防爆外殼，所述pcb板體分別與火災(zāi)探測模塊、自防護存儲模塊、通訊模塊和控制器連接，所述防爆外殼位于pcb板體外部，用于容納pcb板體以及火災(zāi)探測模塊、自防護存儲模塊、通訊模塊和控制器。

所述通訊模塊包括無線網(wǎng)卡、移動通信板卡和以太網(wǎng)卡芯片。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

(1)通過防爆板卡來對裝置的整體進行保護，同時內(nèi)部設(shè)有自防護存儲模塊，對存儲火災(zāi)情況的存儲卡進行了有效的二次保護，可以確保一旦火災(zāi)達到無法控制的地步，該存儲卡也可以完整的保存下來，便于在火災(zāi)結(jié)束后可以根據(jù)存儲卡內(nèi)的存儲內(nèi)容分析火災(zāi)發(fā)生過程，同時對存儲卡的重點防護比起現(xiàn)有的整體防爆來講，大大降低了防護成本，實用性強。

(2)火災(zāi)探測模塊包括紫外探測器和圖像采集器，紫外探測器尺寸小且靈敏度高，比起紅外探測器檢測效果更優(yōu)，而圖像采集器一方面可以對周圍環(huán)境進行拍攝，另一方面也可以將周圍場景的圖像傳輸至控制器，使得控制器可以通過圖像識別進行輔助檢測，提高檢測的準確性，通過二者配合即可實現(xiàn)高準確度檢測，同時去除了紅外檢測器，一方面減小了裝置的體積，另一方面也節(jié)省了成本。

(3)自防護存儲模塊包括存儲卡、存儲卡保護組件和自切斷防護組件，存儲卡保護組件實現(xiàn)了存儲卡與外界環(huán)境之間的大部分隔離，而自切斷防護組件則在火災(zāi)無法控制的情況下徹底切斷存儲卡與控制器之間的連接線，避免了火災(zāi)隨著連接線蔓延到存儲卡上，保證了對存儲卡的全面防護。

(4)存儲卡保護組件包括碳鋼殼體和防火填充物，碳鋼殼體與玻璃相比，不易發(fā)生破碎且不易劃傷周圍的人，防護效果好，而防護填充物將碳鋼殼體與存儲卡之間的剩余縫隙完全填充，進一步提高了安全性。

(5)碳鋼殼體上設(shè)有通孔，保證在火災(zāi)可控或無火災(zāi)的情況下，存儲卡與火災(zāi)探測模塊可以通過連接線保證數(shù)據(jù)的有效傳輸和保存。

(6)防火填充物包括防火泡棉雙面膠和耐高溫隔熱填充棉，防火性能好的同時價格也便宜，節(jié)省了成本。

(7)自切斷防護組件通過電機帶動磁性連接器連實現(xiàn)連接線的切斷，磁性連接器的設(shè)置使得電機更易于帶動連接線與存儲卡分離，同時自切斷防護組件還設(shè)有溫度傳感器，控制器通過紫外探測器和圖像采集器的圖像判斷火災(zāi)發(fā)生并發(fā)出預(yù)警后，在控制器接收到溫度傳感器傳遞的溫度達到切斷閾值時，才實現(xiàn)對存儲卡的切斷，一方面可以盡可能的另存儲卡保存更全面的采集信息，另一方面也保證了存儲卡的安全性。

(8)自切斷防護組件還包括滾輪和觸碰開關(guān)，連接線穿過滾輪且靠近滾輪處設(shè)置有觸碰開關(guān)，在連接線被抽離黑匣子并且靠近滾輪因此觸碰到觸碰開關(guān)后，觸碰開關(guān)會將電機關(guān)閉，防止電機的空轉(zhuǎn)，進一步增強了裝置的安全性。

(9)防爆板卡包括pcb板體和防爆外殼，可以對整個裝置進行初步防護，提升了裝置安全性的同時，也不需要過高的成本。

(10)通訊模塊包括無線網(wǎng)卡、移動通信板卡和以太網(wǎng)口芯片，保證與外界通訊方式的多樣性，從而使得火災(zāi)預(yù)警可以及時發(fā)出，盡可能的減少損失。

附圖說明

圖1為火災(zāi)探測預(yù)警裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為紫外探測器的電路圖，其中(2a)為高壓部分電路圖，(2b)為傳感器檢測部分電路圖；

圖3為攝像頭的接口示意圖；

圖4為通訊模塊各個芯片的接口示意圖，其中，(4a)為以太網(wǎng)接口，(4b)為wifi模塊，(4c)為3g/4g模塊；

圖5為自防護存儲模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1為防爆板卡，2為火災(zāi)探測模塊，3為自防護存儲模塊，4為通訊模塊，5為控制器，31為存儲卡保護組件，32為磁性連接器，33為連接線，34為觸碰開關(guān)，35為滾輪，36為電機。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。本實施例以本發(fā)明技術(shù)方案為前提進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。

如圖1所示，本實施例提供了一種火災(zāi)探測預(yù)警裝置，包括：防爆板卡1，用于作為火災(zāi)探測預(yù)警裝置的主板；火災(zāi)探測模塊2，固定于防爆板卡1上，用于對周圍環(huán)境進行監(jiān)視，探測是否發(fā)生火災(zāi)；自防護存儲模塊3，安裝于防爆板卡1上并與火災(zāi)探測模塊2連接，用于存儲火災(zāi)探測模塊2的探測內(nèi)容，并在火災(zāi)情況嚴重時實現(xiàn)切斷保護；通訊模塊4，固定于防爆板卡1上，用于在火災(zāi)探測模塊2探測到火災(zāi)時與外界通訊；控制器5，固定于防爆板卡1，用于根據(jù)火災(zāi)探測模塊2的探測結(jié)果控制自防護存儲模塊3和通訊模塊4的工作狀態(tài)。

其中，火災(zāi)探測模塊2包括：紫外探測器，固定于防爆板卡1上并與控制器5連接，用于探測周圍環(huán)境是否存在火焰發(fā)出的紫外線輻射；圖像采集器，固定于防爆板卡1上并分別與控制器5和自防護存儲模塊3連接，用于拍攝周圍環(huán)境的圖像并分別傳遞至控制器5和自防護存儲模塊3。自防護存儲模塊3包括：存儲卡，安裝于防爆板卡1上并通過連接線33與火災(zāi)探測模塊2連接，用于存儲火災(zāi)探測模塊2的探測內(nèi)容；存儲卡保護組件31，安裝于防爆板卡1上，用于容納存儲卡并實現(xiàn)存儲卡與外界的隔離；自切斷防護組件，分別與存儲卡保護組件31和控制器5連接，用于在控制器5的控制下切斷存儲卡上的連接線33。存儲卡保護組件31包括碳鋼殼體和防火填充物，存儲卡固定于碳鋼殼體內(nèi)部，防護填充物填充于存儲卡和碳鋼殼體之間。碳鋼殼體上還設(shè)有通孔，用于通過存儲卡與火災(zāi)探測模塊2的連接線33。防火填充物包括防火泡棉雙面膠和耐高溫隔熱填充棉。自切斷防護組件包括電機36、磁性連接器32和溫度傳感器，磁性連接器32安裝于存儲卡保護組件31上并與連接線33連接，電機36分別與控制器5和連接線33連接，在控制器5的控制下帶動連接線33轉(zhuǎn)動實現(xiàn)連接線33與存儲卡的切斷，溫度傳感器與控制器5連接。自切斷防護組件還包括滾輪35和觸碰開關(guān)34，滾輪35用于通過連接線33，觸碰開關(guān)34位于滾輪35與連接線33的連接處并與電機36連接，在連接線33隨電機36帶動而觸發(fā)觸碰開關(guān)34時，關(guān)閉電機36。防爆板卡1包括pcb板體和防爆外殼，pcb板體分別與火災(zāi)探測模塊2、自防護存儲模塊3、通訊模塊4和控制器5連接，防爆外殼位于pcb板體外部，用于容納pcb板體以及火災(zāi)探測模塊2、自防護存儲模塊3、通訊模塊4和控制器5。通訊模塊4包括無線網(wǎng)卡、移動通信板卡和以太網(wǎng)卡芯片。

下面對上述火災(zāi)探測預(yù)警裝置進行具體闡述，本實施例中，紫外探測器的具體電路結(jié)構(gòu)如圖2所示，其中(2a)為高壓部分電路，該部分電路將輸入的24v電壓通過逆變升壓至330v，(2b)則為傳感器檢測部分電路，輸入電壓為300-350v，輸出則為紫外光敏管gd-35的脈沖信號，接入控制器5即控制芯片的gpio引腳上。

本實施例中的圖像采集器采用cmos攝像頭，具有高敏感度、低功耗，高分辨率(最高1300×1028pixels)，支持大量常用的圖像格式、支持自動圖像控制等優(yōu)點，該攝像頭的接口示意圖如圖3所示。

圖4則為本實施例中通訊模塊4各個芯片的接口示意圖，其中(4a)為以太網(wǎng)口，采用dm9621np網(wǎng)卡芯片，(4b)為wifi模塊，采用sdio接口，(4c)為3g/4g模塊，采用usb接口。

圖5則為本實施例中的重點-自防護存儲模塊3的結(jié)構(gòu)示意圖，本實施例中存儲卡放置于碳鋼外殼內(nèi)部，碳鋼外殼內(nèi)采用防火泡棉雙面膠和耐高溫隔熱棉填充，同時碳鋼外殼外部分別連接磁性連接器32和溫度探測器，在溫度達到閾值(本實施例中預(yù)設(shè)為60℃)時控制器5發(fā)送信號至電機36，啟動電機36旋轉(zhuǎn)拉扯連接線33使裝有存儲卡模塊的碳鋼外殼變?yōu)楠毩⒎阑?，防止高溫和火焰連著連接線33燒毀存儲卡。同時在連接線33部分有特殊處理，連接線33穿過2個滾輪35，并且在靠近滾輪35處設(shè)置有觸碰開關(guān)34，電機36啟動后，連接線33被抽離黑匣子并且連接器靠近滾輪35時觸碰到開關(guān)后，關(guān)閉電機36，防止電機36空轉(zhuǎn)。

該裝置的整體工作過程如下：一方面火災(zāi)探測模塊2中的紫外探測器對周圍環(huán)境進行探測，并將探測信號發(fā)送至控制器5，若控制器5發(fā)現(xiàn)存在火焰發(fā)出的紫外線輻射，則初步認為出現(xiàn)火災(zāi)，另一方面控制器5分析圖像采集器傳輸?shù)膱D像，通過hsv算法處理圖像得到灰度圖，通過與背景圖像進行迭代運算得到前景圖片，再通過roberts(羅伯特)邊緣檢測算子以及l(fā)aplacian(拉普拉斯)邊緣檢測算子檢測邊緣圖像。通過多幀比對獲取面積、邊緣、閃動、尖角等特征的變化，通過與模型對比運算處理，判斷是否具有火焰圖像，若發(fā)現(xiàn)火焰圖像則也初步認為出現(xiàn)火災(zāi)，將紫外探測結(jié)果和圖像分析結(jié)果進行比對，若二者均認為出現(xiàn)火災(zāi)則立即通過通訊模塊4與外界聯(lián)系表明有火災(zāi)發(fā)生。在等待救援人員的到達過程中，位于存儲卡外部碳鋼殼體上的溫度傳感器接收外界溫度并傳輸至控制器5，控制器5判斷溫度是否超出閾值，若超出閾值則立即控制電機36轉(zhuǎn)動，帶動連接線33運動從而使得連接線33與存儲卡分離，從而避免火勢通過連接線33蔓延至存儲卡，在連接線33與存儲卡徹底分離后，連接線33通過滾輪35觸碰到觸碰開關(guān)34，觸碰開關(guān)34實現(xiàn)對電機36的關(guān)閉，避免電機36空轉(zhuǎn)。