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

背景技術(shù)：

火災(zāi)探測(cè)器是預(yù)防火災(zāi)且及時(shí)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(cè)器包括感煙式火災(zāi)探測(cè)器、感溫式火災(zāi)探測(cè)器、光輻射式火災(zāi)探測(cè)器和可燃?xì)怏w探測(cè)器，然而這幾種探測(cè)器都具有各自的缺點(diǎn)，感煙式火災(zāi)探測(cè)器對(duì)人為因素的誤判率極高、感溫式火災(zāi)探測(cè)器響應(yīng)時(shí)間比較慢，光輻射式火災(zāi)探測(cè)器容易被其他光源干擾造成誤判，可燃?xì)怏w探測(cè)器針對(duì)煤氣、天然氣以及石油等揮發(fā)性可燃?xì)怏w引起的火災(zāi)具有強(qiáng)可靠性，但是對(duì)于其他原因引起的火災(zāi)則達(dá)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(cè)器，通過紅外探測(cè)器和紫外探測(cè)器結(jié)合來檢測(cè)火焰產(chǎn)生的紅外光線和紫外光線可以實(shí)現(xiàn)對(duì)火災(zāi)較為準(zhǔn)確的探測(cè)，且該探測(cè)器具有防爆外殼，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)火災(zāi)探測(cè)預(yù)警裝置的有效保護(hù)，然而由于該裝置的防爆外殼設(shè)置在整個(gè)裝置的外部，且采用中間為真空的雙層玻璃作為防護(hù)，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(huì)被破壞，無法保留下對(duì)火災(zāi)事故的完整記錄，同時(shí)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(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)上述問題提供一種火災(zāi)探測(cè)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(shí)現(xiàn)：

一種火災(zāi)探測(cè)預(yù)警裝置，所述裝置包括：

防爆板卡，用于作為火災(zāi)探測(cè)預(yù)警裝置的主板；

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

自防護(hù)存儲(chǔ)模塊，安裝與防爆板卡上并與火災(zāi)探測(cè)模塊連接，用于存儲(chǔ)火災(zāi)探測(cè)模塊的探測(cè)內(nèi)容，并在火災(zāi)情況嚴(yán)重時(shí)實(shí)現(xiàn)切斷保護(hù)；

通訊模塊，固定于防爆板卡上，用于在火災(zāi)探測(cè)模塊探測(cè)到火災(zāi)時(shí)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(cè)模塊的探測(cè)結(jié)果控制自防護(hù)存儲(chǔ)模塊和通訊模塊的工作狀態(tài)。

所述火災(zāi)探測(cè)模塊包括：

紫外探測(cè)器，固定于防爆板卡上并與控制器連接，用于探測(cè)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(hù)存儲(chǔ)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(hù)存儲(chǔ)模塊。

所述自防護(hù)存儲(chǔ)模塊包括：

存儲(chǔ)卡，安裝于防爆板卡上并通過連接線與火災(zāi)探測(cè)模塊連接，用于存儲(chǔ)火災(zāi)探測(cè)模塊的探測(cè)內(nèi)容；

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

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

所述存儲(chǔ)卡保護(hù)組件包括碳鋼殼體和防火填充物，所述存儲(chǔ)卡固定于碳鋼殼體內(nèi)部，所述防護(hù)填充物填充于存儲(chǔ)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(chǔ)卡與火災(zāi)探測(cè)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(hù)組件包括電機(jī)、磁性連接器和溫度傳感器，所述磁性連接器安裝于存儲(chǔ)卡保護(hù)組件上并與連接線連接，所述電機(jī)分別與控制器和連接線連接，在控制器的控制下帶動(dòng)連接線轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)連接線與存儲(chǔ)卡的切斷，所述溫度傳感器與控制器連接。

所述自切斷防護(hù)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(jī)連接，在連接線隨電機(jī)帶動(dòng)而觸發(fā)觸碰開關(guān)時(shí)，關(guān)閉電機(jī)。

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(cè)模塊、自防護(hù)存儲(chǔ)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(cè)模塊、自防護(hù)存儲(chǔ)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(dòng)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(duì)裝置的整體進(jìn)行保護(hù)，同時(shí)內(nèi)部設(shè)有自防護(hù)存儲(chǔ)模塊，對(duì)存儲(chǔ)火災(zāi)情況的存儲(chǔ)卡進(jìn)行了有效的二次保護(hù)，可以確保一旦火災(zāi)達(dá)到無法控制的地步，該存儲(chǔ)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(chǔ)卡內(nèi)的存儲(chǔ)內(nèi)容分析火災(zāi)發(fā)生過程，同時(shí)對(duì)存儲(chǔ)卡的重點(diǎn)防護(hù)比起現(xiàn)有的整體防爆來講，大大降低了防護(hù)成本，實(shí)用性強(qiáng)。

(2)火災(zāi)探測(cè)模塊包括紫外探測(cè)器和圖像采集器，紫外探測(cè)器尺寸小且靈敏度高，比起紅外探測(cè)器檢測(cè)效果更優(yōu)，而圖像采集器一方面可以對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行拍攝，另一方面也可以將周圍場(chǎng)景的圖像傳輸至控制器，使得控制器可以通過圖像識(shí)別進(jìn)行輔助檢測(cè)，提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性，通過二者配合即可實(shí)現(xiàn)高準(zhǔn)確度檢測(cè)，同時(shí)去除了紅外檢測(cè)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(hù)存儲(chǔ)模塊包括存儲(chǔ)卡、存儲(chǔ)卡保護(hù)組件和自切斷防護(hù)組件，存儲(chǔ)卡保護(hù)組件實(shí)現(xiàn)了存儲(chǔ)卡與外界環(huán)境之間的大部分隔離，而自切斷防護(hù)組件則在火災(zāi)無法控制的情況下徹底切斷存儲(chǔ)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(chǔ)卡上，保證了對(duì)存儲(chǔ)卡的全面防護(hù)。

(4)存儲(chǔ)卡保護(hù)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(hù)效果好，而防護(hù)填充物將碳鋼殼體與存儲(chǔ)卡之間的剩余縫隙完全填充，進(jìn)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(chǔ)卡與火災(zāi)探測(cè)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(shí)價(jià)格也便宜，節(jié)省了成本。

(7)自切斷防護(hù)組件通過電機(jī)帶動(dòng)磁性連接器連實(shí)現(xiàn)連接線的切斷，磁性連接器的設(shè)置使得電機(jī)更易于帶動(dòng)連接線與存儲(chǔ)卡分離，同時(shí)自切斷防護(hù)組件還設(shè)有溫度傳感器，控制器通過紫外探測(cè)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(dá)到切斷閾值時(shí)，才實(shí)現(xiàn)對(duì)存儲(chǔ)卡的切斷，一方面可以盡可能的另存儲(chǔ)卡保存更全面的采集信息，另一方面也保證了存儲(chǔ)卡的安全性。

(8)自切斷防護(hù)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(huì)將電機(jī)關(guān)閉，防止電機(jī)的空轉(zhuǎn)，進(jìn)一步增強(qiáng)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(duì)整個(gè)裝置進(jìn)行初步防護(hù)，提升了裝置安全性的同時(shí)，也不需要過高的成本。

(10)通訊模塊包括無線網(wǎng)卡、移動(dòng)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(shí)發(fā)出，盡可能的減少損失。

附圖說明

圖1為火災(zāi)探測(cè)預(yù)警裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為紫外探測(cè)器的電路圖，其中(2a)為高壓部分電路圖，(2b)為傳感器檢測(cè)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(gè)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(hù)存儲(chǔ)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(cè)模塊，3為自防護(hù)存儲(chǔ)模塊，4為通訊模塊，5為控制器，31為存儲(chǔ)卡保護(hù)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(jī)。

具體實(shí)施方式

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

如圖1所示，本實(shí)施例提供了一種火災(zāi)探測(cè)預(yù)警裝置，包括：防爆板卡1，用于作為火災(zāi)探測(cè)預(yù)警裝置的主板；火災(zāi)探測(cè)模塊2，固定于防爆板卡1上，用于對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行監(jiān)視，探測(cè)是否發(fā)生火災(zāi)；自防護(hù)存儲(chǔ)模塊3，安裝于防爆板卡1上并與火災(zāi)探測(cè)模塊2連接，用于存儲(chǔ)火災(zāi)探測(cè)模塊2的探測(cè)內(nèi)容，并在火災(zāi)情況嚴(yán)重時(shí)實(shí)現(xiàn)切斷保護(hù)；通訊模塊4，固定于防爆板卡1上，用于在火災(zāi)探測(cè)模塊2探測(cè)到火災(zāi)時(shí)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(cè)模塊2的探測(cè)結(jié)果控制自防護(hù)存儲(chǔ)模塊3和通訊模塊4的工作狀態(tài)。

其中，火災(zāi)探測(cè)模塊2包括：紫外探測(cè)器，固定于防爆板卡1上并與控制器5連接，用于探測(cè)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(hù)存儲(chǔ)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(hù)存儲(chǔ)模塊3。自防護(hù)存儲(chǔ)模塊3包括：存儲(chǔ)卡，安裝于防爆板卡1上并通過連接線33與火災(zāi)探測(cè)模塊2連接，用于存儲(chǔ)火災(zāi)探測(cè)模塊2的探測(cè)內(nèi)容；存儲(chǔ)卡保護(hù)組件31，安裝于防爆板卡1上，用于容納存儲(chǔ)卡并實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)卡與外界的隔離；自切斷防護(hù)組件，分別與存儲(chǔ)卡保護(hù)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(chǔ)卡上的連接線33。存儲(chǔ)卡保護(hù)組件31包括碳鋼殼體和防火填充物，存儲(chǔ)卡固定于碳鋼殼體內(nèi)部，防護(hù)填充物填充于存儲(chǔ)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(chǔ)卡與火災(zāi)探測(cè)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(hù)組件包括電機(jī)36、磁性連接器32和溫度傳感器，磁性連接器32安裝于存儲(chǔ)卡保護(hù)組件31上并與連接線33連接，電機(jī)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(dòng)連接線33轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)連接線33與存儲(chǔ)卡的切斷，溫度傳感器與控制器5連接。自切斷防護(hù)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(jī)36連接，在連接線33隨電機(jī)36帶動(dòng)而觸發(fā)觸碰開關(guān)34時(shí)，關(guān)閉電機(jī)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(cè)模塊2、自防護(hù)存儲(chǔ)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(cè)模塊2、自防護(hù)存儲(chǔ)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(dòng)通信板卡和以太網(wǎng)卡芯片。

下面對(duì)上述火災(zāi)探測(cè)預(yù)警裝置進(jìn)行具體闡述，本實(shí)施例中，紫外探測(cè)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(cè)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(hào)，接入控制器5即控制芯片的gpio引腳上。

本實(shí)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(dòng)圖像控制等優(yōu)點(diǎn)，該攝像頭的接口示意圖如圖3所示。

圖4則為本實(shí)施例中通訊模塊4各個(gè)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(shí)施例中的重點(diǎn)-自防護(hù)存儲(chǔ)模塊3的結(jié)構(gòu)示意圖，本實(shí)施例中存儲(chǔ)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(shí)碳鋼外殼外部分別連接磁性連接器32和溫度探測(cè)器，在溫度達(dá)到閾值(本實(shí)施例中預(yù)設(shè)為60℃)時(shí)控制器5發(fā)送信號(hào)至電機(jī)36，啟動(dòng)電機(jī)36旋轉(zhuǎn)拉扯連接線33使裝有存儲(chǔ)卡模塊的碳鋼外殼變?yōu)楠?dú)立防火，防止高溫和火焰連著連接線33燒毀存儲(chǔ)卡。同時(shí)在連接線33部分有特殊處理，連接線33穿過2個(gè)滾輪35，并且在靠近滾輪35處設(shè)置有觸碰開關(guān)34，電機(jī)36啟動(dòng)后，連接線33被抽離黑匣子并且連接器靠近滾輪35時(shí)觸碰到開關(guān)后，關(guān)閉電機(jī)36，防止電機(jī)36空轉(zhuǎn)。

該裝置的整體工作過程如下：一方面火災(zāi)探測(cè)模塊2中的紫外探測(cè)器對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行探測(cè)，并將探測(cè)信號(hào)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(rèn)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(jìn)行迭代運(yùn)算得到前景圖片，再通過roberts(羅伯特)邊緣檢測(cè)算子以及l(fā)aplacian(拉普拉斯)邊緣檢測(cè)算子檢測(cè)邊緣圖像。通過多幀比對(duì)獲取面積、邊緣、閃動(dòng)、尖角等特征的變化，通過與模型對(duì)比運(yùn)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(rèn)為出現(xiàn)火災(zāi)，將紫外探測(cè)結(jié)果和圖像分析結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，若二者均認(rèn)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(dá)過程中，位于存儲(chǔ)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(jī)36轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)連接線33運(yùn)動(dòng)從而使得連接線33與存儲(chǔ)卡分離，從而避免火勢(shì)通過連接線33蔓延至存儲(chǔ)卡，在連接線33與存儲(chǔ)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(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)36的關(guān)閉，避免電機(jī)36空轉(zhuǎn)。