CN2905115Y - 光纤感温火灾预警监测装置 - Google Patents

Abstract

一种光纤感温火灾预警监测装置，包括用于分析处理温度信号的中央控制模块、WDM模块、连接感温光纤的光探测模块和用于发射不同波长光波的光源模块，在所述中央控制模块和WDM模块之间还连接有一用于把一个光通道分成多个光通道的分路耦合模块。本实用新型通过光器件耦合方式实现光的分选，降低信号损耗，提高了***可靠性，实现了多路报警功能，可扩展性强，增加了温度数据、图表的显示以及操作、调试、网络传输、打印等功能，实现了远程监控和维护，装置内部配备有UPS电源管理模块，确保断电时该装置依然能正常工作，保障火灾发生情况下***可靠安全运行。

Description

光纤感温火灾预警监测装置

技术领域

本实用新型涉及一种火灾预警监测装置，尤其涉及一种光纤感温火灾预警监测装置。

背景技术

火灾直接威胁着人们的生命和财产，对于火灾的预防一直是人类探讨的话题。目前国内外已有少数厂家生产光纤感温火灾报警设备，该设备的结构示意图如图1所示，该设备10包括用于分析处理温度信号的中央控制模块11、WDM模块12、连接感温光纤的光探测模块13和用于发射不同波长光波的光源模块14，该光源模块14发射的光依次通过WDM模块12和光探测模块13进入感温光纤探测现场温度，该感温光纤将携带了温度数据散射回的光信号再依次经光探测模块13和WDM模块12返回到中央控制模块11，经所述中央控制模块11分析处理后输出火灾预警监测信号。但是，该设备在技术上和功能上还存在以下问题：

1、设备主机内不具有多路感温光纤探测，是通过外置的感温光纤和光开关切换来进行温度的探测，使得信号损耗大且不稳定。

2、报警信号输出有限，是一一对应的硬点连接，在报警点多的时候需要很多的继电器输出，现场连接复杂，可靠性低，扩展性差。

3、断电后测温主机不能工作，无备用电源保护功能。

4、无远程监控功能，***的升级和维护不方便。

5、主机内没有图文显示功能，调试、工作都必需有外配计算机***才能正常工作。

发明内容

为了完善上述光纤感温火灾预警监测设备的不足，本实用新型提供了一种低光信号损耗、低功耗、扩展性强、有UPS电源保护、可以远程监控、带触摸屏显示及操作功能的光纤感温火灾预警监测装置。

为此，本实用新型所采取的技术方案是：

一种光纤感温火灾预警监测装置，包括用于分析处理温度信号的中央控制模块、WDM模块、连接感温光纤的光探测模块和用于发射不同波长光波的光源模块，该光源模块发射的光依次通过WDM模块和光探测模块进入感温光纤探测现场温度，该感温光纤将携带了温度数据散射回的光信号再依次经光探测模块和WDM模块返回到中央控制模块，尤其在所述中央控制模块和WDM模块之间还连接有一用于把一个光通道分成多个光通道的分路耦合模块，所述光源模块发射的光通过该分路耦合模块分成多路光后进入所述WDM模块，所述WDM模块将所述光探测模块接收的光波分复用后耦合回分路耦合模块。

上述技术方案是利用光耦合原理实现的：激光发生器产生的激光通过分路器后变成多路光，每一路光再通过WDM波分复用后进入感温光纤，由于激光在光纤中传输会产生背向散射，这些背向散射光波的状态受到所在光纤散射点温度影响而发生改变，这些带了温度数据的光信号再经过WDM后一部分耦合进第一光探测器，另一部分通过分路器再耦合进第二光探测器，这样背散射光信号都是从各路光纤中直接传回到光处理***，光信号没有经过中断和切换，改变传统的外置光开关切换方式，达到零损耗，提高产品的性能和可靠性。

为了实现多路报警功能，改变现有技术中报警点输出的一一对应的硬点连接，减少继电器的使用量，该装置还包括一通过标准二进制编码软件实现多路报警点输出的开关量信号输出模块，该模块执行所述中央控制模块的输出预警信号，该预警信号的每一组输出都通过一组二进制数值控制到开关量信号输出模块的16组端子上，这样16位的二进制数就能实现65535的报警点的输出处理，大量的减少继电器的使用，降低功耗，可扩展性强。

为了实现本实用新型所述装置无须外接PC或工控机就能实现温度数据、图表的显示以及实现本装置操作、调试、参数设计、图形界面设置、数据处理、数据通信、网络传输、打印等功能，该装置还包括一触摸屏显示及操作模块，该模块将采集到的信号模数转换后送入所述中央控制模块，该中央控制模块将处理后的输出信号再返还给所述触摸屏显示及操作模块进行显示。

为使得本实用新型所述装置具有远程诊断、远程软件升级和远程维护接口功能，该装置还包括一提供与外部设备连接的以太网接口模块，该模块与所述中央控制模块双向通信。通过该以态网接口模块，利用标准TCP/IP协议的软件网络处理原理实现远程监控和维护。

该装置还包括一为该装置提供备用电源的UPS电源管理模块。该模块在市电正常时，市电对该模块内的蓄电池进行浮充电，当断电时，该装置自动转换到蓄电池供电，保障装置依然正常工作，以确保灾害情况下***依然能可靠运行。

总之，本实用新型所述光纤感温预警监测装置是基于ROTDR原理，利用激光在光纤中传输能够产生背向散射，这些背向散射光波的状态受到所在光纤散射点的温度影响而有所改变，将散射回来的光波经波分复用(WDM)、光电转换等过程后送入数据处理***，光信号转变为温度数据后由中央控制模块处理后通过相应的模块实现实时显示。同时，中央控制模块对大量数据进行火情分析处理，数据信息的定位，一旦发现火情或温度异常，根据预设方案启动相应的报警输出，进行与火灾自动报警***(FAS)的联动。

本实用新型所产生的技术效果是：

1、通过光器件耦合方式实现分选，改变了以往通过光开关切换分选的方式，降低了信号损耗，提高了***可靠性。

2、利用标准二进制编码软件通过开关量信号输出模块实现了多路报警功能，改变了以往报警点输出的一一对应的硬点连接，大量减少了继电器的使用，降低了功耗，可扩展性强。

3、改变了以往该装置内没有图文显示，调试、工作都必需有外配计算机的工作状况，通过触摸屏显示及操作模块的使用，实现了人机对话，实现了温度数据、图表的显示以及操作、调试、参数设计、图形界面设置、数据处理、数据通信、网络传输、打印等功能。

4、本实用新型所述装置实现了远程监控功能，通过该以态网接口模块，利用标准TCP/IP协议的软件网络处理原理实现了远程监控和维护。

5、本实用新型所述装置内部配备有UPS电源管理模块，确保断电时该装置依然能正常工作，保障火灾发生情况下***可靠安全运行。

附图说明

图1是现有技术中光纤感温预警监测装置结构示意图。

图2是本实用新型光纤感温预警监测装置结构示意图。

图3是本实用新型所述触摸屏显示及操作模块硬件电路结构示意图。

图4是本实用新型所述远程监控数据流框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图2所示为本实用新型所述光纤感温火灾预警监测装置20，其将现有技术中所述的光纤感温火灾预警监测装置10的外置光开关(图中未标识)切换功能用本实用新型所述的分路耦合模块25来替代，为此，光源模块24发射激光信号给分路耦合模块25，该模块将一个光通道分成多路光通道，多路光经WDM模块22波分复用后输出给光探测模块23，进而耦合进感温光纤中，利用激光在光纤中传输能够产生背向散射，这些背向散射光波的状态受到所在光纤散射点的温度影响而有所改变，将散射回来的光波经WDM模块22波分复用后再通过分路耦合模块25送入中央控制模块21进行分析处理。在所述中央控制模块21内对大量数据进行火情分析处理，数据信息的定位，一旦发现火情或温度异常，根据预设方案启动相应的报警输出，进行与FAS***的联动。

分路耦合模块25采用的是分路耦合原理，即激光发生器产生的激光通过分路器后变成多路光，每一路光再通过WDM波分复用后进入感温光纤，由于激光在光纤中传输会产生背向散射，这些背向散射光波的状态受到所在光纤散射点温度影响而发生改变，这些带了温度数据的光信号再经过WDM后一部分耦合进第一光探测器，另一部分通过分路器再耦合进第二光探测器，这样背散射光信号都是从各路光纤中直接传回到光处理***，光信号没有经过中断和切换，改变传统的外置光开关切换方式，达到零损耗，提高产品的性能和可靠性。

该装置20为了实现多路报警功能，改变现有技术中报警点输出的一一对应的硬点连接，减少继电器的使用量，增加了一通过标准二进制编码软件实现多路报警点输出的开关量信号输出模块26，该模块执行所述中央控制模块21的输出预警信号，该预警信号的每一组输出都通过一组二进制数值控制到开关量信号输出模块的16组端子(图中为做标识)上，这样16位的二进制数就能实现65535的报警点的输出处理，大量的减少继电器的使用，降低功耗，可扩展性强。

该装置20增加了一触摸屏显示及操作模块27，如图3所示，该模块通过触摸显示屏272将采集到触摸信号经A/D转换电路271模数转换后送入所述中央控制模块21，该中央控制模块将处理后的信号在输出给所述触摸显示屏272进行显示。为此本实用新型所述装置20无须外接PC或工控机就能实现人机对话，实现温度数据、图表的显示以及实现本装置操作、调试、参数设计、图形界面设置、数据处理、数据通信、网络传输、打印等功能，以上所述功能是通过标准LCD输出接口设计和屏幕压力点阵软件处理原理实现的：这种触摸屏利用压力感应进行控制，触摸显示屏272的主要部分是一块与显示器表面非常配合的玻璃薄膜，这是一种多层的复合玻璃薄膜，它以一层玻璃或硬塑料平板作为基层，表面涂有一层透明氧化金属导电层，上面再盖有一层外表面硬化处理的光滑防擦塑料层，它的内表面也涂有一层涂层，他们之间有许多细小的(小于1/1000英寸)的透明隔离点把两层导电层隔开绝缘。当手指触摸屏幕时，两层导电层在触摸点位置就有了接触，电阻发生变化，在X和Y两个方向上产生信号，送触摸显示及操作模块27中的控制器进行处理，控制器检测到这一接触信号并计算出(X，Y)的位置后，再根据模拟鼠标的方式传送到中央控制模块21进行分析处理。

为使得本实用新型所述装置20具有远程诊断、远程软件升级和远程维护接口功能，该装置20还包括一提供与外部设备连接的以太网接口模块20，如图4所示，该模块与所述中央控制模块21双向通信。感温光纤采集光信号经光探测模块23模数转换后进入中央控制模块21进行数据处理，处理后数据通过以太网接口模块28进入网络传输到远程监控端。该以态网接口模块，利用标准TCP/IP协议的软件网络处理原理实现远程监控和维护。

为确保灾害情况下***依然能可靠运行，该装置20还包括一为该装置提供备用电源的UPS电源管理模块29。该模块29在市电正常时，市电对该模块内的蓄电池(图中未做标识)进行浮充电，当断电时，该装置自动转换到蓄电池供电，保障该火灾预警监测装置20依然能正常工作。

Claims (5)

1、一种光纤感温火灾预警监测装置，包括用于分析处理温度信号的中央控制模块(1)、WDM模块(2)、连接感温光纤的光探测模块(3)和用于发射不同波长光波的光源模块(4)，该光源模块(4)发射的光依次通过WDM模块(2)和光探测模块(3)进入感温光纤探测现场温度，该感温光纤将携带了温度数据散射回的光信号再依次经光探测模块(3)和WDM模块(2)返回到中央控制模块(1)，其特征在于，在所述中央控制模块(1)和WDM模块(2)之间还连接有一用于把一个光通道分成多个光通道的分路耦合模块(5)，所述光源模块发射的光通过该分路耦合模块分成多路光后进入所述WDM模块(2)，所述WDM模块将所述光探测模块接收的光波分复用后耦合回所述分路耦合模块。

2、根据权利要求1所述的光纤感温火灾预警监测装置，其特征在于，该装置还包括一通过标准二进制编码软件实现多路报警点输出的开关量信号输出模块(6)，该模块执行所述中央控制模块的输出预警信号。

3、根据权利要求1所述的光纤感温火灾预警监测装置，其特征在于，该装置还包括一触摸屏显示及操作模块(7)，该模块将采集到的信号模数转换后送入所述中央控制模块(1)，该中央控制模块将处理后的输出信号再返还给所述触摸屏显示及操作模块进行显示。

4、根据权利要求1所述的光纤感温火灾预警监测装置，其特征在于，该装置还包括一提供与外部设备连接的以太网接口模块(8)，该模块与所述中央控制模块(1)双向通信。

5、根据权利要求1所述的光纤感温火灾预警监测装置，其特征在于，该装置还包括一为该装置提供备用电源的UPS电源管理模块(9)。

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