專利名稱：光纖感溫火災(zāi)預(yù)警監(jiān)測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種火災(zāi)預(yù)警監(jiān)測裝置，尤其涉及一種光纖感溫火災(zāi)預(yù)警監(jiān)測裝置。
背景技術(shù)：
火災(zāi)直接威脅著人們的生命和財產(chǎn)，對于火災(zāi)的預(yù)防一直是人類探討的話題。目前國內(nèi)外已有少數(shù)廠家生產(chǎn)光纖感溫火災(zāi)報警設(shè)備，該設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，該設(shè)備10包括用于分析處理溫度信號的中央控制模塊11、WDM模塊12、連接感溫光纖的光探測模塊13和用于發(fā)射不同波長光波的光源模塊14，該光源模塊14發(fā)射的光依次通過WDM模塊12和光探測模塊13進入感溫光纖探測現(xiàn)場溫度，該感溫光纖將攜帶了溫度數(shù)據(jù)散射回的光信號再依次經(jīng)光探測模塊13和WDM模塊12返回到中央控制模塊11，經(jīng)所述中央控制模塊11分析處理后輸出火災(zāi)預(yù)警監(jiān)測信號。但是，該設(shè)備在技術(shù)上和功能上還存在以下問題1、設(shè)備主機內(nèi)不具有多路感溫光纖探測，是通過外置的感溫光纖和光開關(guān)切換來進行溫度的探測，使得信號損耗大且不穩(wěn)定。
2、報警信號輸出有限，是一一對應(yīng)的硬點連接，在報警點多的時候需要很多的繼電器輸出，現(xiàn)場連接復(fù)雜，可靠性低，擴展性差。
3、斷電后測溫主機不能工作，無備用電源保護功能。
4、無遠程監(jiān)控功能，系統(tǒng)的升級和維護不方便。
5、主機內(nèi)沒有圖文顯示功能，調(diào)試、工作都必需有外配計算機系統(tǒng)才能正常工作。

發(fā)明內(nèi)容
為了完善上述光纖感溫火災(zāi)預(yù)警監(jiān)測設(shè)備的不足，本實用新型提供了一種低光信號損耗、低功耗、擴展性強、有UPS電源保護、可以遠程監(jiān)控、帶觸摸屏顯示及操作功能的光纖感溫火災(zāi)預(yù)警監(jiān)測裝置。
為此，本實用新型所采取的技術(shù)方案是一種光纖感溫火災(zāi)預(yù)警監(jiān)測裝置，包括用于分析處理溫度信號的中央控制模塊、WDM模塊、連接感溫光纖的光探測模塊和用于發(fā)射不同波長光波的光源模塊，該光源模塊發(fā)射的光依次通過WDM模塊和光探測模塊進入感溫光纖探測現(xiàn)場溫度，該感溫光纖將攜帶了溫度數(shù)據(jù)散射回的光信號再依次經(jīng)光探測模塊和WDM模塊返回到中央控制模塊，尤其在所述中央控制模塊和WDM模塊之間還連接有一用于把一個光通道分成多個光通道的分路耦合模塊，所述光源模塊發(fā)射的光通過該分路耦合模塊分成多路光后進入所述WDM模塊，所述WDM模塊將所述光探測模塊接收的光波分復(fù)用后耦合回分路耦合模塊。
上述技術(shù)方案是利用光耦合原理實現(xiàn)的激光發(fā)生器產(chǎn)生的激光通過分路器后變成多路光，每一路光再通過WDM波分復(fù)用后進入感溫光纖，由于激光在光纖中傳輸會產(chǎn)生背向散射，這些背向散射光波的狀態(tài)受到所在光纖散射點溫度影響而發(fā)生改變，這些帶了溫度數(shù)據(jù)的光信號再經(jīng)過WDM后一部分耦合進第一光探測器，另一部分通過分路器再耦合進第二光探測器，這樣背散射光信號都是從各路光纖中直接傳回到光處理系統(tǒng)，光信號沒有經(jīng)過中斷和切換，改變傳統(tǒng)的外置光開關(guān)切換方式，達到零損耗，提高產(chǎn)品的性能和可靠性。
為了實現(xiàn)多路報警功能，改變現(xiàn)有技術(shù)中報警點輸出的一一對應(yīng)的硬點連接，減少繼電器的使用量，該裝置還包括一通過標準二進制編碼軟件實現(xiàn)多路報警點輸出的開關(guān)量信號輸出模塊，該模塊執(zhí)行所述中央控制模塊的輸出預(yù)警信號，該預(yù)警信號的每一組輸出都通過一組二進制數(shù)值控制到開關(guān)量信號輸出模塊的16組端子上，這樣16位的二進制數(shù)就能實現(xiàn)65535的報警點的輸出處理，大量的減少繼電器的使用，降低功耗，可擴展性強。
為了實現(xiàn)本實用新型所述裝置無須外接PC或工控機就能實現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)、圖表的顯示以及實現(xiàn)本裝置操作、調(diào)試、參數(shù)設(shè)計、圖形界面設(shè)置、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)通信、網(wǎng)絡(luò)傳輸、打印等功能，該裝置還包括一觸摸屏顯示及操作模塊，該模塊將采集到的信號模數(shù)轉(zhuǎn)換后送入所述中央控制模塊，該中央控制模塊將處理后的輸出信號再返還給所述觸摸屏顯示及操作模塊進行顯示。
為使得本實用新型所述裝置具有遠程診斷、遠程軟件升級和遠程維護接口功能，該裝置還包括一提供與外部設(shè)備連接的以太網(wǎng)接口模塊，該模塊與所述中央控制模塊雙向通信。通過該以態(tài)網(wǎng)接口模塊，利用標準TCP/IP協(xié)議的軟件網(wǎng)絡(luò)處理原理實現(xiàn)遠程監(jiān)控和維護。
該裝置還包括一為該裝置提供備用電源的UPS電源管理模塊。該模塊在市電正常時，市電對該模塊內(nèi)的蓄電池進行浮充電，當斷電時，該裝置自動轉(zhuǎn)換到蓄電池供電，保障裝置依然正常工作，以確保災(zāi)害情況下系統(tǒng)依然能可靠運行。
總之，本實用新型所述光纖感溫預(yù)警監(jiān)測裝置是基于ROTDR原理，利用激光在光纖中傳輸能夠產(chǎn)生背向散射，這些背向散射光波的狀態(tài)受到所在光纖散射點的溫度影響而有所改變，將散射回來的光波經(jīng)波分復(fù)用(WDM)、光電轉(zhuǎn)換等過程后送入數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，光信號轉(zhuǎn)變?yōu)闇囟葦?shù)據(jù)后由中央控制模塊處理后通過相應(yīng)的模塊實現(xiàn)實時顯示。同時，中央控制模塊對大量數(shù)據(jù)進行火情分析處理，數(shù)據(jù)信息的定位，一旦發(fā)現(xiàn)火情或溫度異常，根據(jù)預(yù)設(shè)方案啟動相應(yīng)的報警輸出，進行與火災(zāi)自動報警系統(tǒng)(FAS)的聯(lián)動。
本實用新型所產(chǎn)生的技術(shù)效果是1、通過光器件耦合方式實現(xiàn)分選，改變了以往通過光開關(guān)切換分選的方式，降低了信號損耗，提高了系統(tǒng)可靠性。
2、利用標準二進制編碼軟件通過開關(guān)量信號輸出模塊實現(xiàn)了多路報警功能，改變了以往報警點輸出的一一對應(yīng)的硬點連接，大量減少了繼電器的使用，降低了功耗，可擴展性強。
3、改變了以往該裝置內(nèi)沒有圖文顯示，調(diào)試、工作都必需有外配計算機的工作狀況，通過觸摸屏顯示及操作模塊的使用，實現(xiàn)了人機對話，實現(xiàn)了溫度數(shù)據(jù)、圖表的顯示以及操作、調(diào)試、參數(shù)設(shè)計、圖形界面設(shè)置、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)通信、網(wǎng)絡(luò)傳輸、打印等功能。
4、本實用新型所述裝置實現(xiàn)了遠程監(jiān)控功能，通過該以態(tài)網(wǎng)接口模塊，利用標準TCP/IP協(xié)議的軟件網(wǎng)絡(luò)處理原理實現(xiàn)了遠程監(jiān)控和維護。
5、本實用新型所述裝置內(nèi)部配備有UPS電源管理模塊，確保斷電時該裝置依然能正常工作，保障火災(zāi)發(fā)生情況下系統(tǒng)可靠安全運行。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中光纖感溫預(yù)警監(jiān)測裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實用新型光纖感溫預(yù)警監(jiān)測裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本實用新型所述觸摸屏顯示及操作模塊硬件電路結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本實用新型所述遠程監(jiān)控數(shù)據(jù)流框圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。
如圖2所示為本實用新型所述光纖感溫火災(zāi)預(yù)警監(jiān)測裝置20，其將現(xiàn)有技術(shù)中所述的光纖感溫火災(zāi)預(yù)警監(jiān)測裝置10的外置光開關(guān)(圖中未標識)切換功能用本實用新型所述的分路耦合模塊25來替代，為此，光源模塊24發(fā)射激光信號給分路耦合模塊25，該模塊將一個光通道分成多路光通道，多路光經(jīng)WDM模塊22波分復(fù)用后輸出給光探測模塊23，進而耦合進感溫光纖中，利用激光在光纖中傳輸能夠產(chǎn)生背向散射，這些背向散射光波的狀態(tài)受到所在光纖散射點的溫度影響而有所改變，將散射回來的光波經(jīng)WDM模塊22波分復(fù)用后再通過分路耦合模塊25送入中央控制模塊21進行分析處理。在所述中央控制模塊21內(nèi)對大量數(shù)據(jù)進行火情分析處理，數(shù)據(jù)信息的定位，一旦發(fā)現(xiàn)火情或溫度異常，根據(jù)預(yù)設(shè)方案啟動相應(yīng)的報警輸出，進行與FAS系統(tǒng)的聯(lián)動。
分路耦合模塊25采用的是分路耦合原理，即激光發(fā)生器產(chǎn)生的激光通過分路器后變成多路光，每一路光再通過WDM波分復(fù)用后進入感溫光纖，由于激光在光纖中傳輸會產(chǎn)生背向散射，這些背向散射光波的狀態(tài)受到所在光纖散射點溫度影響而發(fā)生改變，這些帶了溫度數(shù)據(jù)的光信號再經(jīng)過WDM后一部分耦合進第一光探測器，另一部分通過分路器再耦合進第二光探測器，這樣背散射光信號都是從各路光纖中直接傳回到光處理系統(tǒng)，光信號沒有經(jīng)過中斷和切換，改變傳統(tǒng)的外置光開關(guān)切換方式，達到零損耗，提高產(chǎn)品的性能和可靠性。
該裝置20為了實現(xiàn)多路報警功能，改變現(xiàn)有技術(shù)中報警點輸出的一一對應(yīng)的硬點連接，減少繼電器的使用量，增加了一通過標準二進制編碼軟件實現(xiàn)多路報警點輸出的開關(guān)量信號輸出模塊26，該模塊執(zhí)行所述中央控制模塊21的輸出預(yù)警信號，該預(yù)警信號的每一組輸出都通過一組二進制數(shù)值控制到開關(guān)量信號輸出模塊的16組端子(圖中為做標識)上，這樣16位的二進制數(shù)就能實現(xiàn)65535的報警點的輸出處理，大量的減少繼電器的使用，降低功耗，可擴展性強。
該裝置20增加了一觸摸屏顯示及操作模塊27，如圖3所示，該模塊通過觸摸顯示屏272將采集到觸摸信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換電路271模數(shù)轉(zhuǎn)換后送入所述中央控制模塊21，該中央控制模塊將處理后的信號在輸出給所述觸摸顯示屏272進行顯示。為此本實用新型所述裝置20無須外接PC或工控機就能實現(xiàn)人機對話，實現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)、圖表的顯示以及實現(xiàn)本裝置操作、調(diào)試、參數(shù)設(shè)計、圖形界面設(shè)置、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)通信、網(wǎng)絡(luò)傳輸、打印等功能，以上所述功能是通過標準LCD輸出接口設(shè)計和屏幕壓力點陣軟件處理原理實現(xiàn)的這種觸摸屏利用壓力感應(yīng)進行控制，觸摸顯示屏272的主要部分是一塊與顯示器表面非常配合的玻璃薄膜，這是一種多層的復(fù)合玻璃薄膜，它以一層玻璃或硬塑料平板作為基層，表面涂有一層透明氧化金屬導(dǎo)電層，上面再蓋有一層外表面硬化處理的光滑防擦塑料層，它的內(nèi)表面也涂有一層涂層，他們之間有許多細小的(小于1/1000英寸)的透明隔離點把兩層導(dǎo)電層隔開絕緣。當手指觸摸屏幕時，兩層導(dǎo)電層在觸摸點位置就有了接觸，電阻發(fā)生變化，在X和Y兩個方向上產(chǎn)生信號，送觸摸顯示及操作模塊27中的控制器進行處理，控制器檢測到這一接觸信號并計算出(X，Y)的位置后，再根據(jù)模擬鼠標的方式傳送到中央控制模塊21進行分析處理。
為使得本實用新型所述裝置20具有遠程診斷、遠程軟件升級和遠程維護接口功能，該裝置20還包括一提供與外部設(shè)備連接的以太網(wǎng)接口模塊20，如圖4所示，該模塊與所述中央控制模塊21雙向通信。感溫光纖采集光信號經(jīng)光探測模塊23模數(shù)轉(zhuǎn)換后進入中央控制模塊21進行數(shù)據(jù)處理，處理后數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)接口模塊28進入網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)竭h程監(jiān)控端。該以態(tài)網(wǎng)接口模塊，利用標準TCP/IP協(xié)議的軟件網(wǎng)絡(luò)處理原理實現(xiàn)遠程監(jiān)控和維護。
為確保災(zāi)害情況下系統(tǒng)依然能可靠運行，該裝置20還包括一為該裝置提供備用電源的UPS電源管理模塊29。該模塊29在市電正常時，市電對該模塊內(nèi)的蓄電池(圖中未做標識)進行浮充電，當斷電時，該裝置自動轉(zhuǎn)換到蓄電池供電，保障該火災(zāi)預(yù)警監(jiān)測裝置20依然能正常工作。
權(quán)利要求1.一種光纖感溫火災(zāi)預(yù)警監(jiān)測裝置，包括用于分析處理溫度信號的中央控制模塊(1)、WDM模塊(2)、連接感溫光纖的光探測模塊(3)和用于發(fā)射不同波長光波的光源模塊(4)，該光源模塊(4)發(fā)射的光依次通過WDM模塊(2)和光探測模塊(3)進入感溫光纖探測現(xiàn)場溫度，該感溫光纖將攜帶了溫度數(shù)據(jù)散射回的光信號再依次經(jīng)光探測模塊(3)和WDM模塊(2)返回到中央控制模塊(1)，其特征在于，在所述中央控制模塊(1)和WDM模塊(2)之間還連接有一用于把一個光通道分成多個光通道的分路耦合模塊(5)，所述光源模塊發(fā)射的光通過該分路耦合模塊分成多路光后進入所述WDM模塊(2)，所述WDM模塊將所述光探測模塊接收的光波分復(fù)用后耦合回所述分路耦合模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖感溫火災(zāi)預(yù)警監(jiān)測裝置，其特征在于，該裝置還包括一通過標準二進制編碼軟件實現(xiàn)多路報警點輸出的開關(guān)量信號輸出模塊(6)，該模塊執(zhí)行所述中央控制模塊的輸出預(yù)警信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖感溫火災(zāi)預(yù)警監(jiān)測裝置，其特征在于，該裝置還包括一觸摸屏顯示及操作模塊(7)，該模塊將采集到的信號模數(shù)轉(zhuǎn)換后送入所述中央控制模塊(1)，該中央控制模塊將處理后的輸出信號再返還給所述觸摸屏顯示及操作模塊進行顯示。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖感溫火災(zāi)預(yù)警監(jiān)測裝置，其特征在于，該裝置還包括一提供與外部設(shè)備連接的以太網(wǎng)接口模塊(8)，該模塊與所述中央控制模塊(1)雙向通信。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖感溫火災(zāi)預(yù)警監(jiān)測裝置，其特征在于，該裝置還包括一為該裝置提供備用電源的UPS電源管理模塊(9)。
專利摘要一種光纖感溫火災(zāi)預(yù)警監(jiān)測裝置，包括用于分析處理溫度信號的中央控制模塊、WDM模塊、連接感溫光纖的光探測模塊和用于發(fā)射不同波長光波的光源模塊，在所述中央控制模塊和WDM模塊之間還連接有一用于把一個光通道分成多個光通道的分路耦合模塊。本實用新型通過光器件耦合方式實現(xiàn)光的分選，降低信號損耗，提高了系統(tǒng)可靠性，實現(xiàn)了多路報警功能，可擴展性強，增加了溫度數(shù)據(jù)、圖表的顯示以及操作、調(diào)試、網(wǎng)絡(luò)傳輸、打印等功能，實現(xiàn)了遠程監(jiān)控和維護，裝置內(nèi)部配備有UPS電源管理模塊，確保斷電時該裝置依然能正常工作，保障火災(zāi)發(fā)生情況下系統(tǒng)可靠安全運行。
文檔編號A62C37/44GK2905115SQ20062001408
公開日2007年5月30日 申請日期2006年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月22日
發(fā)明者簡煉, 張金成, 劉力, 黃照東 申請人:深圳市地鐵有限公司, 廣州市科思通技術(shù)有限公司