一種基于復合探測技術(shù)的吸氣式飛機貨艙火災探測裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于復合探測技術(shù)的吸氣式飛機貨艙火災探測裝置，特征是采樣口后通過采樣管依次連接加熱裝置、濾濕裝置、煙霧透光率探測裝置、過濾裝置、CO濃度探測裝置、采樣泵和排氣裝置；采樣口內(nèi)設有溫度傳感器，飛機貨艙內(nèi)采樣口下方安裝采樣口防護罩；煙霧透光率探測裝置采用半導體激光器與硅光電池組成的探測光路，通過測量煙霧的透光率，實現(xiàn)對煙霧的探測；CO探測裝置選用基于紅外吸收原理的傳感器；根據(jù)測量的溫度、煙霧透光率和CO濃度，通過貝葉斯網(wǎng)絡火災探測算法，判斷是否發(fā)生火災；需要通過貨艙火災實驗數(shù)據(jù)對貝葉斯網(wǎng)絡火災探測算法訓練；利用本發(fā)明可以進行飛機貨艙火災探測，具有靈敏度高，誤報率低的優(yōu)點。
【專利說明】一種基于復合探測技術(shù)的吸氣式飛機貨艙火災探測裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于火災探測【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及基于復合探測技術(shù)的吸氣式飛機火災探測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前飛機貨艙內(nèi)采用的火災探測器大多為被動式火災探測器，即火災煙氣必須運動到探測器的傳感器附近，探測器才能識別火災，進行報警。飛機貨艙內(nèi)貨物堆積復雜多變，火災煙氣運動情況會隨貨物堆積情況發(fā)生變化。貨物內(nèi)部發(fā)生火災后，火災煙氣可能無法快速上升到火災探測器安裝的位置，進而無法迅速實現(xiàn)火災探測。
[0003]飛機貨艙假火警歷史數(shù)據(jù)表明，由于顛簸和振動，貨艙內(nèi)空氣中產(chǎn)生灰塵顆粒、貨物纖維和動物絨毛等大量火災干擾信號，火災探測器極其容易出現(xiàn)誤報。根據(jù)FAA(美國聯(lián)邦航空管理局)技術(shù)中心的David Blake等人的統(tǒng)計(David Blake.AircraftCargo Compartment Smoke Detector Alarm Incidents on U.S.Registered Aircraft，1974-1999[EB/0L].http://www.fire.tc.faa.gov/pdf/tnOO-29.pdf，2000-06-01)，平均每200次飛機貨艙火警信號報告中只有1次是真火警?！吨袊裼煤娇铡冯s志的介紹(莫異昕.飛機貨艙假火警信息產(chǎn)生的原因分析和預防措施.中國民用航空[J].2008, 12(96):60-61)，國內(nèi)某航空公司1997-2002年間66次貨艙火警警告記錄中無一次真火警，高誤報率不僅給航空公司造成巨大的經(jīng)濟損失，而且提高了惡性飛行事故發(fā)生的可能性。
[0004]發(fā)明專利申請《一種基于電子鼻技術(shù)的密閉空間火災探測報價系統(tǒng)及方法(申請?zhí)?01310026143.5?)介紹了一種應用在密閉空間中的火災探測系統(tǒng)。該申請書中沒有對系統(tǒng)在飛機貨艙中應用給出明確的介紹，沒有考慮飛機貨艙應用中的特殊環(huán)境對探測組件的影響，且申請書中所采用的PPN網(wǎng)絡算法較為復雜，不利于工程技術(shù)人員操作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決技術(shù)問題為:提供一種基于復合探測技術(shù)的吸氣式飛機貨艙火災探測裝置，根據(jù)檢測的溫度、C0濃度、火災煙霧透光率的變化，通過貝葉斯網(wǎng)絡火災探測算法進行智能判斷，提高火災探測靈敏度，減少誤報率。
[0006]本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種基于復合探測技術(shù)的吸氣式飛機貨艙火災探測裝置，包括:包括:帶溫度傳感器的采樣口、采樣口防護罩、采樣管、加熱裝置、濾濕裝置、煙霧透光率探測裝置、過濾裝置、C0濃度探測裝置、氣體流量計、采樣泵、排氣裝置、控制處理單元、報警指示器和供電單元；所述帶溫度傳感器的采樣口安裝在飛機貨艙頂部，采樣口防護罩安裝在貨艙內(nèi)部位于采樣口下方；所述帶溫度傳感器的采樣口內(nèi)部安裝一溫度傳感器，能夠測量通過采樣口氣流的溫度；采樣口通過采樣管依次連接加熱裝置、濾濕裝置、煙霧透光率探測裝置、過濾裝置、C0濃度探測裝置、采樣泵和排氣裝置；將溫度傳感器、煙霧透光率探測裝置和C0濃度探測裝置測量到的溫度、煙霧透光率和C0濃度數(shù)據(jù)輸送到控制處理單元，所述控制處理單元采集、處理數(shù)據(jù)，所述控制處理單元根據(jù)存儲的貝葉斯網(wǎng)絡火災探測算法判斷火災，控制各組件的工作狀態(tài)；所述報警指示器安裝在飛機駕駛艙內(nèi)，為駕駛員提供火災報警信號。
[0007]進一步的，煙霧透光率探測裝置采用半導體激光器與硅光電池組成的探測光路；主要包括激光二極管，激光準直銅管，進氣管，外殼，遮光管，感光元件為硅光電池的光電接收器，排氣管，接收電路，控制器和激光驅(qū)動電路組成；在外殼的上下兩個面上分別靠近左側(cè)面和右側(cè)面位置開孔，密封連接進氣管和排氣管；激光二極管塞進激光準直銅管內(nèi)，激光準直銅管和硅光電池分別固定于外殼左右側(cè)面的中心位置，激光準直銅管的匯聚中心正對娃光電池正面中心，在娃光電池前面將一圓筒狀遮光管固定到外殼右側(cè)面上，遮光管內(nèi)部壁面為黑色，遮光管中心線和激光發(fā)射線重合，硅光電池只可以接收到通過遮光管內(nèi)部的激光，硅光電池接收面積大于遮光管外徑的部分用黑漆涂黑處理；激光驅(qū)動電路在外殼外面，通過三根線連接激光二極管，接收電路上端連接硅光電池正負極，下端連接控制處理單
J Li ο
[0008]進一步的，C0探測裝置采用基于紅外吸收原理的C0傳感器。
[0009]進一步的，采用基于貝葉斯網(wǎng)絡的火災探測算法；貝葉斯網(wǎng)絡火災探測算法確定過程如下:首先對飛機貨艙環(huán)境和火災事故案例進行分析，確定飛機貨艙火災試驗的方案和貨艙中可能對火災探測造成影響的干擾源，并初步確定貝葉斯網(wǎng)絡的節(jié)點與基本結(jié)構(gòu)；下一步開展飛機貨艙火災實驗，實驗中要考慮對火災探測會造成影響的干擾源；在火災實驗中使用與權(quán)利要求1所述的一種基于復合探測技術(shù)的吸氣式飛機貨艙火災探測系統(tǒng)采集火災實驗中的煙霧透光率、煙氣溫度和C0濃度數(shù)據(jù)；使用采集的數(shù)據(jù)進行貝葉斯網(wǎng)絡節(jié)點條件概率的學習；在條件概率學習完成后，將貝葉斯探測模型輸入所述的控制處理單元，在此基礎(chǔ)上開展航空標準要求的1分鐘火災探測試驗，所述的航空標準為中國民用航空規(guī)章第25部，25.858條，2011 ;如果探測系統(tǒng)不滿足1分鐘火災探測試驗的要求，則需要修改網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)、節(jié)點條件概率參數(shù)；如果探測系統(tǒng)能夠滿足1分鐘火災探測試驗，則火災探測算法的確定過程結(jié)束；將得到的算法輸入到所述的控制處理單元中，即可進行火災探測。
[0010]本發(fā)明的具體原理在于:
[0011 ] 一種基于復合探測技術(shù)的吸氣式飛機貨艙火災探測系統(tǒng)，包括:采樣口防護罩、帶溫度傳感器的采樣口、采樣管、加熱裝置、濾濕裝置、煙霧透光率探測裝置、過濾裝置、C0濃度探測裝置、采樣泵、排氣裝置、控制處理單元、報警指示器和供電單元；所述帶溫度傳感器的采樣口安裝在飛機貨艙頂部，采樣口保護罩安裝在貨艙內(nèi)部位于采樣口下方；所述帶溫度傳感器的采樣口內(nèi)部安裝一溫度傳感器，可測量通過采樣口氣流的溫度；采樣口后通過采樣管依次連接加熱裝置、濾濕裝置、煙霧透光率探測裝置、過濾裝置、C0濃度探測裝置、采樣泵和排氣裝置；所述控制處理單元采集、處理數(shù)據(jù)，根據(jù)存儲的貝葉斯網(wǎng)絡火災探測算法判斷火災，控制各組件的工作狀態(tài)；所述報警指示器安裝在飛機駕駛艙內(nèi)，為駕駛員提供火災報警信號。
[0012]帶溫度傳感器的采樣口安裝在飛機貨艙頂部。溫度傳感器設置在采樣口處是為了避免采樣得到的氣體在管路內(nèi)發(fā)生冷卻。過濾裝置安裝在采樣口的前端，目的是防止大顆粒的灰塵、動物毛發(fā)、昆蟲等進入采樣管內(nèi)。采樣口前加裝采樣口防護罩。防護罩的用途是為了防止貨艙內(nèi)的貨物碰撞、擠壓或遮擋采樣口。[0013]本發(fā)明在采樣口后增加了加熱裝置，原因是貨艙中的溫度在不同的用途和飛機飛行過程中會有較大變化。通過加熱裝置后，氣流的溫度基本保持在20°C附近。這樣做能預防抽入氣體中的水汽在管路中結(jié)冰，有利于后續(xù)濾濕裝置濾除氣流中的水分，有助于煙霧透光率、C0濃度測量的穩(wěn)定性。
[0014]本發(fā)明所述濾濕裝置的作用是為了濾除從貨艙抽入氣流中的水汽。水汽會引起煙霧透光率測量中的誤差，引起誤報。濾濕裝置設計的難點是既能滿足不影響氣流中煙霧粒子的輸運，又能保證盡量多地濾除氣流中的水分。本發(fā)明采用由分子篩干燥劑壓縮制成的干燥管，干燥管中有多個通氣孔，氣流穿過通氣孔流過。通氣孔設置的原則是使氣流與干燥劑具有較大的接觸面，且煙粒子能夠從通氣孔中順利通過。氣流中的水分在通過干燥劑孔段時被分子篩干燥劑吸收。制作時應選擇具有較強吸水性，但不會吸附通過的煙顆粒的分子篩干燥劑。
[0015]本發(fā)明通過測量煙霧透光率來完成對煙霧的探測。主要有以下兩點優(yōu)點:(1)FAA對貨艙煙霧探測的標準要求也是基于對透光率的要求，本發(fā)明采用透光率作為測量結(jié)果能更好地與 FAA 標準(FAA Technical Standard Order (TSO) Cld.Cargo Compartment FireDetection Instruments.)相適應；(2)現(xiàn)有飛機貨艙火災探測器對煙霧的探測大多采用基于散射原理的光電感煙探測器，這種探測器由于器件性能與光學結(jié)構(gòu)的限制，不能對煙霧的濃度有較為精確的測量，且容易發(fā)生誤報。本發(fā)明直接測量一束煙霧的透光率，主要測量激光線性光路上經(jīng)過煙氣作用之后的光功率，能取得較高的精度，具有更好的抗干擾能力。
[0016]本發(fā)明所述煙霧透光率探測裝置采用半導體激光器與硅光電池組成的探測光路，通過測量光路中的煙霧透光率，實現(xiàn)對煙霧的探測；主要包括激光二極管，激光準直銅管，進氣管，外殼，遮光管，感光元件為硅光電池的光電接收器，排氣管，接收電路，控制器和激光驅(qū)動電路組成。在外殼的上下兩個面上分別靠近左側(cè)面和右側(cè)面位置開孔，密封連接進氣管和排氣管；激光二極管塞進激光準直銅管內(nèi)，激光準直銅管和硅光電池分別固定于外殼左右側(cè)面的中心位置，激光準直銅管的匯聚中心正對硅光電池正面中心，在硅光電池前面將一圓筒狀遮光管固定到外殼右側(cè)面上，遮光管內(nèi)部壁面為黑色，遮光管中心線和激光發(fā)射線重合，硅光電池只可以接收到通過遮光管內(nèi)部的激光，硅光電池接收面積大于遮光管外徑的部分用黑漆涂黑處理；激光驅(qū)動電路在外殼外面，通過三根線連接激光二極管，接收電路上端連接硅光電池正負極，下端連接控制處理單元。
[0017]本發(fā)明所述C0探測裝置選用基于紅外吸收原理的傳感器。目前C0傳感器主要有:催化燃燒傳感器、電化學法傳感器、半導體氣體傳感器、紅外吸收氣體傳感器。催化燃燒式C0傳感器需要加熱，不利于安全；半導體和電化學C0傳感器探頭存在容易中毒老化，使用壽命較短，受環(huán)境影響較大的缺點。利用紅外吸收原理制作的C0氣體傳感器具有使用壽命長、受環(huán)境影響較小等優(yōu)點，較適用于飛機中。
[0018]C0濃度探測裝置后通過管路與流量計連接。流量計測量管路中的氣流流量。流量計后接采樣泵。采樣泵抽氣給采樣提供動力。由于飛機在飛行過程中，貨艙與環(huán)境內(nèi)的壓力都會改變，會帶來管路中流量的變化?？刂铺幚韱卧鶕?jù)流量計的變化來調(diào)節(jié)采樣泵的轉(zhuǎn)速，保持管路中氣流流量恒定。采樣泵后接排氣裝置。排氣裝置一般與飛機的廢氣處理系統(tǒng)連接。
[0019]本發(fā)明采用基于貝葉斯網(wǎng)絡的復合火災探測算法，復合探測技術(shù)是解決誤報率高的有效途徑。本發(fā)明所述溫度探測器、煙霧透光率探測裝置、CO濃度探測裝置將采集到的溫度、煙霧透光率和C0濃度數(shù)據(jù)輸送到控制處理單元。經(jīng)數(shù)據(jù)預處理后輸入已經(jīng)訓練好的貝葉斯網(wǎng)絡火災探測算法，判斷是否發(fā)生火災。根據(jù)《貝葉斯網(wǎng)引論》(張連文，郭海鵬，2006)一書的介紹，貝葉斯網(wǎng)絡是一種幫助人們將概率統(tǒng)計應用于復雜領(lǐng)域、進行不確定性推理和數(shù)據(jù)分析的工具；貝葉斯網(wǎng)絡把復雜的聯(lián)合概率分布分解成一系列相對簡單的模塊，從而大大降低了知識獲取的難度和概率推理的復雜度，使得人們可以把概率論應用于大型問題；且貝葉斯網(wǎng)絡可以直觀地用圖形和聯(lián)合概率分布的方式表示各節(jié)點之間的關(guān)系，具有工程技術(shù)人員容易理解、操作的優(yōu)點。
[0020]本發(fā)明所述貝葉斯網(wǎng)絡火災探測算法確定過程如下:首先對飛機貨艙環(huán)境和火災事故案例進行分析，確定飛機貨艙火災試驗的方案和貨艙中可能對火災探測造成影響的干擾源，并初步確定貝葉斯網(wǎng)絡的節(jié)點與基本結(jié)構(gòu)；下一步開展飛機貨艙火災實驗，實驗中要考慮對火災探測會造成影響的干擾源，比如灰塵、昆蟲、水汽等；在火災實驗中使用與本發(fā)明所述相同的設備采集火災實驗中的煙霧透光率、煙氣溫度和C0濃度數(shù)據(jù)；使用采集的數(shù)據(jù)進行貝葉斯網(wǎng)絡節(jié)點條件概率的學習；在條件概率學習完成后，將貝葉斯探測模型輸入本發(fā)明的控制處理單元，在此基礎(chǔ)上開展航空標準(中國民用航空規(guī)章第25部，25.858條，2011)要求的1分鐘火災探測試驗；如果探測系統(tǒng)不滿足1分鐘火災探測試驗的要求，則需要修改網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)、節(jié)點條件概率等參數(shù)；如果探測系統(tǒng)能夠滿足1分鐘火災探測試驗，則火災探測算法的確定過程結(jié)束；將得到的算法輸入到本發(fā)明的控制處理單元中，即可進行火災探測。
[0021]控制處理單元與報警指示器相連，控制處理單元發(fā)出火災信號后，報警指示器可以在飛機駕駛艙內(nèi)發(fā)出聲光報警信號。
[0022]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點在于:
[0023](1)、與現(xiàn)有飛機貨艙火災探測設備相比，本發(fā)明采用復合溫度、煙霧透光率和C0濃度的多元探測技術(shù)，具有靈敏度高，誤報率低的優(yōu)點。
[0024](2)、本發(fā)明采用貝葉斯網(wǎng)絡火災探測算法判斷是否發(fā)生火災。與其他智能算法，如《一種基于電子鼻技術(shù)的密閉空間火災探測報價系統(tǒng)及方法(申請?zhí)?01310026143.5)》所述的概率神經(jīng)網(wǎng)絡(PPN)模型相比，貝葉斯網(wǎng)絡模型具有概念清晰直觀，工程技術(shù)人員容易理解、操作的優(yōu)點。
[0025](3)、本發(fā)明通過測量煙霧的透光率來完成對煙霧的探測，具有抗干擾能力強和精度高的優(yōu)點。本發(fā)明所述煙霧透光率測量裝置的結(jié)構(gòu)具有容易生產(chǎn)，成本較低的優(yōu)點。本發(fā)明采用基于紅外吸收原理的C0探測裝置，與其他原理的C0傳感器相比，使用壽命更長，受環(huán)境影響較小，適合在飛機貨艙環(huán)境中應用。
[0026](4)、與《飛機構(gòu)造基礎(chǔ)》(宋靜波，2011，p462) —書中所述飛機貨艙煙霧探測裝置相比，本發(fā)明將加熱裝置移到濾濕裝置之前，更有利于后續(xù)濾濕裝置濾除氣流中的水分，有助于煙霧透光率和C0濃度測量的穩(wěn)定性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1為基于復合探測技術(shù)的吸氣式飛機貨艙火災探測裝置原理圖；
[0028]圖2為探測系統(tǒng)在飛機中的安裝位置示意圖；其中(a)為飛機貨艙，(b)為A-A剖面，(c)為貨艙結(jié)構(gòu)與探測系統(tǒng)的安裝位置示意圖；
[0029]圖3為采樣口結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖4為濾濕裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖5為煙霧透光率與C0探測裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖6為貝葉斯網(wǎng)絡火災探測算法建立流程圖；
[0033]圖7為貝葉斯網(wǎng)絡火災探測算法工作示意圖。
[0034]圖中，1為飛機貨艙壁，2為帶溫度傳感器的采樣口，3為采樣口防護罩，4為采樣管，5為加熱裝置，6為濾濕裝置，7為煙霧透光率探測裝置，8為C0濃度探測裝置，9為氣體流量計，10為采樣泵，11為排氣裝置，12為控制處理單元，13為報警指示器，14為供電單元，15為飛機貨艙,16為探測主機,17為金屬過濾網(wǎng)，18為熱電偶，19為固定螺絲,20為采樣直管，21為采樣彎管，22為圓形通孔，23為分子篩干燥劑，24為進氣口，25為煙霧探測腔，26為遮光管，27為硅光電池接收器，28為硅光電池接收電路，29為激光準直銅管，30為半導體激光器，31為激光驅(qū)動電路，32為過濾裝置，33為C0探測腔，34為紅外光源，35為紅外光源驅(qū)動電路，36為玻璃片，37為參比氣室，38為控制與數(shù)據(jù)傳輸線路，39為紅外光窄帶濾光片，40為熱釋電探測器驅(qū)動電路，41為鉭酸鋰熱釋電探測器，42為流量、溫度和壓力測量單元，43為采樣泵，44為出氣口。
【具體實施方式】
[0035]下面結(jié)合附圖以及具體實施例進一步說明本發(fā)明。
[0036]圖2給出了本發(fā)明在飛機中的一種安裝方式。采樣管路布置在貨艙上部，采樣口2在貨艙的頂部。加熱裝置5安裝在采樣管中部。探測主機16中包含濾濕裝置6、煙霧透光率探測裝置7、C0濃度探測裝置8、采樣泵10、排氣裝置11、控制處理單元12和供電單元14。探測主機16安裝在貨艙一側(cè)，維護人員可以通過飛機外壁或者貨艙內(nèi)開啟的檢修門進行維護保養(yǎng)。
[0037]根據(jù)貨艙的尺寸在貨艙頂部布置抽氣口。抽氣口的數(shù)量應滿足探測性能的要求。抽氣口應和貨艙的送風口保持一定距離，為有利于煙氣的抽取，抽氣口底部應盡量與貨艙內(nèi)表面齊平，如圖3。為防止貨物將抽氣口堵住，或撞擊抽氣口，應在抽氣口下方設置防護罩。防護罩應向下突出，而且有較多開孔。圖3給出了抽氣口與防護罩安裝示意圖。抽氣口入口處設置金屬濾網(wǎng)，目的是防止昆蟲、粉塵顆粒等進入吸氣管路。在金屬濾網(wǎng)上方設置溫度探測器。為保證溫度探測器具有較好的探測效果，探測器設置在靠近彎管的位置。探測器可以采用響應速度較快的熱電偶。
[0038]在靠近主機的采樣管4上設置一段加熱裝置5。加熱裝置5可以是一定長度的電加熱管。為了減輕系統(tǒng)的重量，加熱裝置5可只安裝在采樣管的主管路上，而不是在每個支管上都安裝。加熱裝置5與采樣管采用螺紋連接。
[0039]加熱裝置5后設置濾濕裝置6。本發(fā)明采用由分子篩干燥劑壓縮制成的管狀干燥段作為濾濕裝置6，如圖4所示。管狀干燥段中有三個較大的孔，氣流通過其流過。氣流中的水分在通過干燥劑孔段時被吸收。分子干燥劑應具有較強的吸收水分的效果，但不會吸附通過的煙顆粒。濾濕裝置通過螺紋與采樣管連接。濾濕裝置6的干燥效果可以通過調(diào)節(jié)干燥孔的數(shù)量、干燥段的長度調(diào)節(jié)。需要說明的是，濾濕裝置6并不需要濾除氣流中的所有水分，能夠控制氣流中的濕度相對較低，不會對煙霧透光率測量帶來影響即可。
[0040]在濾濕裝置6后，抽入的氣體即進入煙霧透光率探測裝置7。煙霧透光率探測裝置7由進氣口 24、半導體激光器30、激光驅(qū)動電路31、激光準直銅管29、煙霧探測腔25、遮光管26、硅光電池接收器27、硅光電池接收電路28、出氣口 44組成。煙霧探測腔25為輕質(zhì)鋁合金制作的圓筒，長度20cm,外徑4cm,壁厚2mm,兩端封口，水平放置,在靠近兩端面的圓筒壁面上下兩點，分別開直徑2.5cm的圓孔，分別和進氣管和排氣管密封連接。煙霧透光率測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖可參見圖5。
[0041 ] 激光驅(qū)動電路采用恒流源驅(qū)動芯片IC-WKN，激光二極管采用N型半導體激光二極管，功率為5mw，波長為850nm，IC-ffKN由9v供電，根據(jù)芯片使用說明連接電路，產(chǎn)生35mA的驅(qū)動電流，驅(qū)動激光二極管發(fā)光。
[0042]激光二極管固定于激光準直銅管底部，激光準直銅管頂部有準直透鏡，使發(fā)出的激光光軸和銅管軸線重合，激光準直銅管固定到外殼左側(cè)中心。
[0043]硅光電池固定于煙霧探測腔右端面中心，感光面朝向殼體內(nèi)部，在硅光電池前端使用長度2cm，內(nèi)徑5.2_，壁厚1_的黑色塑料管制成的遮光管固定于外殼上，激光光路、遮光管軸線、硅光電池中心位于一條線上，硅光電池暴露于遮光管之外的地方使用黑色噴漆處理，目的是保證硅光電池收到的光線全部來自遮光管內(nèi)部。
[0044]接收電路主要為將硅光電池產(chǎn)生的電壓進行放大電路，主要采用運算放大器工作于線性放大區(qū)進行信號放大，將放大的電壓信號傳送到控制處理單元；控制處理單元驅(qū)動IC-WKN工作和接收硅光電池電壓信號，并將數(shù)據(jù)進行運算，利用下面公式，計算煙霧透光率。
[0045]每英尺透光百分比可以用下面公式計算:
[0046]
【權(quán)利要求】
1.一種基于復合探測技術(shù)的吸氣式飛機貨艙火災探測裝置，其特征在于包括:包括:帶溫度傳感器的采樣口(2)、采樣口防護罩(3)、采樣管(4)、加熱裝置(5)、濾濕裝置(6)、煙霧透光率探測裝置(7)、過濾裝置(32)、C0濃度探測裝置(8)、氣體流量計(9)、采樣泵(10)、排氣裝置(11)、控制處理單元(12)、報警指示器(13)和供電單元(14);所述帶溫度傳感器的采樣口(2)安裝在飛機貨艙頂部，采樣口防護罩(3)安裝在貨艙內(nèi)部位于采樣口(2)下方；所述帶溫度傳感器的采樣口(2)內(nèi)部安裝一溫度傳感器，能夠測量通過采樣口氣流的溫度；采樣口( 2 )通過采樣管依次連接加熱裝置(5 )、濾濕裝置(6 )、煙霧透光率探測裝置(7)、過濾裝置(32)、CO濃度探測裝置(8)、采樣泵(10)和排氣裝置(11);將溫度傳感器、煙霧透光率探測裝置(7)和CO濃度探測裝置(8)測量到的溫度、煙霧透光率和CO濃度數(shù)據(jù)輸送到控制處理單元(12)，所述控制處理單元(12)采集、處理數(shù)據(jù)，所述控制處理單元(12)根據(jù)存儲的貝葉斯網(wǎng)絡火災探測算法判斷火災，控制各組件的工作狀態(tài)；所述報警指示器(13)安裝在飛機駕駛艙內(nèi)，為駕駛員提供火災報警信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于復合探測技術(shù)的吸氣式飛機貨艙火災探測裝置，其特征在于:煙霧透光率探測裝置采用半導體激光器與硅光電池組成的探測光路；主要包括激光二極管，激光準直銅管，進氣管，外殼，遮光管，感光元件為硅光電池的光電接收器，排氣管，接收電路，控制器和激光驅(qū)動電路組成；在外殼的上下兩個面上分別靠近左側(cè)面和右側(cè)面位置開孔，密封連接進氣管和排氣管；激光二極管塞進激光準直銅管內(nèi)，激光準直銅管和硅光電池分別固定于外殼左右側(cè)面的中心位置，激光準直銅管的匯聚中心正對硅光電池正面中心,在娃光電池前面將一圓筒狀遮光管固定到外殼右側(cè)面上,遮光管內(nèi)部壁面為黑色，遮光管中心線和激光發(fā)射線重合，硅光電池只可以接收到通過遮光管內(nèi)部的激光，硅光電池接收面積大于遮光管外徑的部分用黑漆涂黑處理；激光驅(qū)動電路在外殼外面，通過三根線連接激光二極管，接收電路上端連接硅光電池正負極，下端連接控制處理單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于復合探測技術(shù)的吸氣式飛機貨艙火災探測裝置，其特征在于:co探測裝置采用基于紅外吸收原理的CO傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于復合探測技術(shù)的吸氣式飛機貨艙火災探測裝置，其特征在于:采用基于貝葉斯網(wǎng)絡的火災探測算法；貝葉斯網(wǎng)絡火災探測算法確定過程如下:首先對飛機貨艙環(huán)境和火災事故案例進行分析，確定飛機貨艙火災試驗的方案和貨艙中可能對火災探測造成影響的干擾源，并初步確定貝葉斯網(wǎng)絡的節(jié)點與基本結(jié)構(gòu)；下一步開展飛機貨艙火災實驗，實驗中要考慮對火災探測會造成影響的干擾源；在火災實驗中使用與權(quán)利要求1所述的一種基于復合探測技術(shù)的吸氣式飛機貨艙火災探測系統(tǒng)采集火災實驗中的煙霧透光率、煙氣溫度和CO濃度數(shù)據(jù)；使用采集的數(shù)據(jù)進行貝葉斯網(wǎng)絡節(jié)點條件概率的學習；在條件概率學習完成后，將貝葉斯探測模型輸入所述的控制處理單元，在此基礎(chǔ)上開展航空標準要求的1分鐘火災探測試驗，所述的航空標準為中國民用航空規(guī)章第25部，25.858條，2011 ;如果探測系統(tǒng)不滿足1分鐘火災探測試驗的要求，則需要修改網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)、節(jié)點條件概率參數(shù)；如果探測系統(tǒng)能夠滿足1分鐘火災探測試驗，則火災探測算法的確定過程結(jié)束；將得到的算法輸入到所述的控制處理單元中，即可進行火災探測。
【文檔編號】G08B17/00GK103646490SQ201310713260
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月20日
【發(fā)明者】陸松, 楊慎林, 付陽陽, 張丹, 胡洋, 王潔, 張和平 申請人:中國科學技術(shù)大學