一種無線光電式煙感探測器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種煙霧探測器，特別涉及一種利用低功耗無線通訊技術(shù)同時排除環(huán)境干擾的光電式煙感探測器。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的煙感探測器是目前世界上應(yīng)用最普遍、數(shù)量最多的探測器。它廣泛應(yīng)用于家居、商場、賓館、辦公樓、歌舞廳、倉庫等場所。感煙火災(zāi)探測器分為點型和線型感煙火災(zāi)探測器。其中，市場應(yīng)用較多的是點型感煙火災(zāi)探測器，點型探測器分為離子型和光電式感煙火災(zāi)探測器。
[0003]已有的光電式煙感探測器，大都為有線消防產(chǎn)品，并且大都是獨立式的探測器。這些煙感探測器安裝過程中需要大面積布線，如果有一個探測器使用過程中出現(xiàn)故障需要大面積排查，安裝和檢修成本比較高。
[0004]現(xiàn)有的利用無線傳輸?shù)臒煾刑綔y器，迷宮位于整個電路板的側(cè)面，如果探測器安裝在不利感煙位置，當(dāng)有來自不同方位的煙霧信號時，不能及時的發(fā)出聲光報警。中國專利CN03203787.2公布了一種煙霧探測器，其不能滿足國標(biāo)GB20517-2006中關(guān)于方向性測試的要求。國標(biāo)中要求，在報警器的不同方位上測量8次響應(yīng)閾值，每測完一次，報警器應(yīng)按同一方向繞其垂直軸線旋轉(zhuǎn)45°，將其最大響應(yīng)閾值和最小響應(yīng)閾值記錄下來，且其最大最小響應(yīng)閾值之比不能大于1.6，而其專利中的迷宮設(shè)計，不能滿足國標(biāo)中方向性測試的要求，并且其煙感探測器在安裝過程中，如果被人為的取走，就不能在正常的監(jiān)視范圍內(nèi)時，未能及時的報警通知用戶。
[0005]目前火災(zāi)探測信號處理算法大都采用基本處理算法，包括:閾值法、變化率檢測法、趨勢算法、斜率算法、持續(xù)時間算法。目前市場上煙感探測器主要采用閾值法及相關(guān)的自校準(zhǔn)算法來進行相關(guān)信號處理。閾值法:閾值法是一種最簡便，使用最為普遍的火災(zāi)探測算法。此算法是設(shè)定一個或幾個判定閾值，當(dāng)采集到的煙感信號AD值超過設(shè)定閾值，就發(fā)出報警信號。閾值法雖然簡單、容易實現(xiàn)，但是其對環(huán)境的適應(yīng)力差，容易產(chǎn)生誤報現(xiàn)象。而在探測器安裝使用過程中，探測器的迷宮容易受到環(huán)境中灰塵的污染，迷宮中對光的散射路徑發(fā)生變化，導(dǎo)致誤報警的發(fā)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明為了彌補現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供了一種利用無線通訊技術(shù)，可以獨立式安裝且安裝方便，能排除環(huán)境污染，實時監(jiān)測探測器工作狀態(tài)，同時降低工程成本的光電式煙感探測器。
[0007]本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種無線光電式煙感探測器，自上而下依次設(shè)有上殼，電路板，底殼，安裝底板，其特征在于:所述上殼頂部設(shè)有按鍵孔和報警指示燈孔，所述電路板的中央位置開有凹槽，電路板的正面通過凹槽連接迷宮，所述電路板通過膨脹螺絲固定在上殼上，電路板與上殼之間有安裝環(huán)，所述探測器底殼上設(shè)有電池倉、接觸電極點、蜂鳴器，所述安裝底板中央開有固定孔，安裝底板上設(shè)有與接觸電極點相對應(yīng)的彈片，所述上殼與底殼通過卡扣連接，所述安裝底板與底殼通過連接柱連接。
[0008]所述迷宮的兩個紅外對管的接口呈180°，可以正好卡在電路板的凹槽內(nèi)，可以保證煙霧比較均勻的通過迷宮，迷宮上蓋正好貼在上殼內(nèi)壁，迷宮可以比較牢固的固定在電路板與上殼中間。
[0009]所述電路板的反面安裝有單片機、AD采集模塊，無線射頻模塊，紅外光發(fā)射二極管和紅外光接收二極管，正面裝有迷宮、測試按鍵、報警指示燈。
[0010]所述單片機為低功耗的MSP430芯片，極大的降低了系統(tǒng)功耗，處于休眠狀態(tài)的探測器其功耗電流小于8uA。
[0011]所述電池倉內(nèi)采用9V鋰電池供電，探測器可以正常工作6~8年，大大降低了用戶成本及電池更換過程帶來的麻煩。
[0012]上述無線光電式煙感探測器進行火災(zāi)探測時，利用光散射原理對火災(zāi)初期產(chǎn)生的煙霧進行探測，利用433MHz通訊頻段來進行信號傳輸，其特征在于:具體包括如下步驟:
(I)學(xué)習(xí)過程:為了區(qū)分每個消防主機關(guān)聯(lián)的煙感探測器，在正常工作之前利用遙控器給每個探測器學(xué)習(xí)編碼，編碼內(nèi)容包括消防主機地址、探測器樓棟、單元、房間號、探測器序號等信息，測試按鍵按下超過ls，無線射頻模塊進入學(xué)習(xí)狀態(tài)；如果探測器學(xué)習(xí)成功，遙控器會收到無線射頻模塊發(fā)出的應(yīng)答信號，同時探測器的蜂鳴器會發(fā)出提示音，提示地址學(xué)習(xí)成功，每個探測器通過學(xué)習(xí)，得到自身的地址信息，具有了身份識別的功能，如果學(xué)習(xí)不成功，遙控器收不到應(yīng)答信號，同時探測器的蜂鳴器不發(fā)出提示音，重復(fù)上述長按測試按鍵操作，繼續(xù)進入學(xué)習(xí)狀態(tài)；相反如果測試按鍵按下不超過ls，探測器就進入測試工作模式，探測器通過無線射頻模塊發(fā)測試信號。
[0013](2)煙霧信號及電池電壓信號采集過程:本發(fā)明為了降低系統(tǒng)功耗，采用分時處理方法；探測器在正常工作狀態(tài)，當(dāng)環(huán)境中無煙霧時，紅外光接收二極管接收不到紅外光發(fā)射二極管發(fā)出的紅外光，后續(xù)AD采集模塊的采樣電路無電信號變化，則煙霧信號的采樣周期為8S，每隔8S進行一次煙信號AD采樣；當(dāng)環(huán)境中有煙霧時，煙霧顆粒進入迷宮(5)內(nèi)使紅外光發(fā)射二極管發(fā)出的紅外光發(fā)生散射，散射的紅外光的強度與煙霧濃度呈一定線性關(guān)系，后續(xù)采樣電路發(fā)生變化，通過單片機判斷這些變化量來確認是否發(fā)生火警，如果連續(xù)兩次采集的AD值高于設(shè)定的閾值，則進入預(yù)警狀態(tài)，采樣周期改為2S，通過縮短采樣周期來提高煙霧探測的準(zhǔn)確性；單片機通過采集來的數(shù)據(jù)進行分析，來判斷是否有火情發(fā)生，一旦確認火警，報警指示燈點亮，并啟動蜂鳴器報警，同時利用無線通訊技術(shù)，將火災(zāi)信號上傳給消防主機，消防主機通過打電話或發(fā)短信通知用戶，同時啟動無線開關(guān)附屬設(shè)備啟動水栗或是消防栓，達到消防聯(lián)動的效果；
(3)煙霧信號處理過程:采用環(huán)境基底值跟隨的污染處理方法，首先對采集的煙感信號，利用中位值均值濾波算法對其濾波處理:采樣樣本長度為12，去掉最大值，去掉最小值，剩余長度為10的采樣樣本取均值M ;在干凈環(huán)境中每次采集的M值作為采集煙霧AD值的基值A(chǔ)Dstart，根據(jù)實際情況每隔24小時采集一次煙感污染信號，報警閾值設(shè)為gate_value。將采集的污染值存放在一個Savesmoke [30]的數(shù)組中，當(dāng)采集的污染值個數(shù)小于30時，就將現(xiàn)有的污染值取均值進行判斷，當(dāng)采集的污染值大于30時，采取先進先出的方式取數(shù)組中30個污染值取均值得到g_sm0keadnew ;如果采集的污染值大于起初設(shè)置的煙霧AD基值，就認為存在污染，報警閾值也相應(yīng)的增大，其增值大小為g_smokeadnew_Adstart ；利用有污染狀態(tài)下的報警閾值作為新報警閾值，再利用基本的煙感閾值算法來判斷實際是否有煙霧火災(zāi)發(fā)生；
(4)主動上報過程:為了驗證探測器處于正常工作狀態(tài)，并將其工作狀態(tài)信息上傳給消防主機，本發(fā)明中的煙感探測器在工作過程中，探測器通過無線射頻模塊每隔十分鐘主動上報數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)信息包括是否有火情發(fā)生或是工作電池是否欠壓及探測器是否處于正常工作狀態(tài)的信息，無線射頻模塊在上報數(shù)據(jù)的同時，探測器的指示燈閃亮，提醒用戶探測器處于正常工作狀態(tài)。
[0014]進一步的，所述進行步驟(2)煙霧信號采集過程的同時，AD采集模塊還對電池電壓進行采樣，其采樣周期為五分鐘，如果采集到的電壓信號低于正常工作電壓，蜂鳴器就發(fā)出欠壓提醒，提醒用戶及時更換電池，避免因電池欠壓影響探測器正常工作，帶來