专利名称：喷洒头装置及其控制方法
技术领域：
一般来说，本发明涉及一种喷洒头装置及其控制方法；更具体地说，涉及一种灭火的喷洒头装置及其控制方法。安装在不同地方的喷洒头本身可以检测出是否有火灾发生。当在其安装地方发生火灾时，该喷洒头装置局部自动触发，并且由中心控制站以集中方式控制，因此，它可以更有效地对付火灾的发生。
如图9所示，一个典型的喷洒头H包括通过管接头23与灭火液体供给管33连接的灭火液体排出喷嘴1；从该排出喷嘴1的外表面，向下伸出的O形圈形状的主体2；水平地安装在该O形圈形状的主体2的下端之下及下端上的灭火液体扩散板6；在正常情况下保持排出喷嘴1关闭的阀板3；安装在阀板3和主体2的底部之间的空间内，用于支承阀板3的触发器4；以及安装在该触发器4内的热熔断器7。如图10所示，热熔断器7包括底部封闭的空心鼓状壳体11；充满该壳体11内部，并在室温下为固体的低温熔化的铅13；以及下端插在铅13内，上端从壳体11的顶部突出出来的致动销12。当由于发生火灾而周围温度升高时，在热熔断器7中的低温熔化的铅13熔化，变成液体状态，从而使致动销12沉入铅13中；并因此破坏了上述触发器4阀板的支承平衡。结果，阀板3将灭火液体排出喷嘴1打开，使灭火液体喷出。
还提出了另外一种传统的喷洒头，其中，利用充满随温度升高而膨胀的气体的小玻璃瓶(没有示出)，代替上述的充满低温熔化的铅的热熔断器。如果发生火灾，则小玻璃瓶中的气体膨胀，打破小玻璃瓶，从而使该阀板的支承力丧失。这个喷洒头的工作基本上与上述低温铅式的热熔断器的相同。
另一方面，利用低温铅熔断器或温度膨胀式小玻璃瓶的上述传统喷洒头的结构为熔断器或小玻璃瓶直接对火灾的相当大的热量起反应。从这方面来看，这些传统的喷洒头的缺点在于它们在火灾的初期响应非常慢，这是因为在出现火灾的情况下，直到周围温度达到该低温铅的熔点，或小玻璃瓶的膨胀破坏点，这些喷洒头才触发。考虑到这个问题，由William B.Griffith等人发明的美国专利2,245,144提出了一种不使用火灾的热量，而使用电加热装置的破坏或熔化该小玻璃瓶或低温铅熔断器的方法。如图11所示，在这个专利中，在发生火灾的情况下，膜片(在该专利中的附图标记41)先于熔断器熔断而首先在低温下膨胀；并然后，将电能加在围绕该熔断器或小玻璃瓶的电加热线圈(在该专利中的附图标记20)上。在这个方法中，该膜片起到当周围温度超过一个预定的阈值时就膨胀的机械式温度检测器的作用，同时还起到在膨胀时，将电施加到电加热装置(电加热线圈)上的电气开关的作用。
在Sundholm，Goran发明的国际专利申请PCT/FI93/00164(国际公开号为WO 93/21998)中，示出了另一种使用围绕熔断器或小玻璃瓶的电加热装置的方法。如图12a，12b和12c所示，在这个专利公开中，在小玻璃瓶周围，放置由记忆金属制成的电加热线圈(在该公开中的附图标记8)。在室温下，该记忆金属线圈收缩，以保持电路断开(见图12a)。当由于发生火灾，周围温度达到一个预定阈值时，记忆金属线圈改变其形状(或膨胀)，起到闭合电路的开关的作用。在闭合该电路后，记忆金属线圈起到加热熔断器或小玻璃瓶的电加热装置的作用。作为参考，图12b示出记忆金属线圈膨胀，进行电连接，起加热器作用的状态；而图12c则示出在上述小玻璃瓶被打破以后，在弹簧作用下(在该专利公开中的附图标记6)，主轴(在该公开中的附图标记5)被向下压(以喷洒灭火液体)的状态。
在专利′144和专利公开′21998中所示的喷洒头包括在相当大的火灾热量到达熔断器或小玻璃瓶之前，在一预定的低温下，用于加热熔断器或小玻璃瓶的电加热装置。从这方面来看，这种喷洒头的优点在于它对火灾初期的响应，比传统的使用因大量的火灾热量的直接加热而破坏或熔化的小玻璃瓶或熔断器的喷洒头要快些。然而，这种喷洒头仍有下列缺点首先，由于目前几乎在所有的建筑物中都安装了诸如喷洒头一类的灭火设备，但它们只是在紧急情况下(例如发生火灾)才使用，在不发生火灾的很长时间内，都是不使用的。结果，由于维护不好，灭火设备的电路可能老化或部分被破坏，最后在真正发生火灾时，变成无用的废物。为了解决这个问题，需要经常测试该喷洒头的工作情况。然而，要经常检测大量的安装在天花板上的喷洒头不是一件容易的事。
第二，在多数情况下，火灾总是从一特定地方开始，并且只有安装在该局部地方的喷洒头触发，而安装在相邻的其他房间中的喷洒头则不触发，因此，不可能防止火灾向相邻的房间扩展。另一方面，在先前所述的′144专利中，除了上述的膜片式机械/电子开关以外，还设置有另一个开关装置(在该专利中的附图标记37)，用于手动闭合该电路。设立这种开关装置可以在需要时，对处于不是发生火灾的其他地方的喷洒头建立手动电连接。然而，这个′144号专利没有示出任何可对相应的喷洒头的单独的电连接进行控制的装置(例如，用于喷洒头之间连接的装置，用于获取操作者工作所需的信息的装置，指令传送装置等)。
发明内容
因而，本发明考虑到上述问题而提出。本发明的一个目的是提供一种灭火喷洒头装置及其控制方法。在这种装置中，带有可以以间接方式电加热的低温铅熔断器(或小玻璃瓶)的喷洒头安装在各个不同的地方，他们定期地自行检查有无故障存在。当火灾在其安装地方发生时，他们局部地自动触发；并以集中方式由中心控制站控制。并且，如果需要，在中心控制站中的操作人员可以在任何时间远程检查喷洒头中是否有故障；并可以按如下方式集中地控制多个喷洒头的工作，即，操作人员可以确定和触发在未发生火灾的其他地方的、所希望的一些喷洒头，因此可以更有效地对付火灾的发生。
根据本发明的一个方面，上述和其他一些目的可以通过一喷洒头装置来达到。该装置包括由温度检测装置操纵的加热器；由所述加热器产生的热量熔化的热熔断器；以及用于响应所述热熔断器的熔化打开喷洒头头部的灭火液体排出喷嘴，以排出灭火液体的阀板；其中，所述喷洒头装置还包括具有发送器和接收器的喷洒头头部控制器；所述喷洒头头部控制器根据其内所带的算法按如下方式进行自诊断工作，即，将小量的电流送至所述加热器；并检测流过所述加热器并向外发送自诊断的结果和由所述温度检测装置检测的温度值的电流的大小；以及安装在中心控制站中的主计算机，其将所述自诊断结果和从所述喷洒头头部控制器发出的温度值通知操作者。
根据本发明的另一个方面，提供了一种用于控制喷洒头装置的方法，该喷洒头装置包括至少一个具有用于产生热量的加热器和由来自加热器的热量熔化以触发喷洒头头部的热熔断器的喷洒头头部；至少一个用于控制所述喷洒头头部工作的喷洒头头部控制器；以及安装在中心控制站中的主计算机；该方法包括下列步骤第一步，根据温度检测装置检测到的温度值，使所述喷洒头头部控制器触发所述喷洒头头部；并将检测的温度值和所述喷洒头头部工作状态的信息传送至所述主计算机；第二步， 根据其内所带的算法或来自所述主计算机的控制指令，使所述喷洒头头部控制器进行喷洒头头部自诊断操作；并将自诊断结果传送至所述主计算机；以及，第三步，使中心控制站中的所述主计算机将所述的检测的温度值、所述喷洒头头部的工作状态和来自所述喷洒头头部控制器的自诊断结果通知操作者。
本发明的上述和其他目的、特点和其他优点，从下面结合附图对优选实施例的详细说明将会更加清楚地了解。其中图1为表示根据本发明的优选实施例的喷洒头结构的示意图；图2为图1所示喷洒头的侧视图；图3为表示图1所示喷洒头的结构的简图；图4a为图3中的热熔断器的平面图；图4b为图3中的热熔断器的局部剖开的侧视图；图4c为图3中的热熔断器的底视图；图5为根据本发明优选实施例的喷洒头装置的电路图；图6为说明图5所示喷洒头头部控制器的控制操作，以及图5中在该喷洒头头部与中心控制站中的主计算机之间的信号传递的流程图；图7为用于在图5所示的喷洒头头部控制器和主计算机之间进行信号传递的同步信号的波形图；图8为示出在根据本发明优选实施例的多个喷洒头头部控制器和中心控制站中的主计算机之间的连接的方块图；图9为传统喷洒头头部的截面图；图10为图9中的低温熔化的铅熔断器的放大的截面图；图11为表示一个通常的喷洒头的结构的示意图；图12示出另一个通常的喷洒头的结构，其中图12a为说明在室温下的该喷洒头状态的截面图；图12b为说明记忆金属线圈的膨胀状态(小玻璃瓶加热状态)的截面图；图12c为说明在小玻璃瓶打破后，主轴受压状态(灭火液体喷出状态)的截面图。
具体实施例方式
图1为表示根据本发明优选实施例的喷洒头的结构的示意图；图2为图1所示的喷洒头的侧视图。如这些图所示，该喷洒头包括用于检测周围温度，并根据检测的结果，排出灭火液体的头部H；以及用于控制喷洒头的工作并检查在喷洒头中是否存在故障的喷洒头控制器C。
在图1和图2中，附图标记2表示喷洒头头部H的主体；29表示喷洒头控制器C的主体；8和9表示将喷洒头头部H与喷洒头控制器C电连接的导线；20和21表示将热敏电阻22(见图5)与喷洒头控制器C电连接的导线；而32表示包含用于电施加到喷洒头头部H和控制器C上的动力线和用于发送信号至其他设备或从其他设备接收信号的信号线的电线导管。另外，附图标记33表示与灭火液体贮存箱(没有示出)连接的灭火液体供给管；23表示用于将喷洒头头部H与灭火液体供给管33连接的管接头；而36表示用于将喷洒头控制器C主体29与灭火液体供给管33固定的固定带。
如图3所示，喷洒头头部H包括在主体2的上端通过管接头23和水平地安装在主体下端之下及下端上的灭火液体扩散板6而与灭火液体供给管33连接的灭火液体排出喷嘴1；以及固定在主体2的外表面上的负电极9。
阀板3由连接的触发器4支承，朝向该灭火液体排出喷嘴1的下端，以便在正常情况下保持排出喷嘴1闭合。触发器4由适当的导电材料制成；并且电接地，以便通过在将扩散板6配装到主体2的连接螺钉5和阀板3之间的热熔断器F处保持不稳平衡。
如图4a～4c所示，该热熔断器F包括空心鼓状的、由任何适当的非导电材料(例如陶瓷)制成的，底部封闭的非导电壳体11；由适当的导电材料(例如铅)制成、充满该壳体内部，室温下为固体，并在低温下容易熔化的低温熔化的导电元件13；和由适当的非导电材料(例如陶瓷)制成，下端在导电元件13内固定，而上端在该壳体11顶部突出的圆锥形的非导电致动销12。
负电极接触件10在其一端固定到非导电的壳体11的下端；而另一端与负电极9连接。正电极8则固定在壳体11的内表面上。电加热器14(例如碳膏或金属薄膜)成螺旋状绕在非导电的壳体11的外表面上。加热器在其一个终端与上述负电极接触件10连接，而在其另一终端通过导电元件13与正电极8连接。为了保护该电加热器14，在该电加热器14的外表面上，或距非导电的壳体11的外表面最外的部分上涂覆一层抗腐蚀绝缘薄膜15。
图5为根据本发明的优选实施例的喷洒头装置的电路图。如图所示，该喷洒头装置包括热熔断器F，温度检测电路TS，喷洒头头部控制器C和在中心控制站中的主计算机MC。
该温度检测电路TS安装在该喷洒头头部H中，以在建筑物发生火灾时，迅速地检测出所产生的高热量。为此，该温度检测电路TS包括其电阻值随周围温度变化的热敏电阻22，和温度检测电容器50。
喷洒头控制器C包括将预定的额定电流量施加到热熔断器F，并检测从该热熔断器F返回的电流量的电流供给/反馈回路C1；和用于控制电流供给/反馈回路C1，以将预定量的额定电流供给到热熔断器F的单片微控制器C2。微控制器C2还用于分析被电流供给/反馈回路C1检测到的电流量，并根据分析的结果，鉴别在该热熔断器F中是否有故障及其老化状态。喷洒头控制器C还包括用于将微控制器C2发出的输出信号送到中心控制站中的主计算机MC的信号发送器C3；用于接收来自主计算机MC的输出信号，并将该信号传送至微控制器C2的信号接收器C4；和用于存储识别号的开关51。
该电流供给/反馈回路C1设置有控制光电耦合器81，开关晶体管49，电流检测光电耦合器80，电流检测电容器44和多个装置保护电阻46和48。
信号发送器C3设置有光电耦合器82；多个装置保护电阻53、55和56；和信号传输线87。信号接收器C4带有一对分压电阻57和58；一对防止信号过载和限制反向电压的二极管59和60；以及一条信号接收线88。
多个旁通二极管63和65或64或66与信号传输线87和信号接收线88中的每一条线连接，以防止同与该线并联的其他喷洒头控制器发生信号干涉。结果，即使由于火灾使一特定的喷洒头头部控制器损坏，切断，短路或破坏，其他喷洒头控制器还可保持工作，不会受到该特定的喷洒头控制器的干扰。
应当注意，如果在大量的喷洒头中的多个喷洒头控制器分别包括通往中心控制站的主计算机MC的信号线，则在建筑物中电线的布局将很复杂；并且信号线的数目会有浪费。特别考虑到这点，根据本发明，喷洒头控制器通过双相/四线系统的信号线，与中心控制站中的主计算机MC并联，如图5所示。结果，电线的布局可以简化，并且不论安装在建筑物中的喷洒头数目多少，都可大大减少信号线的数目。
作为参考，图5中的未经描述的附图标记61和62分别表示信号传输线87和信号接收线88的电阻率；而附图标记92表示用于将直流电供给到喷洒头控制器C和温度检测电路TS的直流电源(例如，电池)。
主计算机MC安装在中心控制站中，以远程控制多个喷洒头控制器C，并远程检查相应喷洒头的状态。即主计算机MC从喷洒头控制器C接收信息，例如自诊断结果，检测到的温度结果和工作状态；并将接收到的信息在计算机所带的显示装置(例如，监视器)上显示出来。另外，在危险情况下，主计算机MC会给操作人员发出警报。以这种方式，主计算机MC将相应的喷洒头头部H的状态通知给操作人员；并且根据操作者进行的按键操作或其内包含的算法，将许多控制指令传送给喷洒头头部控制器C，以指导每一个喷洒头头部控制器C进行自诊断操作，或强行触发相关的喷洒头头部H。
现在，参见图1～图8，根据本发明优选实施例，详细说明具有上述结构的喷洒头装置的工作。
首先来讨论由喷洒头头部控制器C进行的热熔断器F的自诊断工作。
在自诊断工作中，在喷洒头头部控制器C中的微控制器C2在一个预定的时间段内，将一脉冲宽度调制(PWM)信号施加到控制光电耦合器81中的发光二极管45上。此时，该PWM信号的占空因数设定成可以提供不致使上述热熔断器F中的低温熔化元件13产生物理变化的小电流量的值。
响应来自微控制器C2的PWM信号，在控制光电耦合器81中的光电晶体管47和开关晶体管49被依次切换，以将一预定量的额定测试电流供给热熔断器F。这时，在与电流检测光电耦合器80中的发光二极管42并联的电阻41的二端产生与流入热熔断器F的电流大小相应的电压。从而，发光二极管42产生与在该电阻41二端产生的电压相对应强度的光。结果，在电流检测光电耦合器80中的光电晶体管43的集电极和发射极之间有电流流过，其大小与从发光二极管42产生的光的强度相对应。然后，在该光电晶体管43的集电极和发射极之间流过的电流施加到电流检测电容器44上。这时，微控制器C2通过其双向输入/输出口72检测电容器44的充电/放电时间；根据检测到的充电/放电时间，判定流过该热熔断器F的电流大小；并且根据判定的结果，诊断该热熔断器F的寿命以及是否存在故障。然后，微控制器C2根据诊断的结果，通过其输出口76，将控制信号输出到发射的光电耦合器82，从而使该光电耦合器82产生一脉冲信号，并将该脉冲信号传送至在中心控制站中的主计算机MC。换言之，从安装该热熔断器F起，经过一段长时间之后，由于腐蚀或其他因素的影响，该热熔断器F的内部线路，或从该热熔断器F至电源92的连接线路，可能被切断或短路，造成该热熔断器F的电流通道上的电阻改变。该电流通道由正电极8→低温熔化元件13→加热器14→负电极接触件10→触发器4→负电极9构成。在这种情况下，流过热熔断器F的电流大小与先前的不同；因此使电容器44的充电/放电时间与先前的不同。结果，根据电容器44的充电/放电时间，微控制器C2可以检查热熔断器F的状态。
下面，将说明喷洒头头部控制器C的工作，该控制器通过温度检测电路TS检测火灾发生，并因此触发喷洒头头部H。
温度检测电路TS中的热敏电阻22的电阻随着周围温度的变化而变化；而电容器50的充电/放电时间则随着热敏电阻22的电阻变化而改变。即基于热敏电阻22的电阻R和电容器50的电容C的时间常数改变。这时，在喷洒头头部控制器C中的微控制器C2，通过其双向的输入/输出口74，检测电容器50的充电/放电时间；根据检测到的充电/放电时间，检测周围温度并根据检测的结果，判定是否有火灾产生。然后，微控制器C2根据判定的结果，通过其输出口76，输出控制信号给发射的光电耦合器82，从而使该光电耦合器82产生一个脉冲信号，并将该脉冲信号传送至中心控制站中的主计算机MC。当判定出发生火灾时，微控制器C2将PWM信号施加到控制光电耦合器81中的发光二极管45上。这时，PWM信号的占空因数设定成可提供预定量的额定电流值，该额定电流大小可允许在上述热熔断器F中的加热器14产生足以熔化上述的导电元件13那么高的热量。作为对来自微控制器C2的PWM信号的响应，在控制光电耦合器81中的光电晶体管47和开关晶体管49被依次切换，将预定量的额定电流送至热熔断器F。
来自开关晶体管49的电流，流过如下构成的热熔断器F的电流通道正电极8→低温熔化元件13→加热器14→负电极接触件10→触发器4→负电极9。这时，加热器14产生的热量，比该低温熔化元件13的熔点高；并且，鼓状非导电壳体11和导电元件13由于被加热器14产生的热量而同时被加热。随着由于受热，低温熔化元件13熔化，放在上面的圆锥形致动销12向下运动，从而，使该触发器4的不稳平衡被破坏，并因此，阀板3打开。结果，灭火液体从灭火液体存贮箱(没有示出)，通过供给管33，送至排出喷嘴1；再从该排出喷嘴1排出。从该排出喷嘴1排出的灭火液体，被扩散板6反射和扩散；并从而在建筑物内喷射。同时，由以下构成的热熔断器F的电流通道正电极8→低温熔化元件13→加热器14→负电极接触件10→触发器4→负电极9被阻断，从而没有电流流至加热器14。
下面，参照图6所示的流程图来说明喷洒头头部控制器C的控制工作，以及信号在该喷洒头头部控制器C和中心控制站中的主计算机MC之间的传送。这个说明将围绕着喷洒头头部控制器C进行。
作为参考，喷洒头头部控制器C和中心控制站中的主计算机MC基于计算同步脉冲数的通信系统在它们之间传送和接收信号。如图7所示，所有数据都在时间间隔t1内的同步信号开始，并然后转换成具有相应脉冲数的脉冲信号。接着，该脉冲信号在被分割成不同的时间间隔t2和t3同时进行传送。这里，同步信号的脉冲宽度P1比数据信号的脉冲宽度P2窄(即P1＜P2)。因此，这些信号可以被喷洒头头部控制器C和中心控制站中的主计算机MC辨识。
首先，在步骤S10中，当从直流电源92接收到直流电时，喷洒头头部控制器C被初始化，等待来自中心控制站中的主计算机MC的指令。然后，在步骤S20中，喷洒头头部控制器C确定，是否被中心控制站中的主计算机MC呼叫。如果在步骤S20中，喷洒头头部控制器C没有被主计算机MC呼叫，则控制器C进行步骤S30中的热熔断器F自诊断操作。在步骤S40中，喷洒头头部控制器C，从自诊断结果中确定在热熔断器F中是否有故障。如果在步骤S40中确定在热熔断器F中有故障，则在步骤S50中，喷洒头头部控制器C将存在故障报告给主计算机MC，然后终止控制工作。
在以上的步骤S40中确定在该热熔断器F中没有故障情况下，则在步骤S60中，喷洒头头部控制器C通过温度检测电路TS检测在有关喷洒头所安装地方的当前温度；并在步骤S55中，将检测结果报告给中心控制站中的主计算机MC。然后，在步骤S70中，喷洒头头部控制器C确定所检测的当前温度是否超过预定的阈值(例如，大约70℃)。当在步骤S70中确定所检测的当前温度超过预定的阈值时，则喷洒头头部控制器C认为已经发生火灾；并然后进行至步骤S120，触发喷洒头。在步骤S120中，该喷洒头头部控制器C触发喷洒头头部H，喷出灭火液体。
另一方面，当在上述步骤S70中确定检测到的当前温度不超过预定的阈值时，则在步骤S80中，喷洒头头部控制器C将检测到的当前温度值存储在存储器中。然后，在步骤S90中，该喷洒头头部控制器从该存储器中读出先前存储的温度值；并在步骤S100中，计算被读出的先前温度值与检测到的当前温度值之差。接着，在步骤S110中，该喷洒头头部控制器C将在上述步骤S100中计算出的湿度差与预定的阈值(例如，大约3℃)进行比较。如果比较的结果为计算出的温度差不大于预定的阈值，则喷洒头头部控制器C回到上述的步骤S20。
在以上的步骤S110中确定计算出的温度差大于预定的阈值的情况下，则在步骤S120中，喷洒头头部控制器C认为火灾已经发生，并然后触发喷洒头头部H，喷出灭火液体。这里，计算当前温度值与先前温度值之差，并将计算出的温度差与预定的阈值比较的原因是，当周围温度突然改变(例如，偏差高达30℃)，以及当周围温度达到预定的阈值(例如70℃)时，则使喷洒头触发。即当周围温度突然改变时，喷洒头头部控制器C认为，这种情况就是发生了火灾(即，它估计火灾是在低温下发生的)，并因此触发喷洒头。然后，在步骤S130中，喷洒头头部控制器C向中心控制站中的主计算机MC报告喷洒头已经触发，然后结束控制作业。
另一方面，在上述步骤S20中被中心控制站中的主计算机MC呼叫时，在步骤S140中，喷洒头头部控制器C，将由开关51存储的识别号传送至主计算机MC，以确认该呼叫。在此，中心控制站中的主计算机MC，根据来自喷洒头头部控制器C的识别号，辨识确认喷洒头头部控制器C；并将指令传送给该确认的控制器C。当接收到来自中心控制站中的主计算机MC的指令时，喷洒头头部控制器C在步骤S150中，分析接收到的指令；并在步骤S160中确定，是否主计算机MC已指导去进行热熔断器F的自诊断工作。如果在步骤S160中确定，主计算机MC已经指导进行热熔断器F的自诊断工作，则喷洒头头部控制器C进行至上述步骤S30，进行自诊断工作。然而，如果在步骤S160中确定，主计算机MC没有指导进行热熔断器F的自诊断工作，则在步骤S170中，喷洒头头部控制器确定主计算机MC是否指导触发该喷洒头。当在步骤S170中确定主计算机MC没有指导触发该喷洒头，则喷洒头头部控制器C回到上述步骤S20。但当在步骤S170中确定主计算机MC已经指导触发该喷洒头，则该喷洒头头部控制器C进行至上述步骤S120，触发喷洒头。
在上述这种结构和工作方式的本发明的喷洒头装置中，多个喷洒头头部控制器通过通信线路与中心控制站中的主计算机MC并联，因此，他们可由主计算机MC以集中方式控制。这种结构可使操作者在中心控制站中很容易通过主计算机MC发现有故障的喷洒头。另外，当从某一个喷洒头头部控制器接收到关于发生火灾的报告时，操作人员可以控制靠近所报告的喷洒头头部控制器的地方所安装的其他控制器，以触发在那些地方的喷洒头。因此，本发明的喷洒头装置可以防止火灾扩展，因此可以有效地灭火。
工业上的适用性如上所述，根据本发明，安装在相应地方的喷洒头内设置的控制器，通过温度检测电路检测温度；并根据检测的结果，分别触发相应的喷洒头。因此，本发明的喷洒头装置不但可以最大限度地减少喷洒头的误操作，而且可以在火灾扩展之前的初始阶段，估计出发生火灾，而喷出灭火液体。
另外，根据本发明，安装在相应地方的喷洒头内设置的喷洒头头部控制器，本身可以检查在相应喷洒头中是否存在故障；并将结果分别报告给在中心控制站中的主计算机。因此，中心控制站的操作人员可以通过主计算机很容易发现有故障的喷洒头。
根据本发明，中心控制站中的主计算机从喷洒头头部控制器接收关于安装在相应地方的喷洒头的工作状态的报告，并根据接收到的报告，指导该喷洒头头部控制器，触发相应的喷洒头。因此，当从特定喷洒头头部控制器接到关于发生火灾的报告时，中心控制站中的操作者可以控制安装在靠近该报告的喷洒头头部控制器地方的其他控制器，去触发在那些地方的喷洒头。这样，本发明的喷洒头装置可以防止火灾扩展，并从而有效地扑灭在复杂的建筑物(例如大厦)中的火灾。
另外，根据本发明，多个喷洒头头部控制器通过双相/四线系统的信号线路与中心控制站中的主计算机并联。因此，电线布局可以简化；并且，不论安装在一个建筑物中的喷洒头数目如何，可以大大减少信号线的数量。
虽然，为了说明的目的已经阐述了本发明优选实施例，但本领域技术人员将知道，在不偏离所附权利要求书限定的本发明的范围和精神的情况下，可以作各种不同的改进，增加和替代。
权利要求
1.一种喷洒头装置，包括由温度检测装置操纵的加热器；由来自所述加热器的热量熔化的热熔断器；以及用于响应所述热熔断器的熔化打开喷洒头头部的灭火液体排出喷嘴以排出灭火液体的阀板；其中，所述喷洒头装置还包括包括发送器和接收器的喷洒头头部控制器；所述喷洒头头部控制器根据其内所带的算法以如下方式进行自诊断工作，即，将小量的电流送至所述加热器；并检测流过所述加热器并向外发送自诊断的结果和由所述温度检测装置检测的温度值的电流大小；以及安装在中心控制站中的主计算机，其将所述自诊断的结果和从所述喷洒头头部控制器发送的温度值通知操作者。
2.如权利要求1所述的喷洒头装置，其特征在于，在所述中心控制站中的所述主计算机根据操作者进行的按键操作，或本身所带的算法，将控制指令传送给所述的喷洒头头部控制器，指导所述的喷洒头头部控制器进行所述的自诊断工作；以及所述喷洒头头部控制器适于自身或响应来自所述主计算机的所述控制指令进行所述自诊断操作；并将自诊断结果传送至所述主计算机。
3.如权利要求1所述的喷洒头装置，其特征在于，所述中心控制站中的所述主计算机适于根据操作者进行的按键操作，或本身所带的算法，将控制指令发送给所述喷洒头头部控制器，指导所述喷洒头头部控制器去强行触发所述的喷洒头头部；以及所述喷洒头头部控制器自身可响应所述温度检测装置检测的所述温度值触发所述喷洒头；或不论所述温度值如何，响应来自所述主计算机的所述控制指令，强行触发所述喷洒头。
4.如权利要求1～3中任一项所述的喷洒头装置，其特征在于，所述喷洒头头部控制器包括单片微控制器，用于响应所述温度检测装置检测到的所述温度值，或来自所述中心控制站中所述主计算机的控制信号，产生电流生成信号；电流供应装置，用于响应来自所述微控制器的所述电流生成信号，将预定量的电流送至所述加热器；以及电流反馈装置，用于根据送至所述微控制器的检测出的电流大小，检测流过所述加热器的电流大小，并输出信号。
5.如权利要求4所述的喷洒头装置，其特征在于，从所述微控制器发出的所述电流生成信号为脉宽调制信号；以及所述电流供给装置包括可以响应来自所述微控制器的所述脉宽调制信号的控制光电耦合器；和可以响应所述控制光电耦合器的开关晶体管。
6.如权利要求4所述的喷洒头装置，其特征在于，所述电流反馈装置包括与所述加热器的电流供应线串联的电阻；具有与所述电阻并联的发光二极管和连接到所述微控制器输入终端的光电晶体管的电流检测光电耦合器；以及一端与所述光电晶体管的输出终端连接，而另一端与接地电压终端连接的电流检测电容；并且所述微控制器适于检测所述电流检测电容器的充电/放电时间，并根据检测到的充电/放电时间，判定流过所述加热器的电流大小。
7.如权利要求1所述的喷洒头装置，其特征在于，多个喷洒头头部控制器与所述中心控制站中的所述主计算机连接，以根据其内所带的算法及响应来自所述主计算机的控制指令工作。
8.如权利要求7所述的喷洒头装置，其特征在于，所述多个喷洒头头部控制器通过双相/四线系统的信号传输/接收线与所述主计算机并联。
9.如权利要求7所述的喷洒头装置，其特征在于，多个旁通二极管与每一条所述的信号传输/接收线连接，以防止同与该线并联的其他喷洒头头部控制器发生信号干扰。
10.一种用于控制喷洒头装置的方法，该喷洒头装置包括至少一个具有用于产生热量的加热器和由所述加热器产生的热量熔化以触发所述喷洒头头部的热熔断器的喷洒头头部；至少一个用于控制所述喷洒头头部工作的喷洒头头部控制器；以及安装在中心控制站中的主计算机；该方法包括下列步骤a)根据由温度检测装置检测到的温度值，使所述喷洒头头部控制器触发所述喷洒头头部；并将关于检测到的温度值和所述喷洒头头部工作状态的信息传送至所述主计算机；b)根据其内所带的算法或响应来自所述主计算机的控制指令，使所述喷洒头头部控制器进行自诊断工作；并将自诊断的结果传送至所述主计算机；以及c)使在所述中心控制站中的所述主计算机将所述检测到的温度值，所述喷洒头头部的工作状态和从所述喷洒头头部控制器发出的所述自诊断结果通知操作者。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述步骤b)包括在预定的时间段内，通过供给小量的、不致使所述热熔断器熔化的电流给所述加热器和热熔断器，进行所述的自诊断操作；反馈检测流过所述加热器的电流大小；以及根据检测到的电流大小，检查在所述喷洒头中是否有故障以及喷洒头头部的老化状态的步骤。
12.如权利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述步骤a)包括响应所述温度检测装置检测到的所述温度值自身触发所述喷洒头头部；或不论所述温度值如何，响应来自所述主计算机的所述控制指令，强行触发所述喷洒头头部的步骤。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述步骤a)包括下列步骤a-1)如果由所述温度检测装置检测到的所述温度值，超过第一预定阈值，则触发所述喷洒头；而如果不超过所述第一预定阈值，则将所述检测的温度值存储在存储器中；a-2)将所述检测到的温度值，与预先存储在所述存储器中的温度值进行比较，计算温度差；以及a-3)如果计算的温度差超过第二预定阈值，则触发所述喷洒头头部。
全文摘要
喷洒头装置包括至少一个具有用于产生热量的加热器(14)和由来自加热器(14)热量熔化以触发喷洒头头部(H)的热熔断器(F)的喷洒头头部(H);至少一个用于控制喷洒头头部(H)工作的喷洒头头部控制器(C);以及安装在中心控制站中的主计算机(MC)。该喷洒头头部控制器(C)根据由温度检测电路(TS)检测到的温度值,触发喷洒头头部(H);并将关于该检测的温度值和该喷洒头头部(H)的工作状态的信息传送给主计算机(MC)。该喷洒头头部控制器(C),根据其内所带的算法,或来自主计算机(MC)的控制指令,进行喷洒头头部(H)自诊断操作;并将自诊断的结果传送至主计算机(MC)。
文档编号A62C37/12GK1347330SQ00806420
公开日2002年5月1日 申请日期2000年3月8日 优先权日2000年2月21日
发明者吉钟镇 申请人:吉钟镇