专利名称：减光与前向散射光复合式点型光电感烟火灾探测器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于火灾探测技术领域，特别是涉及一种减光与前向散射光复合式点型光电感烟火灾探测器。
技术背景点型光电感烟火灾探测器是目前火灾自动探测报警领域产量最大和使用最为广泛的火灾探测器。点型光电感烟火灾探测器按传感器原理的不同，可分为散光式(应用烟雾粒子对光散射原理)和减光式(应用烟雾粒子对光路遮挡原理)两大类。减光式感烟探测器对于黑色烟雾有较好的响应性，但是对于火灾初期产生的低浓度白色烟雾响应灵敏度却较差，大大低于散光式感烟探测器。散光式感烟探测器又分为前向散光式和后向散光式两种，其中散射角大于90°的前向散光式感烟探测器由于结构简单，所以长期以来点型光电感烟火灾探测器大多采用前向散光式感烟探测器，它对火灾初期产生的粒径较大的白色和灰色 烟雾(如木材热解阴燃火、棉绳阴燃火等)有较高的响应灵敏度，而对粒径较小的黑色烟雾(如聚氨脂塑料明火、正庚烷明火等)响应灵敏度却较差；以至于在一些应用场所，当火灾初期以产生黑烟为主时出现延误报警甚至漏报事故。为了解决前向散光式感烟探测器的这一缺陷，近年来，人们又开发出散射角小于90°、结构比较复杂的后向散光式感烟探测器，它虽然提高了对黑色烟雾的响应灵敏度，但是它对白色烟雾的响应灵敏度却大大低于前向散光式感烟探测器。单一的减光式、前向散光式、后向散光式感烟探测器均难以对不同颜色、不同粒径的广谱烟雾达到均衡灵敏响应性能，而且也不能有效甄別烟雾、水蒸汽、油烟及灰尘，以致在有灰尘、水蒸汽、油烟等环境中工作误报率较高
实用新型内容
针对目前单一减光式或散光式感烟探测器对广谱烟雾均衡灵敏响应性能较差、误报率较高的现实问题，本实用新型提供一种基于不同颜色、不同粒径的广谱烟雾颗粒以及诸如水蒸汽、油烟、灰尘等非烟雾颗粒对红外光的遮挡和散射特性及其量化规律的研究成果，将减光式和前向散光式两种光电感烟探测器进行优化组合的减光与前向散射光复合式点型光电感烟火灾探测器。为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案，一种减光与前向散射光复合式点型光电感烟火灾探测器，包括由迷宫盖和迷宫底座组合而成的感烟迷宫，其特点是在所述的感烟迷宫内部设置有第一红外发光管、第二红外发光管和红外接收管；所述的第二红外发光管与感烟迷宫的中心、红外接收管之间的夹角Z COA为123° 139°，所述的第一红外发光管与感烟迷宫的中心、红外接收管之间的夹角Z BOA为180°，所述的第一红外发光管、第二红外发光管和红外接收管分别与控制电路相连接。所述的第二红外发光管与感烟迷宫的中心、红外接收管之间的夹角Z COA优选为129。 135。。所述的第二红外发光管与感烟迷宫的中心、红外接收管之间的夹角Z COA更优选为 132。。所述的迷宫盖和迷宫底座采用电导率为108S/cm的导电ABS原料铸塑而成。所述的控制电路包括信号处理电路、通信电路、发光控制电路、光电信号转换电路、信号放大及滤波电路、火灾报警控制器及电源电路，信号处理电路通过通信电路与火灾报警控制器相连接，信号处理电路与发光控制电路相连接，光电信号转换电路的输出端与信号放大及滤波电路的输入端相连接，信号放大及滤波电路的输出端与信号处理电路相连接；电源电路分别与通信电路、发光控制电路、光电信号转换电路、信号处理电路及信号放大及滤波电路相连接。所述的发光控制电路包括第一红外发光管、第二红外发光管、第二十二电阻、第二十四电阻，第一红外发光管和第二红外发光管的正极分别与电源的正极相连接，第二红
外发光管的负极经第二十二电阻与第四三极管的集电极相连接，第四三极管的发射极与地相连接，第四三极管的基极经第二十三电阻与单片机的控制端口相连接；第一红外发光管的负极经第二十四电阻与第五三极管的集电极相连接，第五三极管的发射极与地相连接，第五三极管的基极经第八电阻与单片机的控制端口相连接。所述的光电信号转换电路包括红外接收管、第九电阻、第十电阻、第六电容及第七电容，电源的正极经第九电阻分别与红外接收管的负极、第七电容的负极相连接；红外接收管的正极经第十电阻与地相连接，第七电容的正极与地相连接，在第十电阻的两端并联有第六电容，红外接收管的正极与信号放大及滤波电路的输入端相连接。所述的信号放大及滤波电路包括第一级放大器、第二级放大器，第二级放大器的正向输入端一路经第五电容与第一级放大器的输出端相连接，另一路经第十三电阻与地相连接，第一级放大器的正向输入端为信号放大及滤波电路的输入端，第一级放大器的反向输入端经第^ 电阻与地相连接，在第一级放大器的反向输入端与输出端之间并联有第十二电阻和第十二电容；第二级放大器的输出端与单片机的输入端相连接；第二级放大器的反向输入端经第十四电阻与地相连接，在第二级放大器的反向输入端与输出端之间并联有第十五电阻和第十三电容。所述的通信电路包括通信接收电路和通信回答电路，所述的通信接收电路包括第十八电阻、第十九电阻、第二十电阻、第二十一电阻、第三电容、第四电容和第三三极管，电源的正极经第二十一电阻与第三三极管的集电极相连接，第三三极管的发射极与地相连接；第三三极管的集电极与单片机的输入/输出端口相连接，在电源的正极与第三三极管的基极之间连接有第二十电阻，在第三三极管的集电极与发射极之间连接有第四电容，在第三三极管的基极与发射极之间连接有第十九电阻；第三三极管的基极依次经第十八电阻、第三电容与天线相连接；所述的通信回答电路包括第十六电阻、第二三极管和第十七电阻，第二三极管的基极经第十六电阻与单片机的输入/输出端口相连接，第二三极管的发射极与地相连接，第二三极管的集电极经第十七电阻与天线相连接。所述的信号处理电路由单片机及其外围电路组成。本实用新型的探测器的工作原理如下减光与前向散射光复合式点型光电感烟火灾探测器内设有2个红外发光管B、C,红外发光管B、C分别与I个红外接收管A构成了减光式和前向散光式两种感烟探测光路。2个红外发光管B、C由单片机分时控制发光，红外接收管A同步接收红外光强度信号。前向散射光感烟工作原理是当探测器中无烟雾时，红外接收管A仅能接收到红外发光管C发射光的微弱光强；当有烟雾进入探测器时，由于光线遇到烟粒子发生前向散射效应，使红外接收管A收到的光强度增大，进入探测器中的烟粒子越多(烟浓度越大)，红外接收管A收到的光强度则越大，经光/电信号转换后达到火灾感烟探测的目的，前向散光式感烟具有对粒径较大的白色烟雾响应灵敏的特性。减光感烟工作原理是当探测器中无烟雾时，由红外发光管B发出的光线不受遮挡的照射到红外接收管A，当有烟雾进入探测器时，由于烟雾对光线有遮挡作用，使照射到红外接收管A的光强度减弱，进入探测器中的烟粒子越多(烟浓度越大)，则红外接收管A收到的光强度越衰减，从而达到火灾感烟探测的目的，减光式感烟具有对黑色烟雾响应灵敏的特性。本实用新型的有益效果I.广谱感烟本实用新型的探测器对不同颜色、不同粒径的烟雾颗粒有良好的均衡灵敏响应性能，特别是对物质阴燃产生的常温黑色烟雾具有更灵敏的探测特性，在工程应用中能够有效提高早期火灾探测报警能力，根绝火灾产生黑烟场所出现漏报或延误报警的危险情况。2.低误报率本实用新型的探测器由2个红外发光管和I个红外接收管构成了前向散射光和减光两种感烟探测光路，并通过大量实验掌握了典型烟雾颗粒及非烟雾颗粒在该探测器中对红外光的散射特性和量化规律，采取算法处理技术有效甄別烟雾、水蒸汽、油烟及灰尘等，从而大大降低了探测器受环境因素影响的误报率。3.良好的性价比由于采取了以下措施，使本实用新型的探测器成本略低于目前国产的单一前向散射或后向散射式点型光电感烟火灾探测器。(I)本实用新型的探测器的迷宫盖和迷宫底座采用电导率为108S/cm的导电ABS原料铸塑而成，具有本质屏蔽电磁波和抗静电干扰的作用，可省却传统的铜质或不锈钢屏蔽罩；(2)采用电子编(地址)码和可编程总线通信技术，节省了 8位拨码开关和专用通信芯片；(3)本实用新型的探测电路与普通单一传感方式的光电感烟探测电路相比仅增加I个红外发光管。4.与系统兼容灵活本实用新型的探测器采用软件编程的方式可支持任何总线通信协议，通过编程、无需改动探测器硬件电路和结构即可与任何厂家的火灾报警控制器广域兼容。本实用新型的探测器在本质上对粒径较小的黑色烟雾和粒径较大的浅色烟雾有着良好的均衡灵敏响应性能，特别是对火灾初期物质阴燃产生的常温黑色烟雾有更灵敏的探测特性，是一种具有广谱烟雾探测性能的新型光电感烟火灾探测器，在降低误报、杜绝漏报火灾、提高火灾早期探测报警性能等方面优于传统(单一的前向散光式、后向散光式或减光式)的点型光电感烟火灾探测器。本实用新型的探测器总体技术水平和综合性能达到了二十一世纪初国际先进水平，国外同类产品的销售价格较高(在50美元以上)，而本实用新型的探测器成本低廉，仅在30元人民币以内。本实用新型的探测器的开发和应用，为我国复杂建筑场所提供了急需的火灾探测报警新技术、新产品，对减少火灾的损失，保卫人民生命财产安全和经济建设将起到重大作用。它的投产和推广应用不仅可以满足我国对消防安全的新需求，还可替代进口产品，为国家节省大量外汇，将产生显著的社会经济效益。
图I为本实用新型的探测器的结构示意图；图2为本实用新型的探测器的控制电路的电路原理框图；图3为本实用新型的探测器的控制电路中发光控制电路的电路原理图；图4为本实用新型的探测器的控制电路中光电信号转换电路的电路原理图；图5为本实用新型的探测器的控制电路中信号放大及滤波电路的电路原理图；图6为本实用新型的探测器的控制电路中通信电路的电路原理图；图I中，I-红外接收管，2-迷宫盖，3-感烟迷宫的中心，4-感烟迷宫，5第一红外发光管，6-迷宫底座，7-第二红外发光管。
具体实施方式
如图I所示，一种减光与前向散射光复合式点型光电感烟火灾探测器，包括由迷宫盖2和迷宫底座6组合而成的感烟迷宫4，在所述的感烟迷宫4内部设置有第一红外发光管5、第二红外发光管7和红外接收管I ;所述的第二红外发光管7与感烟迷宫的中心3、红外接收管I之间的夹角Z COA为132°，所述的第一红外发光管5与感烟迷宫的中心3、红外接收管I之间的夹角Z BOA为180°，所述的第一红外发光管5、第二红外发光管7和红外接收管I分别与控制电路相连接。所述的迷宫盖2和迷宫底座6采用电导率为108S/cm的导电ABS原料铸塑而成，具有本质屏蔽电磁波和抗静电干扰的作用，可省却传统的铜质或不锈钢屏蔽罩。所述的感烟迷宫4可有效防止外界环境光线及昆虫等干扰源进入本实用新型的探测器内。如图2所示，所述的控制电路包括信号处理电路、通信电路、发光控制电路、光电信号转换电路、信号放大及滤波电路、火灾报警控制器及电源电路，信号处理电路通过通信电路与火灾报警控制器相连接，信号处理电路与发光控制电路相连接，光电信号转换电路的输出端与信号放大及滤波电路的输入端相连接，信号放大及滤波电路的输出端与信号处理电路相连接；电源电路分别与通信电路、发光控制电路、光电信号转换电路、信号处理电路及信号放大及滤波电路相连接。如图3所示，所述的发光控制电路包括第一红外发光管A、第二红外发光管B、第二十二电阻R22、第二十四电阻R24，第一红外发光管A和第二红外发光管B的正极分别与电源的正极相连接，第二红外发光管B的负极经第二十二电阻R22与第四三极管T4的集电极相连接，第四三极管T4的发射极与地相连接，第四三极管T4的基极经第二十三电阻R23与单片机Ul的控制端口 RC4相连接；第一红外发光管A的负极经第二十四电阻R24与第五三极管T5的集电极相连接，第五三极管T5的发射极与地相连接，第五三极管T5的基极经第八电阻R8与单片机Ul的控制端口 RC3相连接。在发光控制电路中，由限流电阻R24、R22分别控制红外发光管A、B的发光强度，由单片机Ul的输出端RC3、RC4分时控制红外发光管A、B的发光状态，将脉冲发光方式调制为100 μ S / S,即每秒发光100微秒，从而可确保红外发光管工作寿命高达100年以上。如图4所示，所述的光电信号转换电路包括红外接收管C、第九电阻R9、第十电阻R10、第六电容C6及第七电容C7，电源的正极经第九电阻R9分别与红外接收管C的负极、第七电容C7的负极相连接；红外接收管C的正极经第十电阻RlO与地相连接，第七电容C7的正极与地相连接，在第十电阻RlO的两端并联有第六电容C6，红外接收管C的正极与信号放大及滤波电路的输入端SI相连接。光电信号转换电路能够将接收到的红外光强度信号转换为电压输出信号SI，单片机Ul对红外发光管A、B采取分时发光控制，并同步采集SI放大信号ADI，从而将前向散射感烟信号和后向散射感烟信号区分开来，C7和C6起稳压和滤波作用。如图5所示，所述的信号放大及滤波电路包括第一级放大器F1、第二级放大器F2，第二级放大器F2的正向输入端一路经第五电容C5与第一级放大器Fl的输出端相连接,另一路经第十三电阻R13与地相连接，第一级放大器Fl的正向输入端为信号放大及滤波电路的输入端SI,第一级放大器Fl的反向输入端经第^ 电阻Rll与地相连接，在第一级放大器Fl的反向输入端与输出端之间并联有第十二电阻R12和第十二电容C12 ;第二级放大器F2的输出端与单片机Ul的输入端ADI相连接；第二级放大器F2的反向输入端经第十四电阻R14与地相连接，在第二级放大器F2的反向输入端与输出端之间并联有第十五电阻R15和第十三电容C13。光电信号转换电路的输出信号SI经两级放大后的ADI电压信号由单片 机Ul的输入端RAO接收，单片机Ul内含8位二进制A/D转换器，能够将ADI电压信号线性转换为分辨率为O 255的数字信号，第一级放大倍数由R12 / Rll的比值决定，C5和R13能够过滤掉第一级放大信号中的本底直流电压成份，允许通过感烟探测脉冲信号；滤波后的第一级放大信号再进行第二级放大，第二级放大倍数由R15 / R14的比值决定，使输出的ADI电压信号为O. 30V 4. 70V, C12、C13起抑制SI瞬态干扰信号的作用。如图6所示，所述的通信电路包括通信接收电路和通信回答电路，所述的通信接收电路包括第十八电阻R18、第十九电阻R19、第二十电阻R20、第二i^一电阻R21、第三电容C3、第四电容C4和第三三极管T3，电源的正极经第二i^一电阻R21与第三三极管T3的集电极相连接，第三三极管T3的发射极与地相连接；第三三极管T3的集电极与单片机Ul的输入/输出端口 RCO相连接，在电源的正极与第三三极管T3的基极之间连接有第二十电阻R20，在第三三极管T3的集电极与发射极之间连接有第四电容C4，在第三三极管T3的基极与发射极之间连接有第十九电阻R19 ;第三三极管T3的基极依次经第十八电阻R18、第三电容C3与天线L+相连接；所述的通信回答电路包括第十六电阻R16、第二三极管T2和第十七电阻R17，第二三极管T2的基极经第十六电阻R16与单片机Ul的输入/输出端口 RC5相连接，第二三极管T2的发射极与地相连接，第二三极管T2的集电极经第十七电阻R17与天线L+相连接。所述的通信接收电路能够将上位机，如火灾报警控制器等总线传输来的由高电平24V和低电平16V组成的载波通信信号，相应转换为高电平5V和低电平OV的信号，并由单片机Ul的输入端RCO接收并译码；单片机Ul按照上位机的通信命令，再通过通信回答电路向上位机回答探测器当前的火灾报警、故障、正常监视等状态信息，也能够按照上位机的命令传输探测器的感烟模拟量、类型码、设定地址码等信息。所述的信号处理电路由单片机及其外围电路组成。所述的单片机主要包括10位二进制A/D转换器、定时器、计数器、12个具备独立方向控制的I/O引脚、随机存贮器RAM、可读/写非易失性存贮器EEPR0M、程序存贮器EPROM等。10位二进制A/D转换器能够将ADI的O. OOV 4. 70V电压信号线性转换为O 1023的数字信号，10位高分辨率A/D转换器为识别烟雾浓度的细微变化和开发感烟火灾探测多判据算法处理技术提供了硬件支持。基于典型烟雾颗粒以及非烟雾颗粒对红外光前向散射和减光特性及其量化规律的实验研究，表明光散射特性对于粒径较大的白色或灰色烟雾有较强的前向散射效应。如图I所示，前向散射角Z COA为123° 139°对粒径较大的浅色烟雾响应灵敏度较高，其中2 0^取132±3°为最佳；所以，本实用新型的探测器将前向散射角Z COA设定为132°。而减光特性是对于粒径较小的黑色烟雾呈较强的光衰减效应，发光管与接收管间距越大、并且发光面与受光面对准度越好，则对烟雾的响应灵敏度越高；所以，本实用新型的探测器的减光结构设计为将第一红外发光管B与红外接收管A分设在感烟迷宫的左上角和右下角，并用管座结构件将第一红外发光管B和红外接收管A固定在对角直线上，即Z BOA设定为180°。本实用新型的探测器通过编程开发了电子编码技术、可编程总线通信技术和算法处理技术，使本实用新型的探测器以良好的性价比、兼容性和可靠性实现了智能判断火灾、实时信息传输等功能。可编程总线通信技术本实用新型的探测器用软件编程的方式支持任何总线通信协议，通过编程、无需改动探测器硬件电路便可与任何厂家的火灾报警控制器兼容工作。本实用新型的探测器可编程总线通信技术，解决了以往总线制探测器只能与固定厂家、固定品牌、固定通信协议的火灾报警控制器配套工作，而不能广域兼容的问题。总线制探测器电子编码技术通过人为操作电子编码器(为本实用新型的探测器配套开发的电子编码专用装置)可对探测器设置I 255之一的地址码，当探测器中的单片机收到电子编码器传输的地址设定命令时，即将该设定地址码保存在单片机非易失性存贮器EEPROM中，探测器与火灾报警控制器联网运行中，每个探测器实时接收由控制器二总线传输的地址信息并与本探测器的设定地址相比较，如果地址判断一致则向控制器回答本探测器的当前状态信息，如果地址判断不一致则不作回答。这种电子编码总线通信技术可省却以往总线制探测器需用8位拨码开关的硬件开销。
权利要求1.一种减光与前向散射光复合式点型光电感烟火灾探测器，包括由迷宫盖和迷宫底座组合而成的感烟迷宫，其特征在于在所述的感烟迷宫内部设置有第一红外发光管、第二红外发光管和红外接收管；所述的第二红外发光管与感烟迷宫的中心、红外接收管之间的夹角Z COA为123° 139°，所述的第一红外发光管与感烟迷宫的中心、红外接收管之间的夹角Z BOA为180°，所述的第一红外发光管、第二红外发光管和红外接收管分别与控制电路相连接。
2.根据权利要求I所述的一种减光与前向散射光复合式点型光电感烟火灾探测器，其特征在于所述的第二红外发光管与感烟迷宫的中心、红外接收管之间的夹角Z COA为129。 135。。
3.根据权利要求2所述的一种减光与前向散射光复合式点型光电感烟火灾探测器，其特征在于所述的第二红外发光管与感烟迷宫的中心、红外接收管之间的夹角Z COA为132。。
4.根据权利要求I所述的一种减光与前向散射光复合式点型光电感烟火灾探测器，其特征在于所述的迷宫盖和迷宫底座采用电导率为108S/cm的导电ABS原料铸塑而成。
5.根据权利要求I所述的一种减光与前向散射光复合式点型光电感烟火灾探测器，其特征在于所述的控制电路包括信号处理电路、通信电路、发光控制电路、光电信号转换电路、信号放大及滤波电路、火灾报警控制器及电源电路，信号处理电路通过通信电路与火灾报警控制器相连接，信号处理电路与发光控制电路相连接，光电信号转换电路的输出端与信号放大及滤波电路的输入端相连接，信号放大及滤波电路的输出端与信号处理电路相连接；电源电路分别与通信电路、发光控制电路、光电信号转换电路、信号处理电路及信号放大及滤波电路相连接。
6.根据权利要求5所述的一种减光与前向散射光复合式点型光电感烟火灾探测器，其特征在于所述的发光控制电路包括第一红外发光管、第二红外发光管、第二十二电阻、第二十四电阻，第一红外发光管和第二红外发光管的正极分别与电源的正极相连接，第二红外发光管的负极经第二十二电阻与第四三极管的集电极相连接，第四三极管的发射极与地相连接，第四三极管的基极经第二十三电阻与单片机的控制端口相连接；第一红外发光管的负极经第二十四电阻与第五三极管的集电极相连接，第五三极管的发射极与地相连接，第五三极管的基极经第八电阻与单片机的控制端口相连接。
7.根据权利要求5所述的一种减光与前向散射光复合式点型光电感烟火灾探测器,其特征在于所述的光电信号转换电路包括红外接收管、第九电阻、第十电阻、第六电容及第七电容，电源的正极经第九电阻分别与红外接收管的负极、第七电容的负极相连接；红外接收管的正极经第十电阻与地相连接，第七电容的正极与地相连接，在第十电阻的两端并联有第六电容，红外接收管的正极与信号放大及滤波电路的输入端相连接。
8.根据权利要求5所述的一种减光与前向散射光复合式点型光电感烟火灾探测器，其特征在于所述的信号放大及滤波电路包括第一级放大器、第二级放大器，第二级放大器的正向输入端一路经第五电容与第一级放大器的输出端相连接，另一路经第十三电阻与地相连接，第一级放大器的正向输入端为信号放大及滤波电路的输入端，第一级放大器的反向输入端经第i 电阻与地相连接，在第一级放大器的反向输入端与输出端之间并联有第十二电阻和第十二电容；第二级放大器的输出端与单片机的输入端相连接；第二级放大器的反向输入端经第十四电阻与地相连接，在第二级放大器的反向输入端与输出端之间并联有第十五电阻和第十三电容。
9.根据权利要求5所述的一种减光与前向散射光复合式点型光电感烟火灾探测器，其特征在于所述的通信电路包括通信接收电路和通信回答电路，所述的通信接收电路包括第十八电阻、第十九电阻、第二十电阻、第二十一电阻、第三电容、第四电容和第三三极管，电源的正极经第二十一电阻与第三三极管的集电极相连接，第三三极管的发射极与地相连接；第三三极管的集电极与单片机的输入/输出端口相连接，在电源的正极与第三三极管的基极之间连接有第二十电阻，在第三三极管的集电极与发射极之间连接有第四电容，在第三三极管的基极与发射极之间连接有第十九电阻；第三三极管的基极依次经第十八电阻、第三电容与天线相连接；所述的通信回答电路包括第十六电阻、第二三极管和第十七电阻，第二三极管的基极经第十六电阻与单片机的输入/输出端口相连接，第二三极管的发射极与地相连接，第二三极管的集电极经第十七电阻与天线相连接。·
专利摘要减光与前向散射光复合式点型光电感烟火灾探测器，属于火灾探测技术领域。本实用新型提供一种将减光式和前向散光式两种光电感烟探测器进行优化组合的减光与前向散射光复合式点型光电感烟火灾探测器。本实用新型包括由迷宫盖和迷宫底座组合而成的感烟迷宫，其特点是在所述的感烟迷宫内部设置有第一红外发光管、第二红外发光管和红外接收管；所述的第二红外发光管与感烟迷宫的中心、红外接收管之间的夹角∠COA为123°～139°，所述的第一红外发光管与感烟迷宫的中心、红外接收管之间的夹角∠BOA为180°，所述的第一红外发光管、第二红外发光管和红外接收管分别与控制电路相连接。
文档编号G08B17/107GK202650184SQ201220206838
公开日2013年1月2日 申请日期2012年5月9日 优先权日2012年5月9日
发明者翁立坚, 刘凯, 杨波 申请人:公安部沈阳消防研究所