专利名称：基于光纤和gprs的无人值守分布式火灾探测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种火灾监测系统，其尤指一种基于光纤和GPRS 的无人值守分布式火灾探测系统。
背景技术：
火一旦失去控制，将给人类带来巨大的危害。火是无情的，但
同时它也是可以预防、可以避免的。如何珍视生命，探测火灾，是 当今一个重要的课题。
当前使用的消防报警控制系统主要由火灾探测系统和消防联 动控制系统组成。其探测控制原理源自日本20世纪70年代末80 年代初期的探测联动控制技术，现在通称为"传统火突自动报警系 统"。其主要目的是及早发现火灾事故隐患，发出报警信号，以提 示值班人员采取相应的措施或启动联动控制系统以抑制火灾发生 或扩大。然而由于当前使用的"传统形式的火灾探测系统"智能化 技术滞后，当这些火灾探测器工作时，火灾已处于初期甚至中后期 阶段，且损失和灾害多数已经发生和形成，无法真实的实时的及早 发现和分析并且杜绝初期的火灾事故隐患，故而难以实现其"预警，， 的目的与作用，从而出现了因"防"与"消"不能完美结合而导致 火灾事故频频发生。因此，如何在火灾隐患的潜伏期及时发现并控 制火灾的形成，积极主动的、行之有效的从根本上杜绝火灾的发生，
无疑是一个非常有意义的课题。火灾自动报警控制系统的可靠性主 要来源取决于传感器可靠、真实、实时、有效的测量。可靠性是衡 量消防探测报警系统质量的关键指标。经过多年来火灾调查研究发 现，绝大多数的火灾事故都是由于温度过高引起的，火突形成发展
的过程大致分为以下几个步骤
发热------阴燃------冒烟起火------火苗窜起------火势
扩大蔓延------大火燃起形成火灾------爆炸
从该过程分析，如果能够在火灾潜伏期温度緩慢的上升过程中 就能即时发现火灾隐患并采取相应措施，无疑是最佳的防范时机。
传统消防探测系统主要由烟感探测器，温感探测器，烟温复 合式探测器，可燃气体探测器，红外对射探测器，感温电缆，信号 输入模块，手动报警按钮等组成。灭火系统主要由水喷雾灭火系统 和气体灭火系统以及移动式灭火系统等组成。
传统的火灾探测器消而不防，安装繁瑣，造价高昂，而且需要 经常对探测器进清洁维护、保养。绝大多数火灾探测器本身必须通 电工作，故而也不能完全排除火灾探测起本身因短路等原因导致火 灾发生的可能，加之其极高的漏报、误报率，不但造成了公共资源 的损失和浪费，而且使用户产生了 "狼来了"的心理，从而严重影 响了火灾自动报警系统的形象。
现在国内外有极少数的厂家生产出了光纤火灾探测设备，能精 确测温，掌握温度变化趋势，有效预警火灾。该类设备主要由传感 光纤、光电子模块和信号处理模块3大部分组成。光电子模块发出 一束探测激光脉冲，脉冲沿光纤产生的回波光信号，经过光电子模
块的光电转换，信号处理模块将极小的信号放大并做分析处理，探
测火灾的发生与否.但现有产品，存在着以下一些问题
1. 数据处理速度慢，整个测量周期长，延误报警时间；
2. 报警输出，消防联动，连接复杂，灵活性差；
3. 不具有备用电源，不能应对停电事件；
4. 软件界面功能单一；
5. 不具备远程监控，升级维护难度大；
6. 不具备无人职守功能，人工干预量大。
有鉴于此，本实用新型是根据上述的事项以解决已知的问题。
实用新型内容
本实用新型主要目的是提供一种基于光纤和GPRS的无人值守 分布式火灾探测系统，其是利用 一个中央控制模块连接一个因特网 与一个通信模块，以达无人远程监测，能对该装置进行监控、升级 以及该装置可透过该通信;漠块以进行火突的通知。
本实用新型次要目的是提供一种基于光纤和GPRS的无人值守 分布式火灾探测系统，其是利用继电器以连接一个串型接口，例 如RS-485,标准的接口降低系统联机的复杂性，实现了继电器的 分布式配置具有非常好的工程易用性。
本实用新型又一个目的是提供一种基于光纤和GPRS的无人值 守分布式火灾探测系统，其是利用该中央控制模块连接一个信号处 理模块，该信号处理^t块是可编程逻辑器件，以加速数据处理速度， 以提升产品的性能。
为实现本实用新型的目的及解决其技术问题，，本实用新型是
通过以下技术方案来实现的。本实用新型提供一种基于光纤和GPRS 的无人值守分布式火灾探测系统，是包含至少一个感温光纤、 一个 光电单元，该光电单元连接该感温光纤，其中， 一个中央控制模块 分别连接至少一个电池、 一个因特网、 一个信号处理^f莫块以及一个 通信模块，该信号处理模块连接该光电单元，且该中央控制模块连 接至少一个继电器，该继电器连接一个串行接口。
为实现本实用新型的目的，本实用新型还采用如下技术方案。
前述的基于光纤和GPRS的无人值守分布式火灾探测系统，其 中该串行接口为RS-485接口。
前述的基于光纤和GPRS的无人值守分布式火灾探测系统，其 中该信号处理模块为可编程逻辑器件。
为实现本实用新型的目的，本实用新型还釆用如下技术方案。 本实用新型提供一种基于光纤和GPRS的无人值守分布式火灾探测 系统，是包含至少一个感温光纤、 一个光电单元，该光电单元连接 该感温光纤，其中， 一个中央控制模块连接一个信号处理模块，该 信号处理模块连接该光电单元，该信号处理模块为可编程逻辑器 件。
前述的基于光纤和gprs的无人值守分布式火灾^:测系统，其
中该中央控制才莫块是连4妄一个因特网。
前述的基于光纤和GPRS的无人值守分布式火灾探测系统，其 中该中央控制模块是连接一个通信模块。
前述的基于光纤和GPRS的无人值守分布式火灾探测系统，其
中该中央控制模块是连接一个继电器，该继电器连接一个串行接 口 。
前述的基于光纤和GPRS的无人值守分布式火突探测系统，其 中该串行接口为RS-485接口。
为了加快数据处理速度，减少测量时间，采用大规模可编程逻 辑器件，来实现硬件级别的数据处理，速度较传统的软件累加方法， 在速度上提高了 10多倍，大大提升了产品的性能。
对于报警的开关量输出，采用本地继电器输出和标准485接口 相结合的方式，也实现了继电器的分布式配置，具有非常好的工程 易用性。
对于一些突发停电事件，本实用新型采用UPS供电，平时供电 正常时，处于浮充状态， 一旦停电就可以持续供电3小时，给用户 留出处理时间，扫除时间上的测量盲区。做到不间断测量。
该系统采用通过网络通信，能对系统进行在线监控和升级，维 护方Y更，成本寸氐。
为了减少人工干预量，配备了通信模块，能将系统的运行状 况实时的传送到手机终端，让技术人员真正实现无人值守，运筹帷 幄。
相较于现有技术，本实用新型具有如下的优点采用大规模可 编程逻辑器件，实现快速测量，提升产品性能。采用软硬件结合的 报警输出方式，提高了工程易用性。采用UPS电源，使设备在断点 和火灾的情况下能继续监测，扫除时间上的盲区，提高系统的可靠 性。采用网络监控、维护和升级，实现远程监控，降低成本。采用
GPRS技术，实现无人职守火突探测。
图1其为本实用新型一个较佳实施例的结构示意图。
图2其为本实用新型一个较佳实施例的实施步骤流程图。
具体实施方式
现有的采用普通数据采集卡或者DSP的方案，造成数据处理速 度过慢，对于报警的开关量输出，现有系统大都用很多继电器输出， 系统连线复杂，易用性低，且，对于一些突发停电事件，现有系统 都将无法正常运转，导致事件上的探测盲区，如果在这个时间段发 生火灾将无法探测，同时以减少人工干预量，故本实用新型以提供 一个装置是解决上述的问题。
首先，请参阅图1,其为本实用新型一个4交佳实施例的结构示 意图；如图所示，本实用新型分布式光纤传感火突监测的远程监测 系统10是包含一个中央控制模块12、 一个报警输出模块14、 一个 信号处理模块16、 一个通信模块18、 一个光电模块20以及一个因 特网22。
其中，中央控制模块12是分别连接报警输出模块14、信号处 理模块16、通信模块18以及因特网22，信号处理模块16更进一 步连接光电模块20。光电模块20是连接一个偶合器202,耦合器 202 —端是连接至少一个感温光纤204。中央控制模块12经由信号 处理模块16连接之光电模块20产生一个10ns级的激光脉冲，通 过耦合器202进入到感温光纤204,由于光纤204中的二氧化硅分
子振动产生的Raman散射信号经过光纤204回到耦合器202，这种 方式类似雷达，形成0TDR (光时域反射)，将每个点的信号在时序 上区分出来。而Raman回波信号的强弱受光纤204散射点所处的温 度调制。这样，本实用新型的分布式光纤传感火灾监测的远程监测 装置10既能测温也能定位。散射信号经过耦合器202回到光电模 块2G后传输至信号处理模块16进行处理。
经过信号处理模块16的数字处理，信号进入到中央控制模块 12，经过运算，比较，判定火灾险情的发生与否。 一旦满足报警条 件，中央控制模块12会联动其他消防设备，并通过通信模块18, 把报警信息实时传输给相关人员，在接到报警信息之后能控制中央 控制模块12做相应的处理。
在维护和升级方面，我们采用网络程序更新，只要现场工作人 员将系统连到因特网22上，就可以进行维护和支持了。
本实用新型更进一步包含一个电池24,例如UPS电源，电池 24连接中央控制模块12,使设备在断点和火灾的情况下能继续监 测，扫除时间上的盲区，提高系统的可靠性。
再者，本实用新型的信号处理模块16是摒弃现有的釆用普通 数据采集卡或者DSP的方案，采用大规模可编程逻辑器件，来实现 硬件级别的数据处理，速度较传统的软件累加方法，在速度上提高 了10多倍，大大提升了产品的性能。
对于报警的开关量输出，现有系统大都用很多继电器输出，系 统连线复杂，易用性低，在本实用新型中采用继电器输出和标准 RS-485接口相结合的方式，也实现了继电器的分布式配置，具有非
常好的工程易用性。
上述设计使本实用新型可以测量速度快、联动方式灵活、具
有UPS电源、界面友好、可远程维护的无人职守火突探测设备。可
以广泛应用于电力，隧道，地铁，石油，管道等场合。
又，请参阅图2，其为本实用新型一个较佳实施例的实施步骤 流程图；如图所示，本实用新型分布式光纤传感火灾监测的远程监 测装置10步骤包含
SIO，测试开始；
S20,测定温度是否超出门搵值；
S30,同点连续测定温度是否超出门檻值；以及
S40，发出火灾警报。
由于测定温度时产生大量数据，以及火灾同时可能造成电源中 断，影响供电时会同时影响检视火突发生地点，且，由于本实用新 型是无人监控的装置，故，是根据上述的技术以达本实用新型的技 术要点。
权利要求1、一种基于光纤和GPRS的无人值守分布式火灾探测系统，是包含至少一个感温光纤、一个光电单元，该光电单元连接该感温光纤，其特征在于，一个中央控制模块分别连接至少一个电池、一个因特网、一个信号处理模块以及一个通信模块，该信号处理模块连接该光电单元，且该中央控制模块连接至少一个继电器，该继电器连接一个串行接口。
2、 根据权利要求1所述的基于光纤和GPRS的无人值守分布式 火灾探测系统，其特征在于，该串行接口为RS-485接口。
3、 根据权利要求1所述的基于光纤和GPRS的无人值守分布式 火灾探测系统，其特征在于，该信号处理模块为可编程逻辑器件。
4、 一种基于光纤和GPRS的无人值守分布式火灾探测系统，是 包含至少一个感温光纤、 一个光电单元，该光电单元连接该感温光 纤，其特征在于， 一个中央控制模块连接一个信号处理模块，该信 号处理模块连接该光电单元，该信号处理模块为可编程逻辑器件。
5、 根据权利要求5所述的基于光纤和GPRS的无人值守分布式 火灾探测系统，其特征在于，该中央控制模块是连接一个因特网。
6、 根据权利要求5所述的基于光纤和GPRS的无人值守分布式 火突探测系统，其特征在于，该中央控制模块是连接一个通信模块。
7、 根据权利要求5所述的基于光纤和GPRS的无人值守分布式 火灾探测系统，其特征在于，该中央控制模块是连接一个继电器， 该继电器连接一个串行接口 。
8、根据权利要求7所述的基于光纤和GPRS的无人值守分布式 火灾探测系统，其特征在于，该串行接口为RS-485接口。
专利摘要一种基于光纤和GPRS的无人值守分布式火灾探测系统，包括感温光纤、耦合器、信号处理模块、中央控制模块、报警输出模块和信息模块。本实用新型通过高速信号处理模块探测的Raman散射光信号强度的变化和精确计算光纤所处的环境温度，通过中央控制模块来实现火灾预警报警处理，因特网技术支持远程控制和更新，方便技术支持维护，内置UPS电源管理系统，应对断电突发事件，保障系统工作可靠。用通信技术来使技术人员实时掌握安全情况，真正方便快捷，低成本的实现无人值守火灾探测预警。
文档编号G08B17/06GK201203923SQ20082000528
公开日2009年3月4日 申请日期2008年4月14日 优先权日2008年4月14日
发明者徐海峰 申请人:深圳市迅捷创世科技有限公司