便携式综合环境测试传感器.doc

便携式综合环境参数探测传感器 概述 消防应急救援装备是指用于火灾扑救和其它各类灾害抢险救援任务的灭火剂以及各类装备器材的总称。它是一个国家或地区应急能力的重要体现，也是构成消防部队应急救援战斗力的两大要素（人与装备）之一。 随着我国经济建设的快速发展，城市化和工业化进程不断加快，火灾危害大幅上升，城市遭受重特大火灾的威胁日益严重，灭火救援中一些关键技术装备功能不能完全满足实战需求。用于灭火救援的消防员个人防护装备还不具备高效率、智能化、多功能集成的一体化功能。例如:缺乏集成有红外成像、通讯设备的消防头盔;缺乏具有后场报警和定位功能的消防员呼救器;缺乏具有抗菌、除臭功能、耐洗涤性能更好的消防员灭火防护服等。消防员基本防护装备的材料和功能需要创新。研制消防员个人多功能安全报警装置，不仅具有静比呼救报警功能，而且具有辐射???和危险气体浓度检测报警功能，能够通过无线通讯传送报警信息;研制多功能消防头盔，具有无线通信、烟雾可视及照明功能等。 在消防救援工作中，如何适应现代化形式的需要，如何更好的处理复杂多变的火灾事故，将风险系数降到最低成为消防救援设备面临和等待去解决的问题！国内的消防救援设备虽然种类颇多，但是技术功能单一，面对复杂的火灾地形就显得无能为力！现代化的火灾可以总结为“火灾范围大，火灾风险强，地理位置复杂”。现代化的社会，无论是建筑楼宇，工业场所，私人家居，都有各自的救援难度！建筑楼宇多面临的难度，一是楼层的高度，二是楼层期间的错综复杂，无论是在建筑防火设备的配备还是面临火灾时的救援都有一定程度的困难！工业厂所面临的火灾救援难度会更大，工业场所通常会涉及一些危险物品，比如易爆，易燃等危险品随时可能威胁救援人员的人身安全！ 便携式综合环境参数探测传感器正是顺应了当今消防员个人防护装备技术“智能化、标准化、数字化、轻便化、高效化、通用化”的未来发展方向，其可通过设备发射或人工投掷到需要探测的空间内，如火场监测或其他存在危险隐患的空间内，检测空间内部温度、有害气体等环境参数，通过无线网络实现多级自动组网数据通信扩大有效检测范围，通过手持终端或网络系统服务器终端接收检测数据，为救援人员及指挥员判断现场环境，制定救援实施计划提供数据支持。 产品组成 该产品外形为球形，主要由天线、温度传感器、气体传感器组件、电路、电池等部分组成，产品传感器内部通过配重块，确保其在静止状态时处于通信与检测周边环境所需的最佳姿态，其整体采用耐高温密封胶灌封，减缓高温、冲击等外界恶劣环境对内部器件的影响，其中气体传感器探测部分直接与外部联通。 灌封 天线 温度传感器 气体、烟雾、 火焰传感器 电路（信号处理、组网通信） 电池 配重 图1 产品组成结构示意图 2.1主要功能参数 1.测量温度范围：0℃～650℃； 2.气体测量参数：瓦斯、煤气等； 3.火焰传感器：4.35μm； 4.烟雾传感器：0.1mg/m3； 5.通信方式：无线mesh网络； 6.电池供电：3.7V。 2.2主要研究问题 2.2.1温度传感器 铂电阻温度传感器是利用其电阻与温度成一定函数关系而制成的温度传感器。本产品采用我所成熟的铂电阻传感器工艺及技术，最大程度避免二次开发带来的成本增加的同时，我所航天品质的传感器制造技术实力也为产品的可靠性提供了有力的保证。 图2铂电阻温度探头 2.2.2气体传感器 由于气体种类繁多, 性质各不相同不可能用一种传感器检测所有类别的气体。目前实际使用最多的是半导体气敏传感器，考虑到最常用到的环境场合（如工业厂房、商业建筑及居民住宅等火场）及产品的待命时限、功耗等因素，设计采用半导体式瓦斯、煤气气体传感器，其具有： 1.基本上组件不劣化； 2.容易做成本质安全防爆构造； 3.可检测瓦斯浓度到100%，输出为线性； 4.可检测不燃性瓦斯； 5.功耗低加热电力极小(约20mW)，且具有体积小巧，轻便等优点。 图3气体传感器 2.2.3火焰传感器 目前，消防上用的火焰探测器种类比较多：主要有红外火焰探测器，紫外火焰探测器，双波段红外火焰探测器，三波段红外火焰探测器，单红紫外复合火焰探测器，双红紫外火焰探测器等等。具体根据探测波段可分为：单紫外、单红外、双红外、三重红外、红外/紫外、附加视频等火焰探测器。 针对本产品的实际应用场合，采用隔爆型三波段红外火焰探测器其具有如下特点： 1.室内或室外，碳氢化合物燃烧； 2.对干扰源有很高免疫力，误报率极低； 3.探测距离远； 4.对非碳氢化合物燃烧不敏感； 5.运用三个具有窄带滤波的不同波长的红外传感器，其中一只传感器工作在反映火焰信息的中心波长，另外两只传感器监视环境中的其他红外辐射。 图4三波段红外火焰探测器 2.2.4烟雾传感器 烟雾传感器就是通过监测烟雾的浓度来实现火灾防范的， HYPERLINK /view/