一种温度火焰调制光开关、火灾探测器及火灾探测系统

本发明涉及火灾预警，特别是一种温度火焰调制光开关、火灾探测器及火灾探测系统。

背景技术：

1、在火灾中，发现火情的“黄金时间”至关重要，及早发现与处理火情，可以越早帮助人们从火灾中脱身。从众多火灾事件中，人们认识到火灾报警器存在精确与灵敏度较差的问题。现阶段的市场中流通的报警装置，大多采用单式光感或热感的单电路识别模式，而在火灾中很容易由于光的遮挡或温度感应不灵敏等情况导致信号变化不明显，从而出现漏判且单电路模式极易由于某部件损坏而导致感应器损坏。

2、火焰的辐射是具有离散光谱的气体辐射和伴有连续光谱的固体辐射，其波长在0.1～10μm或更宽的范围。使用近红外进行探测，具有响应速度快、成本低、无污染、对人体无危害等优势。

3、二氧化钒是一种有吸引力的温度传感材料，在约68℃时经历了从单斜晶系到金属四方态的热相变，其电阻和近红外光学特性发生了变化。一些研究已经证明了二氧化钒作为热探测器在火灾预警方面的广阔潜力，然而，基于电信号变化的实时监测在极端环境中可能会过早失效。相比之下，利用其特有的热显色性和对近红外光的高透性(室温下)，可以将来自明火的异常热量和火焰统一作为光信号的变化，并由唯一的非接触式终端传感器进行监测，从而很大程度上减少了探测器在火灾中的故障时间。

4、基于此，现提出一种基于相变材料的火灾探测器及探测系统，利用二氧化钒的特性采用光感热感同时监测模式，且对光热的感应呈现非线性的跃变，可以大幅度提升其精准程度与处理时间，且性能损耗率极小，做到“不误判，不晚判”的标准。

技术实现思路

1、鉴于上述现有技术中存在的问题，提出了本发明。

2、因此，本发明所要解决的问题在于如何提升火灾探测器的精确度与灵敏度。

3、为解决上述技术问题，本发明的第一个目的是提供一种温度火焰调制光开关，其包括，衬底；依次堆叠在所述衬底上的缓冲层、相变层以及反射层；所述相变层能够根据温度改变其自身光学透过率；所述反射层用于降低所述温度火焰调制光开关的反射率。

4、作为本发明所述温度火焰调制光开关的一种优选方案，其中：所述衬底的材料为蓝宝石，所述缓冲层的材料为氧化铝，所述相变层的材料为二氧化钒，所述反射层的材料为二氧化硅。

5、作为本发明所述温度火焰调制光开关的一种优选方案，其中：所述衬底的厚度为0.5mm～5mm，所述缓冲层的厚度为1nm～50nm，所述相变层的厚度为5nm～500nm，所述反射层的厚度为10nm～100nm。

6、本发明的第二个目的是提供一种火灾探测器，其包括所述的温度火焰调制光开关，还包括，底座以及与其配合的外罩；监测组件，其设置于所述底座与所述外罩之间，所述监测组件包括红外发射模块和红外接收模块；透光保护壳，其设置于所述外罩的表面，所述温度火焰调制光开关设置于所述透光保护壳的内侧。

7、作为本发明所述火灾探测器的一种优选方案，其中：所述温度火焰调制光开关与所述红外接收模块之间的角度和距离分别为45°和80mm。

8、作为本发明所述火灾探测器的一种优选方案，其中：所述监测组件还包括电路板，以及设置于所述电路板上的微控制器模块、wifi模块、烟雾传感模块和蜂鸣器。

9、作为本发明所述火灾探测器的一种优选方案，其中：在所述底座(500)的内侧还设置有电源模块，所述电源模块用于给所述电路板供电。

10、本发明第三个目的是提供一种火灾探测系统，其特征在于：包括，所述的火灾探测器；服务器单元，用于接收并传递所述火灾探测器的状态信息；用户端，其与所述服务器单元进行信息交互。

11、作为本发明所述火灾探测系统的一种优选方案，其中：所述服务器单元配置有人工智能模型，所述人工智能模型由所述火灾探测器的测试数据库训练而成。

12、作为本发明所述火灾探测系统的一种优选方案，其中：所述用户端包括火灾报警软件，所述服务器单元的数据显示在所述火灾报警软件上。

13、本发明有益效果为：本发明采用的温度火焰调制光开关，可以探测光和温度的变化；同时电路中加入烟雾传感器，减少误报率。该探测系统可以适用于各种场景，用户可以在移动端上对报警的条件进行设置。与其他火灾探测器相比，速度更快，误报率更低，而且可以在火灾发生前及时提醒用户，前景广泛。

技术特征：

1.一种温度火焰调制光开关(s)，其特征在于：包括，

2.如权利要求1所述的温度火焰调制光开关(s)，其特征在于：所述衬底(100)的材料为蓝宝石，所述缓冲层(200)的材料为氧化铝，所述相变层(300)的材料为二氧化钒，所述反射层(400)的材料为二氧化硅。

3.如权利要求1或2所述的温度火焰调制光开关(s)，其特征在于：所述衬底(100)的厚度为0.5mm～5mm，所述缓冲层(200)的厚度为1nm～50nm，所述相变层(300)的厚度为5nm～500nm，所述反射层(400)的厚度为10nm～100nm。

4.一种火灾探测器，其特征在于：包括如权利要求1～3任一项所述的温度火焰调制光开关(s)，还包括，

5.如权利要求4所述的火灾探测器，其特征在于：所述温度火焰调制光开关(s)与所述红外接收模块(702)之间的角度和距离分别为45°和80mm。

6.如权利要求5所述的火灾探测器，其特征在于：所述监测组件(700)还包括电路板(703)，以及设置于所述电路板(703)上的微控制器模块(704)、wifi模块(705)、烟雾传感模块(706)和蜂鸣器(707)。

7.如权利要求6所述的火灾探测器，其特征在于：在所述底座(500)的内侧还设置有电源模块(501)，所述电源模块(501)用于给所述电路板(703)供电。

8.一种火灾探测系统，其特征在于：包括，

9.如权利要求8所述的火灾探测系统，其特征在于：所述服务器单元(1000)配置有人工智能模型，所述人工智能模型由所述火灾探测器的测试数据库训练而成。

10.如权利要求8或9所述的火灾探测系统，其特征在于：所述用户端(1100)包括火灾报警软件，所述服务器单元(1000)的数据显示在所述火灾报警软件上。

技术总结本发明公开了一种温度火焰调制光开关、火灾探测器及火灾探测系统，涉及火灾探测领域，温度火焰调制光开关包括衬底；依次堆叠在所述衬底上的缓冲层、相变层以及反射层；所述相变层能够根据温度改变其自身光学透过率；所述反射层用于降低所述温度火焰调制光开关的反射率。本发明采用的温度火焰调制光开关，可以探测光和温度的变化；同时电路中加入烟雾传感器，减少误报率。该探测系统可以适用于各种场景，用户可以在移动端上对报警的条件进行设置。与其他火灾探测器相比，速度更快，误报率更低，而且可以在火灾发生前及时提醒用户，前景广泛。技术研发人员：刘祚宇,侯梦磊,徐赫,张睿,袁靖凯,周玉晟,詹耀辉,李孝峰受保护的技术使用者：苏州大学技术研发日：技术公布日：2024/7/15