專利名稱：噴灑頭裝置及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一般來說，本發(fā)明涉及一種噴灑頭裝置及其控制方法；更具體地說，涉及一種滅火的噴灑頭裝置及其控制方法。安裝在不同地方的噴灑頭本身可以檢測出是否有火災(zāi)發(fā)生。當在其安裝地方發(fā)生火災(zāi)時，該噴灑頭裝置局部自動觸發(fā)，并且由中心控制站以集中方式控制，因此，它可以更有效地對付火災(zāi)的發(fā)生。
如圖9所示，一個典型的噴灑頭H包括通過管接頭23與滅火液體供給管33連接的滅火液體排出噴嘴1；從該排出噴嘴1的外表面，向下伸出的O形圈形狀的主體2；水平地安裝在該O形圈形狀的主體2的下端之下及下端上的滅火液體擴散板6；在正常情況下保持排出噴嘴1關(guān)閉的閥板3；安裝在閥板3和主體2的底部之間的空間內(nèi)，用于支承閥板3的觸發(fā)器4；以及安裝在該觸發(fā)器4內(nèi)的熱熔斷器7。如圖10所示，熱熔斷器7包括底部封閉的空心鼓狀殼體11；充滿該殼體11內(nèi)部，并在室溫下為固體的低溫熔化的鉛13；以及下端插在鉛13內(nèi)，上端從殼體11的頂部突出出來的致動銷12。當由于發(fā)生火災(zāi)而周圍溫度升高時，在熱熔斷器7中的低溫熔化的鉛13熔化，變成液體狀態(tài)，從而使致動銷12沉入鉛13中；并因此破壞了上述觸發(fā)器4閥板的支承平衡。結(jié)果，閥板3將滅火液體排出噴嘴1打開，使滅火液體噴出。
還提出了另外一種傳統(tǒng)的噴灑頭，其中，利用充滿隨溫度升高而膨脹的氣體的小玻璃瓶(沒有示出)，代替上述的充滿低溫熔化的鉛的熱熔斷器。如果發(fā)生火災(zāi)，則小玻璃瓶中的氣體膨脹，打破小玻璃瓶，從而使該閥板的支承力喪失。這個噴灑頭的工作基本上與上述低溫鉛式的熱熔斷器的相同。
另一方面，利用低溫鉛熔斷器或溫度膨脹式小玻璃瓶的上述傳統(tǒng)噴灑頭的結(jié)構(gòu)為熔斷器或小玻璃瓶直接對火災(zāi)的相當大的熱量起反應(yīng)。從這方面來看，這些傳統(tǒng)的噴灑頭的缺點在于它們在火災(zāi)的初期響應(yīng)非常慢，這是因為在出現(xiàn)火災(zāi)的情況下，直到周圍溫度達到該低溫鉛的熔點，或小玻璃瓶的膨脹破壞點，這些噴灑頭才觸發(fā)。考慮到這個問題，由William B.Griffith等人發(fā)明的美國專利2,245,144提出了一種不使用火災(zāi)的熱量，而使用電加熱裝置的破壞或熔化該小玻璃瓶或低溫鉛熔斷器的方法。如圖11所示，在這個專利中，在發(fā)生火災(zāi)的情況下，膜片(在該專利中的附圖標記41)先于熔斷器熔斷而首先在低溫下膨脹；并然后，將電能加在圍繞該熔斷器或小玻璃瓶的電加熱線圈(在該專利中的附圖標記20)上。在這個方法中，該膜片起到當周圍溫度超過一個預(yù)定的閾值時就膨脹的機械式溫度檢測器的作用，同時還起到在膨脹時，將電施加到電加熱裝置(電加熱線圈)上的電氣開關(guān)的作用。
在Sundholm，Goran發(fā)明的國際專利申請PCT/FI93/00164(國際公開號為WO 93/21998)中，示出了另一種使用圍繞熔斷器或小玻璃瓶的電加熱裝置的方法。如圖12a，12b和12c所示，在這個專利公開中，在小玻璃瓶周圍，放置由記憶金屬制成的電加熱線圈(在該公開中的附圖標記8)。在室溫下，該記憶金屬線圈收縮，以保持電路斷開(見圖12a)。當由于發(fā)生火災(zāi)，周圍溫度達到一個預(yù)定閾值時，記憶金屬線圈改變其形狀(或膨脹)，起到閉合電路的開關(guān)的作用。在閉合該電路后，記憶金屬線圈起到加熱熔斷器或小玻璃瓶的電加熱裝置的作用。作為參考，圖12b示出記憶金屬線圈膨脹，進行電連接，起加熱器作用的狀態(tài)；而圖12c則示出在上述小玻璃瓶被打破以后，在彈簧作用下(在該專利公開中的附圖標記6)，主軸(在該公開中的附圖標記5)被向下壓(以噴灑滅火液體)的狀態(tài)。
在專利′144和專利公開′21998中所示的噴灑頭包括在相當大的火災(zāi)熱量到達熔斷器或小玻璃瓶之前，在一預(yù)定的低溫下，用于加熱熔斷器或小玻璃瓶的電加熱裝置。從這方面來看，這種噴灑頭的優(yōu)點在于它對火災(zāi)初期的響應(yīng)，比傳統(tǒng)的使用因大量的火災(zāi)熱量的直接加熱而破壞或熔化的小玻璃瓶或熔斷器的噴灑頭要快些。然而，這種噴灑頭仍有下列缺點首先，由于目前幾乎在所有的建筑物中都安裝了諸如噴灑頭一類的滅火設(shè)備，但它們只是在緊急情況下(例如發(fā)生火災(zāi))才使用，在不發(fā)生火災(zāi)的很長時間內(nèi)，都是不使用的。結(jié)果，由于維護不好，滅火設(shè)備的電路可能老化或部分被破壞，最后在真正發(fā)生火災(zāi)時，變成無用的廢物。為了解決這個問題，需要經(jīng)常測試該噴灑頭的工作情況。然而，要經(jīng)常檢測大量的安裝在天花板上的噴灑頭不是一件容易的事。
第二，在多數(shù)情況下，火災(zāi)總是從一特定地方開始，并且只有安裝在該局部地方的噴灑頭觸發(fā)，而安裝在相鄰的其他房間中的噴灑頭則不觸發(fā)，因此，不可能防止火災(zāi)向相鄰的房間擴展。另一方面，在先前所述的′144專利中，除了上述的膜片式機械/電子開關(guān)以外，還設(shè)置有另一個開關(guān)裝置(在該專利中的附圖標記37)，用于手動閉合該電路。設(shè)立這種開關(guān)裝置可以在需要時，對處于不是發(fā)生火災(zāi)的其他地方的噴灑頭建立手動電連接。然而，這個′144號專利沒有示出任何可對相應(yīng)的噴灑頭的單獨的電連接進行控制的裝置(例如，用于噴灑頭之間連接的裝置，用于獲取操作者工作所需的信息的裝置，指令傳送裝置等)。

發(fā)明內(nèi)容
因而，本發(fā)明考慮到上述問題而提出。本發(fā)明的一個目的是提供一種滅火噴灑頭裝置及其控制方法。在這種裝置中，帶有可以以間接方式電加熱的低溫鉛熔斷器(或小玻璃瓶)的噴灑頭安裝在各個不同的地方，他們定期地自行檢查有無故障存在。當火災(zāi)在其安裝地方發(fā)生時，他們局部地自動觸發(fā)；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員可以在任何時間遠程檢查噴灑頭中是否有故障；并可以按如下方式集中地控制多個噴灑頭的工作，即，操作人員可以確定和觸發(fā)在未發(fā)生火災(zāi)的其他地方的、所希望的一些噴灑頭，因此可以更有效地對付火災(zāi)的發(fā)生。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，上述和其他一些目的可以通過一噴灑頭裝置來達到。該裝置包括由溫度檢測裝置操縱的加熱器；由所述加熱器產(chǎn)生的熱量熔化的熱熔斷器；以及用于響應(yīng)所述熱熔斷器的熔化打開噴灑頭頭部的滅火液體排出噴嘴，以排出滅火液體的閥板；其中，所述噴灑頭裝置還包括具有發(fā)送器和接收器的噴灑頭頭部控制器；所述噴灑頭頭部控制器根據(jù)其內(nèi)所帶的算法按如下方式進行自診斷工作，即，將小量的電流送至所述加熱器；并檢測流過所述加熱器并向外發(fā)送自診斷的結(jié)果和由所述溫度檢測裝置檢測的溫度值的電流的大??；以及安裝在中心控制站中的主計算機，其將所述自診斷結(jié)果和從所述噴灑頭頭部控制器發(fā)出的溫度值通知操作者。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種用于控制噴灑頭裝置的方法，該噴灑頭裝置包括至少一個具有用于產(chǎn)生熱量的加熱器和由來自加熱器的熱量熔化以觸發(fā)噴灑頭頭部的熱熔斷器的噴灑頭頭部；至少一個用于控制所述噴灑頭頭部工作的噴灑頭頭部控制器；以及安裝在中心控制站中的主計算機；該方法包括下列步驟第一步，根據(jù)溫度檢測裝置檢測到的溫度值，使所述噴灑頭頭部控制器觸發(fā)所述噴灑頭頭部；并將檢測的溫度值和所述噴灑頭頭部工作狀態(tài)的信息傳送至所述主計算機；第二步， 根據(jù)其內(nèi)所帶的算法或來自所述主計算機的控制指令，使所述噴灑頭頭部控制器進行噴灑頭頭部自診斷操作；并將自診斷結(jié)果傳送至所述主計算機；以及，第三步，使中心控制站中的所述主計算機將所述的檢測的溫度值、所述噴灑頭頭部的工作狀態(tài)和來自所述噴灑頭頭部控制器的自診斷結(jié)果通知操作者。


本發(fā)明的上述和其他目的、特點和其他優(yōu)點，從下面結(jié)合附圖對優(yōu)選實施例的詳細說明將會更加清楚地了解。其中圖1為表示根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的噴灑頭結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2為圖1所示噴灑頭的側(cè)視圖；圖3為表示圖1所示噴灑頭的結(jié)構(gòu)的簡圖；圖4a為圖3中的熱熔斷器的平面圖；圖4b為圖3中的熱熔斷器的局部剖開的側(cè)視圖；圖4c為圖3中的熱熔斷器的底視圖；圖5為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的噴灑頭裝置的電路圖；圖6為說明圖5所示噴灑頭頭部控制器的控制操作，以及圖5中在該噴灑頭頭部與中心控制站中的主計算機之間的信號傳遞的流程圖；圖7為用于在圖5所示的噴灑頭頭部控制器和主計算機之間進行信號傳遞的同步信號的波形圖；圖8為示出在根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的多個噴灑頭頭部控制器和中心控制站中的主計算機之間的連接的方塊圖；圖9為傳統(tǒng)噴灑頭頭部的截面圖；圖10為圖9中的低溫熔化的鉛熔斷器的放大的截面圖；圖11為表示一個通常的噴灑頭的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖12示出另一個通常的噴灑頭的結(jié)構(gòu)，其中圖12a為說明在室溫下的該噴灑頭狀態(tài)的截面圖；圖12b為說明記憶金屬線圈的膨脹狀態(tài)(小玻璃瓶加熱狀態(tài))的截面圖；圖12c為說明在小玻璃瓶打破后，主軸受壓狀態(tài)(滅火液體噴出狀態(tài))的截面圖。
具體實施例方式
圖1為表示根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的噴灑頭的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2為圖1所示的噴灑頭的側(cè)視圖。如這些圖所示，該噴灑頭包括用于檢測周圍溫度，并根據(jù)檢測的結(jié)果，排出滅火液體的頭部H；以及用于控制噴灑頭的工作并檢查在噴灑頭中是否存在故障的噴灑頭控制器C。
在圖1和圖2中，附圖標記2表示噴灑頭頭部H的主體；29表示噴灑頭控制器C的主體；8和9表示將噴灑頭頭部H與噴灑頭控制器C電連接的導(dǎo)線；20和21表示將熱敏電阻22(見圖5)與噴灑頭控制器C電連接的導(dǎo)線；而32表示包含用于電施加到噴灑頭頭部H和控制器C上的動力線和用于發(fā)送信號至其他設(shè)備或從其他設(shè)備接收信號的信號線的電線導(dǎo)管。另外，附圖標記33表示與滅火液體貯存箱(沒有示出)連接的滅火液體供給管；23表示用于將噴灑頭頭部H與滅火液體供給管33連接的管接頭；而36表示用于將噴灑頭控制器C主體29與滅火液體供給管33固定的固定帶。
如圖3所示，噴灑頭頭部H包括在主體2的上端通過管接頭23和水平地安裝在主體下端之下及下端上的滅火液體擴散板6而與滅火液體供給管33連接的滅火液體排出噴嘴1；以及固定在主體2的外表面上的負電極9。
閥板3由連接的觸發(fā)器4支承，朝向該滅火液體排出噴嘴1的下端，以便在正常情況下保持排出噴嘴1閉合。觸發(fā)器4由適當?shù)膶?dǎo)電材料制成；并且電接地，以便通過在將擴散板6配裝到主體2的連接螺釘5和閥板3之間的熱熔斷器F處保持不穩(wěn)平衡。
如圖4a～4c所示，該熱熔斷器F包括空心鼓狀的、由任何適當?shù)姆菍?dǎo)電材料(例如陶瓷)制成的，底部封閉的非導(dǎo)電殼體11；由適當?shù)膶?dǎo)電材料(例如鉛)制成、充滿該殼體內(nèi)部，室溫下為固體，并在低溫下容易熔化的低溫熔化的導(dǎo)電元件13；和由適當?shù)姆菍?dǎo)電材料(例如陶瓷)制成，下端在導(dǎo)電元件13內(nèi)固定，而上端在該殼體11頂部突出的圓錐形的非導(dǎo)電致動銷12。
負電極接觸件10在其一端固定到非導(dǎo)電的殼體11的下端；而另一端與負電極9連接。正電極8則固定在殼體11的內(nèi)表面上。電加熱器14(例如碳膏或金屬薄膜)成螺旋狀繞在非導(dǎo)電的殼體11的外表面上。加熱器在其一個終端與上述負電極接觸件10連接，而在其另一終端通過導(dǎo)電元件13與正電極8連接。為了保護該電加熱器14，在該電加熱器14的外表面上，或距非導(dǎo)電的殼體11的外表面最外的部分上涂覆一層抗腐蝕絕緣薄膜15。
圖5為根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的噴灑頭裝置的電路圖。如圖所示，該噴灑頭裝置包括熱熔斷器F，溫度檢測電路TS，噴灑頭頭部控制器C和在中心控制站中的主計算機MC。
該溫度檢測電路TS安裝在該噴灑頭頭部H中，以在建筑物發(fā)生火災(zāi)時，迅速地檢測出所產(chǎn)生的高熱量。為此，該溫度檢測電路TS包括其電阻值隨周圍溫度變化的熱敏電阻22，和溫度檢測電容器50。
噴灑頭控制器C包括將預(yù)定的額定電流量施加到熱熔斷器F，并檢測從該熱熔斷器F返回的電流量的電流供給/反饋回路C1；和用于控制電流供給/反饋回路C1，以將預(yù)定量的額定電流供給到熱熔斷器F的單片微控制器C2。微控制器C2還用于分析被電流供給/反饋回路C1檢測到的電流量，并根據(jù)分析的結(jié)果，鑒別在該熱熔斷器F中是否有故障及其老化狀態(tài)。噴灑頭控制器C還包括用于將微控制器C2發(fā)出的輸出信號送到中心控制站中的主計算機MC的信號發(fā)送器C3；用于接收來自主計算機MC的輸出信號，并將該信號傳送至微控制器C2的信號接收器C4；和用于存儲識別號的開關(guān)51。
該電流供給/反饋回路C1設(shè)置有控制光電耦合器81，開關(guān)晶體管49，電流檢測光電耦合器80，電流檢測電容器44和多個裝置保護電阻46和48。
信號發(fā)送器C3設(shè)置有光電耦合器82；多個裝置保護電阻53、55和56；和信號傳輸線87。信號接收器C4帶有一對分壓電阻57和58；一對防止信號過載和限制反向電壓的二極管59和60；以及一條信號接收線88。
多個旁通二極管63和65或64或66與信號傳輸線87和信號接收線88中的每一條線連接，以防止同與該線并聯(lián)的其他噴灑頭控制器發(fā)生信號干涉。結(jié)果，即使由于火災(zāi)使一特定的噴灑頭頭部控制器損壞，切斷，短路或破壞，其他噴灑頭控制器還可保持工作，不會受到該特定的噴灑頭控制器的干擾。
應(yīng)當注意，如果在大量的噴灑頭中的多個噴灑頭控制器分別包括通往中心控制站的主計算機MC的信號線，則在建筑物中電線的布局將很復(fù)雜；并且信號線的數(shù)目會有浪費。特別考慮到這點，根據(jù)本發(fā)明，噴灑頭控制器通過雙相/四線系統(tǒng)的信號線，與中心控制站中的主計算機MC并聯(lián)，如圖5所示。結(jié)果，電線的布局可以簡化，并且不論安裝在建筑物中的噴灑頭數(shù)目多少，都可大大減少信號線的數(shù)目。
作為參考，圖5中的未經(jīng)描述的附圖標記61和62分別表示信號傳輸線87和信號接收線88的電阻率；而附圖標記92表示用于將直流電供給到噴灑頭控制器C和溫度檢測電路TS的直流電源(例如，電池)。
主計算機MC安裝在中心控制站中，以遠程控制多個噴灑頭控制器C，并遠程檢查相應(yīng)噴灑頭的狀態(tài)。即主計算機MC從噴灑頭控制器C接收信息，例如自診斷結(jié)果，檢測到的溫度結(jié)果和工作狀態(tài)；并將接收到的信息在計算機所帶的顯示裝置(例如，監(jiān)視器)上顯示出來。另外，在危險情況下，主計算機MC會給操作人員發(fā)出警報。以這種方式，主計算機MC將相應(yīng)的噴灑頭頭部H的狀態(tài)通知給操作人員；并且根據(jù)操作者進行的按鍵操作或其內(nèi)包含的算法，將許多控制指令傳送給噴灑頭頭部控制器C，以指導(dǎo)每一個噴灑頭頭部控制器C進行自診斷操作，或強行觸發(fā)相關(guān)的噴灑頭頭部H。
現(xiàn)在，參見圖1～圖8，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例，詳細說明具有上述結(jié)構(gòu)的噴灑頭裝置的工作。
首先來討論由噴灑頭頭部控制器C進行的熱熔斷器F的自診斷工作。
在自診斷工作中，在噴灑頭頭部控制器C中的微控制器C2在一個預(yù)定的時間段內(nèi)，將一脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號施加到控制光電耦合器81中的發(fā)光二極管45上。此時，該PWM信號的占空因數(shù)設(shè)定成可以提供不致使上述熱熔斷器F中的低溫熔化元件13產(chǎn)生物理變化的小電流量的值。
響應(yīng)來自微控制器C2的PWM信號，在控制光電耦合器81中的光電晶體管47和開關(guān)晶體管49被依次切換，以將一預(yù)定量的額定測試電流供給熱熔斷器F。這時，在與電流檢測光電耦合器80中的發(fā)光二極管42并聯(lián)的電阻41的二端產(chǎn)生與流入熱熔斷器F的電流大小相應(yīng)的電壓。從而，發(fā)光二極管42產(chǎn)生與在該電阻41二端產(chǎn)生的電壓相對應(yīng)強度的光。結(jié)果，在電流檢測光電耦合器80中的光電晶體管43的集電極和發(fā)射極之間有電流流過，其大小與從發(fā)光二極管42產(chǎn)生的光的強度相對應(yīng)。然后，在該光電晶體管43的集電極和發(fā)射極之間流過的電流施加到電流檢測電容器44上。這時，微控制器C2通過其雙向輸入/輸出口72檢測電容器44的充電/放電時間；根據(jù)檢測到的充電/放電時間，判定流過該熱熔斷器F的電流大??；并且根據(jù)判定的結(jié)果，診斷該熱熔斷器F的壽命以及是否存在故障。然后，微控制器C2根據(jù)診斷的結(jié)果，通過其輸出口76，將控制信號輸出到發(fā)射的光電耦合器82，從而使該光電耦合器82產(chǎn)生一脈沖信號，并將該脈沖信號傳送至在中心控制站中的主計算機MC。換言之，從安裝該熱熔斷器F起，經(jīng)過一段長時間之后，由于腐蝕或其他因素的影響，該熱熔斷器F的內(nèi)部線路，或從該熱熔斷器F至電源92的連接線路，可能被切斷或短路，造成該熱熔斷器F的電流通道上的電阻改變。該電流通道由正電極8→低溫熔化元件13→加熱器14→負電極接觸件10→觸發(fā)器4→負電極9構(gòu)成。在這種情況下，流過熱熔斷器F的電流大小與先前的不同；因此使電容器44的充電/放電時間與先前的不同。結(jié)果，根據(jù)電容器44的充電/放電時間，微控制器C2可以檢查熱熔斷器F的狀態(tài)。
下面，將說明噴灑頭頭部控制器C的工作，該控制器通過溫度檢測電路TS檢測火災(zāi)發(fā)生，并因此觸發(fā)噴灑頭頭部H。
溫度檢測電路TS中的熱敏電阻22的電阻隨著周圍溫度的變化而變化；而電容器50的充電/放電時間則隨著熱敏電阻22的電阻變化而改變。即基于熱敏電阻22的電阻R和電容器50的電容C的時間常數(shù)改變。這時，在噴灑頭頭部控制器C中的微控制器C2，通過其雙向的輸入/輸出口74，檢測電容器50的充電/放電時間；根據(jù)檢測到的充電/放電時間，檢測周圍溫度并根據(jù)檢測的結(jié)果，判定是否有火災(zāi)產(chǎn)生。然后，微控制器C2根據(jù)判定的結(jié)果，通過其輸出口76，輸出控制信號給發(fā)射的光電耦合器82，從而使該光電耦合器82產(chǎn)生一個脈沖信號，并將該脈沖信號傳送至中心控制站中的主計算機MC。當判定出發(fā)生火災(zāi)時，微控制器C2將PWM信號施加到控制光電耦合器81中的發(fā)光二極管45上。這時，PWM信號的占空因數(shù)設(shè)定成可提供預(yù)定量的額定電流值，該額定電流大小可允許在上述熱熔斷器F中的加熱器14產(chǎn)生足以熔化上述的導(dǎo)電元件13那么高的熱量。作為對來自微控制器C2的PWM信號的響應(yīng)，在控制光電耦合器81中的光電晶體管47和開關(guān)晶體管49被依次切換，將預(yù)定量的額定電流送至熱熔斷器F。
來自開關(guān)晶體管49的電流，流過如下構(gòu)成的熱熔斷器F的電流通道正電極8→低溫熔化元件13→加熱器14→負電極接觸件10→觸發(fā)器4→負電極9。這時，加熱器14產(chǎn)生的熱量，比該低溫熔化元件13的熔點高；并且，鼓狀非導(dǎo)電殼體11和導(dǎo)電元件13由于被加熱器14產(chǎn)生的熱量而同時被加熱。隨著由于受熱，低溫熔化元件13熔化，放在上面的圓錐形致動銷12向下運動，從而，使該觸發(fā)器4的不穩(wěn)平衡被破壞，并因此，閥板3打開。結(jié)果，滅火液體從滅火液體存貯箱(沒有示出)，通過供給管33，送至排出噴嘴1；再從該排出噴嘴1排出。從該排出噴嘴1排出的滅火液體，被擴散板6反射和擴散；并從而在建筑物內(nèi)噴射。同時，由以下構(gòu)成的熱熔斷器F的電流通道正電極8→低溫熔化元件13→加熱器14→負電極接觸件10→觸發(fā)器4→負電極9被阻斷，從而沒有電流流至加熱器14。
下面，參照圖6所示的流程圖來說明噴灑頭頭部控制器C的控制工作，以及信號在該噴灑頭頭部控制器C和中心控制站中的主計算機MC之間的傳送。這個說明將圍繞著噴灑頭頭部控制器C進行。
作為參考，噴灑頭頭部控制器C和中心控制站中的主計算機MC基于計算同步脈沖數(shù)的通信系統(tǒng)在它們之間傳送和接收信號。如圖7所示，所有數(shù)據(jù)都在時間間隔t1內(nèi)的同步信號開始，并然后轉(zhuǎn)換成具有相應(yīng)脈沖數(shù)的脈沖信號。接著，該脈沖信號在被分割成不同的時間間隔t2和t3同時進行傳送。這里，同步信號的脈沖寬度P1比數(shù)據(jù)信號的脈沖寬度P2窄(即P1＜P2)。因此，這些信號可以被噴灑頭頭部控制器C和中心控制站中的主計算機MC辨識。
首先，在步驟S10中，當從直流電源92接收到直流電時，噴灑頭頭部控制器C被初始化，等待來自中心控制站中的主計算機MC的指令。然后，在步驟S20中，噴灑頭頭部控制器C確定，是否被中心控制站中的主計算機MC呼叫。如果在步驟S20中，噴灑頭頭部控制器C沒有被主計算機MC呼叫，則控制器C進行步驟S30中的熱熔斷器F自診斷操作。在步驟S40中，噴灑頭頭部控制器C，從自診斷結(jié)果中確定在熱熔斷器F中是否有故障。如果在步驟S40中確定在熱熔斷器F中有故障，則在步驟S50中，噴灑頭頭部控制器C將存在故障報告給主計算機MC，然后終止控制工作。
在以上的步驟S40中確定在該熱熔斷器F中沒有故障情況下，則在步驟S60中，噴灑頭頭部控制器C通過溫度檢測電路TS檢測在有關(guān)噴灑頭所安裝地方的當前溫度；并在步驟S55中，將檢測結(jié)果報告給中心控制站中的主計算機MC。然后，在步驟S70中，噴灑頭頭部控制器C確定所檢測的當前溫度是否超過預(yù)定的閾值(例如，大約70℃)。當在步驟S70中確定所檢測的當前溫度超過預(yù)定的閾值時，則噴灑頭頭部控制器C認為已經(jīng)發(fā)生火災(zāi)；并然后進行至步驟S120，觸發(fā)噴灑頭。在步驟S120中，該噴灑頭頭部控制器C觸發(fā)噴灑頭頭部H，噴出滅火液體。
另一方面，當在上述步驟S70中確定檢測到的當前溫度不超過預(yù)定的閾值時，則在步驟S80中，噴灑頭頭部控制器C將檢測到的當前溫度值存儲在存儲器中。然后，在步驟S90中，該噴灑頭頭部控制器從該存儲器中讀出先前存儲的溫度值；并在步驟S100中，計算被讀出的先前溫度值與檢測到的當前溫度值之差。接著，在步驟S110中，該噴灑頭頭部控制器C將在上述步驟S100中計算出的濕度差與預(yù)定的閾值(例如，大約3℃)進行比較。如果比較的結(jié)果為計算出的溫度差不大于預(yù)定的閾值，則噴灑頭頭部控制器C回到上述的步驟S20。
在以上的步驟S110中確定計算出的溫度差大于預(yù)定的閾值的情況下，則在步驟S120中，噴灑頭頭部控制器C認為火災(zāi)已經(jīng)發(fā)生，并然后觸發(fā)噴灑頭頭部H，噴出滅火液體。這里，計算當前溫度值與先前溫度值之差，并將計算出的溫度差與預(yù)定的閾值比較的原因是，當周圍溫度突然改變(例如，偏差高達30℃)，以及當周圍溫度達到預(yù)定的閾值(例如70℃)時，則使噴灑頭觸發(fā)。即當周圍溫度突然改變時，噴灑頭頭部控制器C認為，這種情況就是發(fā)生了火災(zāi)(即，它估計火災(zāi)是在低溫下發(fā)生的)，并因此觸發(fā)噴灑頭。然后，在步驟S130中，噴灑頭頭部控制器C向中心控制站中的主計算機MC報告噴灑頭已經(jīng)觸發(fā)，然后結(jié)束控制作業(yè)。
另一方面，在上述步驟S20中被中心控制站中的主計算機MC呼叫時，在步驟S140中，噴灑頭頭部控制器C，將由開關(guān)51存儲的識別號傳送至主計算機MC，以確認該呼叫。在此，中心控制站中的主計算機MC，根據(jù)來自噴灑頭頭部控制器C的識別號，辨識確認噴灑頭頭部控制器C；并將指令傳送給該確認的控制器C。當接收到來自中心控制站中的主計算機MC的指令時，噴灑頭頭部控制器C在步驟S150中，分析接收到的指令；并在步驟S160中確定，是否主計算機MC已指導(dǎo)去進行熱熔斷器F的自診斷工作。如果在步驟S160中確定，主計算機MC已經(jīng)指導(dǎo)進行熱熔斷器F的自診斷工作，則噴灑頭頭部控制器C進行至上述步驟S30，進行自診斷工作。然而，如果在步驟S160中確定，主計算機MC沒有指導(dǎo)進行熱熔斷器F的自診斷工作，則在步驟S170中，噴灑頭頭部控制器確定主計算機MC是否指導(dǎo)觸發(fā)該噴灑頭。當在步驟S170中確定主計算機MC沒有指導(dǎo)觸發(fā)該噴灑頭，則噴灑頭頭部控制器C回到上述步驟S20。但當在步驟S170中確定主計算機MC已經(jīng)指導(dǎo)觸發(fā)該噴灑頭，則該噴灑頭頭部控制器C進行至上述步驟S120，觸發(fā)噴灑頭。
在上述這種結(jié)構(gòu)和工作方式的本發(fā)明的噴灑頭裝置中，多個噴灑頭頭部控制器通過通信線路與中心控制站中的主計算機MC并聯(lián)，因此，他們可由主計算機MC以集中方式控制。這種結(jié)構(gòu)可使操作者在中心控制站中很容易通過主計算機MC發(fā)現(xiàn)有故障的噴灑頭。另外，當從某一個噴灑頭頭部控制器接收到關(guān)于發(fā)生火災(zāi)的報告時，操作人員可以控制靠近所報告的噴灑頭頭部控制器的地方所安裝的其他控制器，以觸發(fā)在那些地方的噴灑頭。因此，本發(fā)明的噴灑頭裝置可以防止火災(zāi)擴展，因此可以有效地滅火。
工業(yè)上的適用性如上所述，根據(jù)本發(fā)明，安裝在相應(yīng)地方的噴灑頭內(nèi)設(shè)置的控制器，通過溫度檢測電路檢測溫度；并根據(jù)檢測的結(jié)果，分別觸發(fā)相應(yīng)的噴灑頭。因此，本發(fā)明的噴灑頭裝置不但可以最大限度地減少噴灑頭的誤操作，而且可以在火災(zāi)擴展之前的初始階段，估計出發(fā)生火災(zāi)，而噴出滅火液體。
另外，根據(jù)本發(fā)明，安裝在相應(yīng)地方的噴灑頭內(nèi)設(shè)置的噴灑頭頭部控制器，本身可以檢查在相應(yīng)噴灑頭中是否存在故障；并將結(jié)果分別報告給在中心控制站中的主計算機。因此，中心控制站的操作人員可以通過主計算機很容易發(fā)現(xiàn)有故障的噴灑頭。
根據(jù)本發(fā)明，中心控制站中的主計算機從噴灑頭頭部控制器接收關(guān)于安裝在相應(yīng)地方的噴灑頭的工作狀態(tài)的報告，并根據(jù)接收到的報告，指導(dǎo)該噴灑頭頭部控制器，觸發(fā)相應(yīng)的噴灑頭。因此，當從特定噴灑頭頭部控制器接到關(guān)于發(fā)生火災(zāi)的報告時，中心控制站中的操作者可以控制安裝在靠近該報告的噴灑頭頭部控制器地方的其他控制器，去觸發(fā)在那些地方的噴灑頭。這樣，本發(fā)明的噴灑頭裝置可以防止火災(zāi)擴展，并從而有效地撲滅在復(fù)雜的建筑物(例如大廈)中的火災(zāi)。
另外，根據(jù)本發(fā)明，多個噴灑頭頭部控制器通過雙相/四線系統(tǒng)的信號線路與中心控制站中的主計算機并聯(lián)。因此，電線布局可以簡化；并且，不論安裝在一個建筑物中的噴灑頭數(shù)目如何，可以大大減少信號線的數(shù)量。
雖然，為了說明的目的已經(jīng)闡述了本發(fā)明優(yōu)選實施例，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將知道，在不偏離所附權(quán)利要求書限定的本發(fā)明的范圍和精神的情況下，可以作各種不同的改進，增加和替代。
權(quán)利要求
1.一種噴灑頭裝置，包括由溫度檢測裝置操縱的加熱器；由來自所述加熱器的熱量熔化的熱熔斷器；以及用于響應(yīng)所述熱熔斷器的熔化打開噴灑頭頭部的滅火液體排出噴嘴以排出滅火液體的閥板；其中，所述噴灑頭裝置還包括包括發(fā)送器和接收器的噴灑頭頭部控制器；所述噴灑頭頭部控制器根據(jù)其內(nèi)所帶的算法以如下方式進行自診斷工作，即，將小量的電流送至所述加熱器；并檢測流過所述加熱器并向外發(fā)送自診斷的結(jié)果和由所述溫度檢測裝置檢測的溫度值的電流大??；以及安裝在中心控制站中的主計算機，其將所述自診斷的結(jié)果和從所述噴灑頭頭部控制器發(fā)送的溫度值通知操作者。
2.如權(quán)利要求1所述的噴灑頭裝置，其特征在于，在所述中心控制站中的所述主計算機根據(jù)操作者進行的按鍵操作，或本身所帶的算法，將控制指令傳送給所述的噴灑頭頭部控制器，指導(dǎo)所述的噴灑頭頭部控制器進行所述的自診斷工作；以及所述噴灑頭頭部控制器適于自身或響應(yīng)來自所述主計算機的所述控制指令進行所述自診斷操作；并將自診斷結(jié)果傳送至所述主計算機。
3.如權(quán)利要求1所述的噴灑頭裝置，其特征在于，所述中心控制站中的所述主計算機適于根據(jù)操作者進行的按鍵操作，或本身所帶的算法，將控制指令發(fā)送給所述噴灑頭頭部控制器，指導(dǎo)所述噴灑頭頭部控制器去強行觸發(fā)所述的噴灑頭頭部；以及所述噴灑頭頭部控制器自身可響應(yīng)所述溫度檢測裝置檢測的所述溫度值觸發(fā)所述噴灑頭；或不論所述溫度值如何，響應(yīng)來自所述主計算機的所述控制指令，強行觸發(fā)所述噴灑頭。
4.如權(quán)利要求1～3中任一項所述的噴灑頭裝置，其特征在于，所述噴灑頭頭部控制器包括單片微控制器，用于響應(yīng)所述溫度檢測裝置檢測到的所述溫度值，或來自所述中心控制站中所述主計算機的控制信號，產(chǎn)生電流生成信號；電流供應(yīng)裝置，用于響應(yīng)來自所述微控制器的所述電流生成信號，將預(yù)定量的電流送至所述加熱器；以及電流反饋裝置，用于根據(jù)送至所述微控制器的檢測出的電流大小，檢測流過所述加熱器的電流大小，并輸出信號。
5.如權(quán)利要求4所述的噴灑頭裝置，其特征在于，從所述微控制器發(fā)出的所述電流生成信號為脈寬調(diào)制信號；以及所述電流供給裝置包括可以響應(yīng)來自所述微控制器的所述脈寬調(diào)制信號的控制光電耦合器；和可以響應(yīng)所述控制光電耦合器的開關(guān)晶體管。
6.如權(quán)利要求4所述的噴灑頭裝置，其特征在于，所述電流反饋裝置包括與所述加熱器的電流供應(yīng)線串聯(lián)的電阻；具有與所述電阻并聯(lián)的發(fā)光二極管和連接到所述微控制器輸入終端的光電晶體管的電流檢測光電耦合器；以及一端與所述光電晶體管的輸出終端連接，而另一端與接地電壓終端連接的電流檢測電容；并且所述微控制器適于檢測所述電流檢測電容器的充電/放電時間，并根據(jù)檢測到的充電/放電時間，判定流過所述加熱器的電流大小。
7.如權(quán)利要求1所述的噴灑頭裝置，其特征在于，多個噴灑頭頭部控制器與所述中心控制站中的所述主計算機連接，以根據(jù)其內(nèi)所帶的算法及響應(yīng)來自所述主計算機的控制指令工作。
8.如權(quán)利要求7所述的噴灑頭裝置，其特征在于，所述多個噴灑頭頭部控制器通過雙相/四線系統(tǒng)的信號傳輸/接收線與所述主計算機并聯(lián)。
9.如權(quán)利要求7所述的噴灑頭裝置，其特征在于，多個旁通二極管與每一條所述的信號傳輸/接收線連接，以防止同與該線并聯(lián)的其他噴灑頭頭部控制器發(fā)生信號干擾。
10.一種用于控制噴灑頭裝置的方法，該噴灑頭裝置包括至少一個具有用于產(chǎn)生熱量的加熱器和由所述加熱器產(chǎn)生的熱量熔化以觸發(fā)所述噴灑頭頭部的熱熔斷器的噴灑頭頭部；至少一個用于控制所述噴灑頭頭部工作的噴灑頭頭部控制器；以及安裝在中心控制站中的主計算機；該方法包括下列步驟a)根據(jù)由溫度檢測裝置檢測到的溫度值，使所述噴灑頭頭部控制器觸發(fā)所述噴灑頭頭部；并將關(guān)于檢測到的溫度值和所述噴灑頭頭部工作狀態(tài)的信息傳送至所述主計算機；b)根據(jù)其內(nèi)所帶的算法或響應(yīng)來自所述主計算機的控制指令，使所述噴灑頭頭部控制器進行自診斷工作；并將自診斷的結(jié)果傳送至所述主計算機；以及c)使在所述中心控制站中的所述主計算機將所述檢測到的溫度值，所述噴灑頭頭部的工作狀態(tài)和從所述噴灑頭頭部控制器發(fā)出的所述自診斷結(jié)果通知操作者。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述步驟b)包括在預(yù)定的時間段內(nèi)，通過供給小量的、不致使所述熱熔斷器熔化的電流給所述加熱器和熱熔斷器，進行所述的自診斷操作；反饋檢測流過所述加熱器的電流大??；以及根據(jù)檢測到的電流大小，檢查在所述噴灑頭中是否有故障以及噴灑頭頭部的老化狀態(tài)的步驟。
12.如權(quán)利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述步驟a)包括響應(yīng)所述溫度檢測裝置檢測到的所述溫度值自身觸發(fā)所述噴灑頭頭部；或不論所述溫度值如何，響應(yīng)來自所述主計算機的所述控制指令，強行觸發(fā)所述噴灑頭頭部的步驟。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述步驟a)包括下列步驟a-1)如果由所述溫度檢測裝置檢測到的所述溫度值，超過第一預(yù)定閾值，則觸發(fā)所述噴灑頭；而如果不超過所述第一預(yù)定閾值，則將所述檢測的溫度值存儲在存儲器中；a-2)將所述檢測到的溫度值，與預(yù)先存儲在所述存儲器中的溫度值進行比較，計算溫度差；以及a-3)如果計算的溫度差超過第二預(yù)定閾值，則觸發(fā)所述噴灑頭頭部。
全文摘要
噴灑頭裝置包括至少一個具有用于產(chǎn)生熱量的加熱器(14)和由來自加熱器(14)熱量熔化以觸發(fā)噴灑頭頭部(H)的熱熔斷器(F)的噴灑頭頭部(H);至少一個用于控制噴灑頭頭部(H)工作的噴灑頭頭部控制器(C);以及安裝在中心控制站中的主計算機(MC)。該噴灑頭頭部控制器(C)根據(jù)由溫度檢測電路(TS)檢測到的溫度值,觸發(fā)噴灑頭頭部(H);并將關(guān)于該檢測的溫度值和該噴灑頭頭部(H)的工作狀態(tài)的信息傳送給主計算機(MC)。該噴灑頭頭部控制器(C),根據(jù)其內(nèi)所帶的算法,或來自主計算機(MC)的控制指令,進行噴灑頭頭部(H)自診斷操作;并將自診斷的結(jié)果傳送至主計算機(MC)。
文檔編號A62C37/12GK1347330SQ00806420
公開日2002年5月1日 申請日期2000年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月21日
發(fā)明者吉鐘鎮(zhèn) 申請人:吉鐘鎮(zhèn)