1.本发明涉及报警器相关技术领域，尤其是指一种数字型感烟火灾探测报警器及报警处理方法。
背景技术：2.随着社会的发展，传统的感烟火灾探测报警器只能设定一个固定的烟雾浓度报警阈值，这个报警阈值不能动态的改变，测量精度很差，而且批量时的一致性比较差，同时供电需要布线，施工成本很高。因此急需一种新的感烟火灾探测报警器来解决上面的问题。
技术实现要素：3.本发明是为了克服现有技术中存在上述的不足，提供了一种便于安装和测量精度高的数字型感烟火灾探测报警器及报警处理方法。
4.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
5.一种数字型感烟火灾探测报警器，包括上壳、下壳、底座和烟感采集组件，所述的烟感采集组件安装在上壳与下壳之间，所述的底座与下壳可拆卸连接，所述的烟感采集组件包括pcb板、音腔、烟腔组件、红外对射组件和按键导光柱组件，所述的pcb板上设有蜂鸣器，所述的音腔安装在pcb板上且与蜂鸣器所在的位置相对应，所述的烟腔组件安装在pcb板上，所述的红外对射组件安装在pcb板与烟腔组件之间且与pcb板电连接，所述的pcb板上设有按键开关，所述按键导光柱组件的一端与pcb板上的按键开关相接触，所述按键导光柱组件的另一端依次穿过烟腔组件和上壳后置于上壳的外侧。
6.通过音腔的设计配合蜂鸣器能够进一步的提升报警器的声音报警效果，通过烟腔组件的设计能够更好的引导烟雾作用在红外对射组件上，通过红外对射组件能够提高了该报警器的测量精度，而底座和下壳的可拆卸安装方式能够方便对该报警器的拆卸与安装，有利于后期的维护。
7.作为优选，所述上壳的顶面上设有按键孔和扩音孔，所述的按键导光柱组件置于上壳的按键孔内，所述上壳上的扩音孔位置与音腔所在的位置相对应，所述上壳的内侧面上设有若干限位导轨和若干定位卡块，所述下壳的外侧面上设有与限位导轨相匹配的限位导槽和与定位卡块相匹配的定位卡槽。通过按键孔的设计能够方便按键导光柱组件的拆卸与安装，通过扩音孔的设计能够进一步提高声音报警的效果，通过限位导轨和限位导槽的设计，方便下壳安装在上壳上进行限位，通过定位卡块和定位卡槽的设计能够方便下壳固定安装在上壳上。
8.作为优选，所述的下壳上设有电池槽和电池盖板，所述的下壳上且置于电池槽的一侧上设有限位块，所述的限位块上设有限位凸起，所述的电池盖板上设有与限位凸起相对应的限位孔槽，所述下壳的外侧面上设有若干限位凸块，所述底座的外边缘设有环形翻边，所述环形翻边的内侧面上设有与限位凸块相对应的限位卡扣，所述的底座上设有定位通孔，所述的定位通孔内设有定位凸筋，所述的下壳上设有与定位凸筋相对应的定位孔。通
过电池槽和电池盖板的设计，能够方便该报警器的电池更换；通过限位块上限位凸起与电池盖板上限位孔槽的设计，能够方便电池盖板的安装定位；通过限位卡扣和限位凸块的设计能够方便底座与下壳之间的拆卸与安装；通过定位凸筋与定位孔之间的设计能够方便底座与下壳之间的定位。
9.作为优选，所述的烟腔组件包括烟腔上壳和烟腔下壳，所述的烟腔上壳上设有若干导烟板，所述导烟板的横截面形状呈z字形，所述的导烟板呈放射状均匀分布在烟腔上壳的外边缘处，其中若干个导烟板上设有安装柱，所述的烟腔下壳上设有与安装柱相对应的安装孔，所述的烟腔下壳通过安装孔和安装柱的配合安装在烟腔上壳的导烟板上，所述烟腔下壳的中间设有红外对射通孔，所述的烟腔下壳上且置于红外对射通孔的边缘处设有卡接块，所述的红外对射组件上设有与卡接块相匹配的卡接槽，所述的红外对射组件通过卡接槽和卡接块的配合安装在烟腔下壳上，所述的上壳上设有进烟格栅，所述上壳上的进烟格栅与烟腔上壳上的导烟板相对应。通过烟腔组件上导烟板的设计能够更好的引导烟雾便于红外对射组件检测的精准度；通过卡接块和卡接槽的设计能够方便红外对射组件的安装定位。
10.作为优选，所述的红外对射组件包括红外对射探测器和红外对射屏蔽件，所述的卡接槽置于红外对射探测器上，所述的红外对射屏蔽件置于红外对射探测器的一端，所述的红外对射探测器和红外对射屏蔽件均与pcb板卡接，所述的红外对射探测器与pcb板电连接，所述的按键导光柱组件包括按键头、导光板和支撑块，所述的按键头与pcb板上的按键开关相接触，所述导光板的一端安装在按键头上，所述的烟腔下壳上设有第一导光孔，其中一个导烟板上设有第二导光孔，所述的烟腔上壳上设有第三导光孔，所述导光板的另一端依次穿过第一导光孔、第二导光孔、第三导光孔和上壳后置于上壳的外侧，所述的支撑块置于按键头的一侧，所述的按键头通过支撑块置于烟腔下壳上。通过红外对射组件的设计，能够进一步提高烟雾检测的精准度；通过按键导光柱组件的设计，能够方便按键导光柱组件的拆卸与安装。
11.作为优选，所述的pcb板上设有供电电源、电源管理电路、用于协调各个电路运行的mcu控制电路、用于参数配置和标定的串口电路、用于检测环境中烟雾浓度的烟雾探测电路、用于驱动蜂鸣器的报警电路、光指示电路、自检消音按键电路和无线通讯电路，所述的mcu控制电路分别连接电源管理电路、串口电路、烟雾探测电路、报警电路、光指示电路、自检消音按键电路和无线通讯电路连接，所述的供电电源分别连接电源管理电路和烟雾探测电路，所述的电源管理电路包括升压电路和降压电路，所述的升压电路把供电电源的电压升高后给报警电路和光指示电路供电，所述的降压电路把升压电路升高后的电压降低后给mcu控制电路供电，所述的光指示电路上设有led指示灯，所述的红外对射组件与烟雾探测电路连接，所述的蜂鸣器与报警电路连接。
12.本发明还提供了一种数字型感烟火灾探测报警器的报警处理方法，具体包括如下步骤：
13.(1)烟雾探测电路采用恒流红外光发射电路、红外光接收电路、光电转换电路和adc转换电路，在不同烟雾浓度的环境下，恒流红外光发射电路发射的光强度一样，由于光线与烟雾颗粒发生反射，导致红外光接收电路接收的光强度不一样，通过光电转换电路，把不同的光强度转换成不同的电压，mcu控制电路通过adc转换电路采集电压，通过标定好的
烟雾浓度值与对应的电压值计算出当前环境里的烟雾浓度值，用当前计算出来的烟雾浓度值跟设定的烟雾浓度报警阈值作比较，来决定是否要报警；
14.(2)当检测到烟雾浓度超过设定的烟雾报警阈值时，mcu控制电路控制蜂鸣器和led指示灯进行本地声光报警，同时把报警信息和当前的烟雾浓度数据信息通过无线通信电路传输给消防网关，消防网关再把这些数据传输到服务器云端，服务器云端能对长时间内上传的烟雾浓度数据进行分析，来减少火灾的误报，同时服务器云端通过消防网关动态的设置数字型感烟火灾探测报警器的烟雾报警阈值。
15.通过上述方法设计使得烟雾浓度探测更准确，可以预设多个烟雾浓度阈值，减少烟雾探测的误报，无需布线，降低了感烟火灾探测报警器的成本。
16.作为优选，在步骤(1)中，烟雾采集方法如下：
17.(11)报警器在正常模式下，以10秒为周期进行烟雾浓度采集，如果当前采集到的烟雾浓度值大于等于设定的烟雾报警浓度阈值时，报警器提高探测速率，采样周期变为1秒，从采集到的烟雾浓度值大于等于设定的烟雾报警浓度阈值开始，接下来连续2个周期采集到的烟雾浓度值都大于等于设定的烟雾报警浓度阈值时，即验证此时已达到报警条件，报警器应同时发出声光指示；
18.(12)报警器在报警状态下，当当前烟雾浓度值小于等于烟雾的迟滞阈值时，报警器会停止发出声光指示同时进入正常模式，即报警器会以10秒为周期进行烟雾浓度采集；
19.(13)当报警器处于烟雾报警状态下，按下本地消音按键1秒以上，然后松开消音按键后或者通过远程消音，报警器会退出报警状态并立即停止发出声光指示，报警器会进入消音周期时间的静默模式，在静默模式下，烟雾浓度采集周期仍为10秒，红色led指示灯会每隔10秒闪烁10ms，以指示报警器处于该模式，如果当前环境的烟雾浓度大于等于静音阈值时，报警器会立即退出静音模式而进入报警状态，超过静默模式的时间后，报警器会退出静音模式，进入正常模式，即烟感会以10秒为周期进行烟雾浓度采集。
20.作为优选，在步骤(1)中，烟雾浓度值的标定使用的是串口电路上的uart接口进行标定，上电初始化后，检测到uart接口的rxd引脚为高电平，说明外接串口已连接上，激活报警器的uart接口即可进行标定和参数配置，通过标定好的烟雾浓度值与对应的电压值计算出当前环境里的烟雾浓度值，具体方法如下：
21.(a)没有烟雾时，采集到的ad电压值记为d0，ad电压值要保存到mcu芯片的eeprom中；
22.(b)第一个标定点，在特定的烟雾浓度值m1下，采集到的ad电压值记为d1，此时的烟雾浓度值和对应的ad电压增量值为d1-d0要保存到mcu芯片的eeprom中；
23.(c)第二个标定点，在特定的烟雾浓度值m2下，采集到的ad电压值记为d2，此时的烟雾浓度值和对应的ad电压增量值为d2-d0要保存到mcu芯片的eeprom中；
24.(d)第三个标定点，在特定的烟雾浓度值m3下，采集到的ad电压值记为d3，此时的烟雾浓度值和对应的ad电压增量值为d3-d0要保存到mcu芯片的eeprom中；
25.(e)第四个标定点，在特定的烟雾浓度值m4下，采集到的ad电压值记为d4，此时的烟雾浓度值和对应的ad电压增量值为d4-d0要保存到mcu芯片的eeprom中；
26.(f)标定完后，在正常烟雾采集的时候，假如采集到的烟雾对应的ad电压值为dy，则其对应的烟雾浓度值mx的计算方法为：先判断dy属于哪个电压范围内，在用相应段的斜
率k去计算，把烟雾浓度值作为x轴，ad电压值作为y轴，利用dy＝kmx+b，b是y轴截距，如果采集到的ad电压值小于d0，则烟雾浓度为0，如果采集到的ad电压值大于等于d4，则斜率按第四段的斜率来计算，每段采样点压的取值区间为：[d0,d1)，[d1,d2)，[d2,d3)，[d3,d4)。
[0027]
作为优选，在步骤(2)中，使用服务器云端通过消防网关进行多个烟雾浓度阈值的设置具体方法为：在服务器云端把数字型感烟火灾探测报警器的多个烟雾浓度阈值的设置完后，数字型感烟火灾探测报警器在未报警状态下，按下自检按键后，报警器会进行声光报警，同时会把当前检测到的烟雾浓度数据和按键状态通过无线通讯电路传输到服务器云端，服务器云端收到报警器发来的信息后，服务器云端会给报警器一个应答信号，应答信号里会包含预设的多个烟雾浓度阈值和设置烟雾浓度阈值状态位，报警器收到应答信号后，会根据应答信息里的设置烟雾浓度阈值状态位来判断是否要更新自己的烟雾浓度阈值，如果需要设置烟雾浓度阈值，报警器设置完成烟雾浓度阈值后，还要给服务器云端一个应答信号，应答信号里会包含一个设置烟雾浓度阈值成功状态位，如果设置成功，此次多个烟雾浓度阈值的设置过程才算完成；如果不成功，服务器云端会通过消防网关重发设置信息，直至收到报警器应答信号的设置烟雾浓度阈值成功为止。
[0028]
本发明的有益效果是：能够进一步的提升报警器的声音报警效果，更好的引导烟雾作用在红外对射组件上，提高了该报警器的测量精度，方便对该报警器的拆卸与安装，有利于后期的维护，烟雾浓度探测更准确，可以预设多个烟雾浓度阈值，减少烟雾探测的误报，无需布线，降低了感烟火灾探测报警器的成本。
附图说明
[0029]
图1是本发明的结构示意图；
[0030]
图2是本发明的爆炸结构示意图；
[0031]
图3是烟感采集组件的爆炸结构示意图；
[0032]
图4是烟腔组件的爆炸结构示意图；
[0033]
图5是电池盖板的结构示意图；
[0034]
图6是本发明的电路原理框图；
[0035]
图7是本发明中烟雾浓度值标定的曲线图。
[0036]
图中：1.底座，2.上壳，3.进烟格栅，4.按键孔，5.扩音孔，6.下壳，7.限位凸起，8.限位块，9.定位卡槽，10.电池槽，11.烟感采集组件，12.定位卡块，13.定位通孔，14.定位凸筋，15.定位孔，16.限位凸块，17.限位导轨，18.限位导槽，19.按键导光柱组件，20.音腔，21.红外对射探测器，22.卡接槽，23.烟腔组件，24.按键头，25.支撑块，26.导光板，27.红外对射屏蔽件，28.卡接块，29.烟腔下壳，30.安装孔，31.第一导光孔，32.红外对射通孔，33.安装柱，34.第二导光孔，35.导烟板，36.烟腔上壳，37.限位孔槽，38.电池盖板，39.环形翻边。
具体实施方式
[0037]
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。
[0038]
如图1、图2、图3实施例中，一种数字型感烟火灾探测报警器，包括上壳2、下壳6、底座1和烟感采集组件11，烟感采集组件11安装在上壳2与下壳6之间，底座1与下壳6可拆卸连
接，烟感采集组件11包括pcb板、音腔20、烟腔组件23、红外对射组件和按键导光柱组件19，pcb板上设有蜂鸣器，音腔20安装在pcb板上且与蜂鸣器所在的位置相对应，烟腔组件23安装在pcb板上，红外对射组件安装在pcb板与烟腔组件23之间且与pcb板电连接，pcb板上设有按键开关，按键导光柱组件19的一端与pcb板上的按键开关相接触，按键导光柱组件19的另一端依次穿过烟腔组件23和上壳2后置于上壳2的外侧。
[0039]
如图1、图2、图3所示，上壳2的顶面上设有按键孔4和扩音孔5，按键导光柱组件19置于上壳2的按键孔4内，上壳2上的扩音孔5位置与音腔20所在的位置相对应，上壳2的内侧面上设有若干限位导轨17和若干定位卡块12，下壳6的外侧面上设有与限位导轨17相匹配的限位导槽18和与定位卡块12相匹配的定位卡槽9。如图2、图5所示，下壳6上设有电池槽10和电池盖板38，下壳6上且置于电池槽10的一侧上设有限位块8，限位块8上设有限位凸起7，电池盖板38上设有与限位凸起7相对应的限位孔槽37，下壳6的外侧面上设有若干限位凸块16，底座1的外边缘设有环形翻边39，环形翻边39的内侧面上设有与限位凸块16相对应的限位卡扣，底座1上设有定位通孔13，定位通孔13内设有定位凸筋14，下壳6上设有与定位凸筋14相对应的定位孔15。
[0040]
如图4所示，烟腔组件23包括烟腔上壳36和烟腔下壳29，烟腔上壳36上设有若干导烟板35，导烟板35的横截面形状呈z字形，导烟板35呈放射状均匀分布在烟腔上壳36的外边缘处，其中若干个导烟板35上设有安装柱33，烟腔下壳29上设有与安装柱33相对应的安装孔30，烟腔下壳29通过安装孔30和安装柱33的配合安装在烟腔上壳36的导烟板35上，烟腔下壳29的中间设有红外对射通孔32，烟腔下壳29上且置于红外对射通孔32的边缘处设有卡接块28，红外对射组件上设有与卡接块28相匹配的卡接槽22，红外对射组件通过卡接槽22和卡接块28的配合安装在烟腔下壳29上，上壳2上设有进烟格栅3，上壳2上的进烟格栅3与烟腔上壳36上的导烟板35相对应。如图3所示，红外对射组件包括红外对射探测器21和红外对射屏蔽件27，卡接槽22置于红外对射探测器21上，红外对射屏蔽件27置于红外对射探测器21的一端，红外对射探测器21和红外对射屏蔽件27均与pcb板卡接，红外对射探测器21与pcb板电连接，按键导光柱组件19包括按键头24、导光板26和支撑块25，按键头24与pcb板上的按键开关相接触，导光板26的一端安装在按键头24上，烟腔下壳29上设有第一导光孔31，其中一个导烟板35上设有第二导光孔34，烟腔上壳36上设有第三导光孔，导光板26的另一端依次穿过第一导光孔31、第二导光孔34、第三导光孔和上壳2后置于上壳2的外侧，支撑块25置于按键头24的一侧，按键头24通过支撑块25置于烟腔下壳29上。
[0041]
如图6所示，pcb板上设有供电电源、电源管理电路、用于协调各个电路运行的mcu控制电路、用于参数配置和标定的串口电路、用于检测环境中烟雾浓度的烟雾探测电路、用于驱动蜂鸣器的报警电路、光指示电路、自检消音按键电路和无线通讯电路，mcu控制电路分别连接电源管理电路、串口电路、烟雾探测电路、报警电路、光指示电路、自检消音按键电路和无线通讯电路连接，供电电源分别连接电源管理电路和烟雾探测电路，电源管理电路包括升压电路和降压电路，升压电路把供电电源的电压升高后给报警电路和光指示电路供电，降压电路把升压电路升高后的电压降低后给mcu控制电路供电，光指示电路上设有led指示灯，红外对射组件与烟雾探测电路连接，蜂鸣器与报警电路连接。
[0042]
供电电源使用的是2100mah的3.6v一次性锂亚硫酰氯电池给报警器供电，电源管理电路包括升压电路和降压电路，升压电路把电池电压升高后给蜂鸣器和光指示电路供
电，降压电路把升压电路升高后的电压降低后给mcu控制电路供电。光指示电路包括一个红色的led指示灯。串口电路用于通过串口连接烟箱设备对烟感进行烟雾浓度阈值的设置和烟雾浓度的标定。
[0043]
本发明还提供了一种数字型感烟火灾探测报警器的报警处理方法，具体包括如下步骤：
[0044]
(1)烟雾探测电路采用恒流红外光发射电路、红外光接收电路、光电转换电路和adc转换电路，恒流红外光发射电路不会随着电池电压的变化而导致红外光发射的光强度不同，在不同烟雾浓度的环境下，恒流红外光发射电路发射的光强度一样，由于光线与烟雾颗粒发生反射，导致红外光接收电路接收的光强度不一样，通过光电转换电路，把不同的光强度转换成不同的电压，mcu控制电路通过adc转换电路采集电压，通过标定好的烟雾浓度值与对应的电压值计算出当前环境里的烟雾浓度值，用当前计算出来的烟雾浓度值跟设定的烟雾浓度报警阈值作比较，来决定是否要报警；
[0045]
其中，烟雾采集方法如下：
[0046]
(11)报警器在正常模式下，以10秒为周期进行烟雾浓度采集，如果当前采集到的烟雾浓度值大于等于设定的烟雾报警浓度阈值时，报警器提高探测速率，采样周期变为1秒，从采集到的烟雾浓度值大于等于设定的烟雾报警浓度阈值开始，接下来连续2个周期采集到的烟雾浓度值都大于等于设定的烟雾报警浓度阈值时，即验证此时已达到报警条件，报警器应同时发出声光指示；烟雾报警浓度阈值要可设，单位为：db/m(程序默认的初始烟雾报警浓度阈值为：0.200db/m)。
[0047]
(12)报警器在报警状态下，当当前烟雾浓度值小于等于烟雾的迟滞阈值(达到迟滞阀值的判断逻辑跟烟雾报警处理逻辑相同)时，报警器会停止发出声光指示同时进入正常模式，即报警器会以10秒为周期进行烟雾浓度采集；烟雾迟滞阈值要可设，单位为：db/m(程序默认的初始烟雾迟滞阀值为：报警阈值-0.050，即0.150db/m)。
[0048]
(13)当报警器处于烟雾报警状态下，按下本地消音按键1秒以上，然后松开消音按键后或者通过远程消音，报警器会退出报警状态并立即停止发出声光指示，报警器会进入消音周期时间的静默模式，在静默模式下，烟雾浓度采集周期仍为10秒，红色led指示灯会每隔10秒闪烁10ms，以指示报警器处于该模式，如果当前环境的烟雾浓度大于等于静音阈值(达到静音阀值的判断逻辑跟烟雾报警处理逻辑相同)时，报警器会立即退出静音模式而进入报警状态，超过静默模式的时间后，报警器会退出静音模式，进入正常模式，即烟感会以10秒为周期进行烟雾浓度采集。报警器的消音周期要可设置，单位为：s(报警器的消音周期应小于100s，程序默认的初始消音周期值为：60s)。报警器的静音阈值要可设置，单位为：db/m(程序默认的初始静音阀值为：报警阈值的2倍，即0.400db/m。静音阈值的设置值要大于报警阈值且要以0.050的倍数递增，比如可以设置为0.250，0.300，0.350
……
)。
[0049]
注：从静默模式退出的几种方法
[0050]
第一种：在静默模式下，消音按键按下后弹开或者远程控制退出。
[0051]
第二种：在静默模式下，当前环境的烟雾浓度大于等于静音阈值。
[0052]
寿命结束判断逻辑作为一种可选项，该功能可以使能也可以失能。设置一个工作时龄计时变量，在每次连续工作7天后，递增该工作时龄计时变量值，并存储到mcu芯片的eeprom里。在通电工作几年之后，同时把寿命结束标志信息上报平台，提醒用户需要更换烟
感；或者周期性的把工作时龄计时变量上报平台，由平台来判断使用寿命是否结束。
[0053]
烟雾浓度值的标定使用的是串口电路上的uart接口进行标定，上电初始化后，检测到uart接口的rxd引脚为高电平，说明外接串口已连接上，激活报警器的uart接口即可进行标定和参数配置，通过标定好的烟雾浓度值与对应的电压值计算出当前环境里的烟雾浓度值，具体方法如下：
[0054]
(a)没有烟雾时，采集到的ad电压值记为d0，ad电压值要保存到mcu芯片的eeprom中；
[0055]
(b)第一个标定点，在特定的烟雾浓度值m1下，采集到的ad电压值记为d1，此时的烟雾浓度值和对应的ad电压增量值为d1-d0要保存到mcu芯片的eeprom中；
[0056]
(c)第二个标定点，在特定的烟雾浓度值m2下，采集到的ad电压值记为d2，此时的烟雾浓度值和对应的ad电压增量值为d2-d0要保存到mcu芯片的eeprom中；
[0057]
(d)第三个标定点，在特定的烟雾浓度值m3下，采集到的ad电压值记为d3，此时的烟雾浓度值和对应的ad电压增量值为d3-d0要保存到mcu芯片的eeprom中；
[0058]
(e)第四个标定点，在特定的烟雾浓度值m4下，采集到的ad电压值记为d4，此时的烟雾浓度值和对应的ad电压增量值为d4-d0要保存到mcu芯片的eeprom中；
[0059]
报警阀值的设置，此值是烟雾浓度值，可以通过后面讲到的分段斜率法计算出对应的烟雾浓度电压值。烟雾浓度值跟对应的烟雾浓度电压值成正比且m4＞m3＞m2＞m1＞m0以上的斜率分为了4段。例如，如下表校准：
[0060][0061]
烟雾浓度值的整数位有1位，小数位有3位。烟雾浓度值绝大多数情况下不会是0.050的整数倍，都是会比每个点要稍大一点。
[0062]
(f)标定完后，在正常烟雾采集的时候，假如采集到的烟雾对应的ad电压值为dy，则其对应的烟雾浓度值mx的计算方法为：先判断dy属于哪个电压范围内，在用相应段的斜率k去计算，把烟雾浓度值作为x轴，ad电压值作为y轴，利用dy＝kmx+b，b是y轴截距，如果采集到的ad电压值小于d0，则烟雾浓度为0，如果采集到的ad电压值大于等于d4，则斜率按第四段的斜率来计算，每段采样点压的取值区间为：[d0,d1)，[d1,d2)，[d2,d3)，[d3,d4)，如图7所示。
[0063]
使用如下两种标定方法进行标定：
[0064]
(a)无烟标定方法
[0065]
对于无烟标定来说，第一到第四个点的烟雾浓度值和对应的ad电压增量值到时候
会提供的。通过串口命令得到没有烟雾时的ad电压值，保存到mcu芯片的eeprom中，然后再通过串口命令把标定点的值配置到eeprom中即可。报警阀值也通过串口指令配置到eeprom中。以上参数都要确保确实已经设置到mcu芯片的eeprom中了，以上参数通过串口指令可查询。
[0066]
(b)有烟标定方法
[0067]
有烟标定方法要放在烟箱里进行。烟箱烟雾浓度为0时，报警器连续30次收到烟箱发来的烟箱浓度为0的数据后，采集ad电压值并把此ad电压值d0保存到mcu芯片的eeprom中，以后再接收到烟箱为0的数据后，报警器不再做处理，除非重新上电。有烟标定要标定的浓度点位0.050db/m，0.150db/m，0.20db/m，0.250db/m四个点。这四个标定点标定时报警器程序处理方式相同，所以这里只拿一个标定点来来描述。现在拿0.200db/m这个点来讲。烟箱的烟雾浓度会从0开始慢慢升高，且烟箱会通过串口一秒钟发送一次包含当前烟雾浓度值的数据。
[0068][0069]
当随着烟箱烟雾浓度的增加，当烟箱浓度达到0.200db/m时，数字烟感采集到的当前的ad电压值为760mv。以760mv为基准，接下来收到烟箱的烟雾浓度去采样ad电压值，要连续2次采到的ad电压值大于等于760mv时，把对应的烟箱烟雾浓度值和最后一次采集的ad电压值存储到eeprom中，对于上面列表中的数据，存入eeprom中的数据应为烟雾浓度值0.204，对应的ad电压增量值为772-d0。
[0070]
还有另外一种特殊情况如下面列表数据：
[0071][0072]
当随着烟箱烟雾浓度的增加，当烟箱浓度达到0.201db/m时，数字烟感采集到的当前的ad电压值为757mv。以757mv为基准，接下来收到烟箱的烟雾浓度去采样ad电压值，要连续2次采到的ad电压值大于等于757mv时，把对应的烟箱烟雾浓度值和最后一次采集的ad电压值存储到mcu芯片的eeprom中，对于上面列表中的数据，存入eeprom中的数据应为烟雾浓度值0.204，对应的ad电压值为772-d0。
[0073]
当数字型感烟火灾探测报警器在未报警状态下，按下自检按键后，报警器会进行声光报警，同时会把当前检测到的烟雾浓度数据和按键状态通过无线通讯电路传输到服务器云端，服务器云端收到报警器发来的信息后，服务器云端会给报警器一个应答信号，以便报警器知道自已的发送信息是成功的。
[0074]
当报警器在报警状态下，按下自检按键后，声光报警会被取消掉，同时会把当前检测到的烟雾浓度数据和按键状态通过无线通讯电路传输到服务器云端，服务器云端收到报警器发来的信息后，服务器云端会给报警器一个应答信号，以便报警器知道自已的发送信息是成功的。
[0075]
(2)当检测到烟雾浓度超过设定的烟雾报警阈值时，mcu控制电路控制蜂鸣器和led指示灯进行本地声光报警，同时把报警信息和当前的烟雾浓度数据信息通过无线通信电路传输给消防网关，消防网关再把这些数据传输到服务器云端，服务器云端能对长时间内上传的烟雾浓度数据进行分析，来减少火灾的误报，同时服务器云端通过消防网关动态的设置数字型感烟火灾探测报警器的烟雾报警阈值；
[0076]
本发明的无线通讯数据传输使用的是lorawan标准协议。使用服务器云端通过消防网关进行多个烟雾浓度阈值的设置具体方法为：在服务器云端把数字型感烟火灾探测报警器的多个烟雾浓度阈值的设置完后，数字型感烟火灾探测报警器在未报警状态下，按下自检按键后，报警器会进行声光报警，同时会把当前检测到的烟雾浓度数据和按键状态通过无线通讯电路传输到服务器云端，服务器云端收到报警器发来的信息后，服务器云端会给报警器一个应答信号，应答信号里会包含预设的多个烟雾浓度阈值和设置烟雾浓度阈值
状态位(该状态位为“1”说明要预设烟雾浓度阈值，状态位为“0”说明不需要预设烟雾浓度阈值)，报警器收到应答信号后，会根据应答信息里的设置烟雾浓度阈值状态位来判断是否要更新自己的烟雾浓度阈值，如果需要设置烟雾浓度阈值，报警器设置完成烟雾浓度阈值后，还要给服务器云端一个应答信号，应答信号里会包含一个设置烟雾浓度阈值成功状态位(该状态位为“1”说明要设置烟雾浓度阈值成功，状态位为“0”说明预设烟雾浓度阈值不成功)，如果设置成功，此次多个烟雾浓度阈值的设置过程才算完成；如果不成功，服务器云端会通过消防网关重发设置信息，直至收到报警器应答信号的设置烟雾浓度阈值成功状态位为1为止。
[0077]
报警器使用一次性锂电池供电，可供报警器使用5年，而且现场安装不需要布线，直接安装在室内顶部即可，大大节省了施工成本。本发明提供了一种独特的烟雾报警处理方法、烟雾迟滞处理方法、烟雾静音模式处理方法和寿命结束判断方法。一种独特的五点四段法烟雾浓度标定方法，即选择了五个烟雾浓度点且分成四段进行标定，这样每段的线性度会更好，以便是测得的烟雾浓度值更加准确。一种可以使用服务器云端通过消防网关可靠的对报警器进行多个烟雾浓度阈值设置的方法。通过上述方法的设计，使得烟雾浓度探测更准确，可以预设多个烟雾浓度阈值，减少烟雾探测的误报，无需布线，低成本。
技术特征：1.一种数字型感烟火灾探测报警器，其特征是，包括上壳（2）、下壳（6）、底座（1）和烟感采集组件（11），所述的烟感采集组件（11）安装在上壳（2）与下壳（6）之间，所述的底座（1）与下壳（6）可拆卸连接，所述的烟感采集组件（11）包括pcb板、音腔（20）、烟腔组件（23）、红外对射组件和按键导光柱组件（19），所述的pcb板上设有蜂鸣器，所述的音腔（20）安装在pcb板上且与蜂鸣器所在的位置相对应，所述的烟腔组件（23）安装在pcb板上，所述的红外对射组件安装在pcb板与烟腔组件（23）之间且与pcb板电连接，所述的pcb板上设有按键开关，所述按键导光柱组件（19）的一端与pcb板上的按键开关相接触，所述按键导光柱组件（19）的另一端依次穿过烟腔组件（23）和上壳（2）后置于上壳（2）的外侧。2.根据权利要求1所述的一种数字型感烟火灾探测报警器，其特征是，所述上壳（2）的顶面上设有按键孔（4）和扩音孔（5），所述的按键导光柱组件（19）置于上壳（2）的按键孔（4）内，所述上壳（2）上的扩音孔（5）位置与音腔（20）所在的位置相对应，所述上壳（2）的内侧面上设有若干限位导轨（17）和若干定位卡块（12），所述下壳（6）的外侧面上设有与限位导轨（17）相匹配的限位导槽（18）和与定位卡块（12）相匹配的定位卡槽（9）。3.根据权利要求1或2所述的一种数字型感烟火灾探测报警器，其特征是，所述的下壳（6）上设有电池槽（10）和电池盖板（38），所述的下壳（6）上且置于电池槽（10）的一侧上设有限位块（8），所述的限位块（8）上设有限位凸起（7），所述的电池盖板（38）上设有与限位凸起（7）相对应的限位孔槽（37），所述下壳（6）的外侧面上设有若干限位凸块（16），所述底座（1）的外边缘设有环形翻边（39），所述环形翻边（39）的内侧面上设有与限位凸块（16）相对应的限位卡扣，所述的底座（1）上设有定位通孔（13），所述的定位通孔（13）内设有定位凸筋（14），所述的下壳（6）上设有与定位凸筋（14）相对应的定位孔（15）。4.根据权利要求1所述的一种数字型感烟火灾探测报警器，其特征是，所述的烟腔组件（23）包括烟腔上壳（36）和烟腔下壳（29），所述的烟腔上壳（36）上设有若干导烟板（35），所述导烟板（35）的横截面形状呈z字形，所述的导烟板（35）呈放射状均匀分布在烟腔上壳（36）的外边缘处，其中若干个导烟板（35）上设有安装柱（33），所述的烟腔下壳（29）上设有与安装柱（33）相对应的安装孔（30），所述的烟腔下壳（29）通过安装孔（30）和安装柱（33）的配合安装在烟腔上壳（36）的导烟板（35）上，所述烟腔下壳（29）的中间设有红外对射通孔（32），所述的烟腔下壳（29）上且置于红外对射通孔（32）的边缘处设有卡接块（28），所述的红外对射组件上设有与卡接块（28）相匹配的卡接槽（22），所述的红外对射组件通过卡接槽（22）和卡接块（28）的配合安装在烟腔下壳（29）上，所述的上壳（2）上设有进烟格栅（3），所述上壳（2）上的进烟格栅（3）与烟腔上壳（36）上的导烟板（35）相对应。5.根据权利要求4所述的一种数字型感烟火灾探测报警器，其特征是，所述的红外对射组件包括红外对射探测器（21）和红外对射屏蔽件（27），所述的卡接槽（22）置于红外对射探测器（21）上，所述的红外对射屏蔽件（27）置于红外对射探测器（21）的一端，所述的红外对射探测器（21）和红外对射屏蔽件（27）均与pcb板卡接，所述的红外对射探测器（21）与pcb板电连接，所述的按键导光柱组件（19）包括按键头（24）、导光板（26）和支撑块（25），所述的按键头（24）与pcb板上的按键开关相接触，所述导光板（26）的一端安装在按键头（24）上，所述的烟腔下壳（29）上设有第一导光孔（31），其中一个导烟板（35）上设有第二导光孔（34），所述的烟腔上壳（36）上设有第三导光孔，所述导光板（26）的另一端依次穿过第一导光孔（31）、第二导光孔（34）、第三导光孔和上壳（2）后置于上壳（2）的外侧，所述的支撑块（25）置
于按键头（24）的一侧，所述的按键头（24）通过支撑块（25）置于烟腔下壳（29）上。6.根据权利要求1所述的一种数字型感烟火灾探测报警器，其特征是，所述的pcb板上设有供电电源、电源管理电路、用于协调各个电路运行的mcu控制电路、用于参数配置和标定的串口电路、用于检测环境中烟雾浓度的烟雾探测电路、用于驱动蜂鸣器的报警电路、光指示电路、自检消音按键电路和无线通讯电路，所述的mcu控制电路分别连接电源管理电路、串口电路、烟雾探测电路、报警电路、光指示电路、自检消音按键电路和无线通讯电路连接，所述的供电电源分别连接电源管理电路和烟雾探测电路，所述的电源管理电路包括升压电路和降压电路，所述的升压电路把供电电源的电压升高后给报警电路和光指示电路供电，所述的降压电路把升压电路升高后的电压降低后给mcu控制电路供电，所述的光指示电路上设有led指示灯，所述的红外对射组件与烟雾探测电路连接，所述的蜂鸣器与报警电路连接。7.一种数字型感烟火灾探测报警器的报警处理方法，其特征是，具体包括如下步骤：（1）烟雾探测电路采用恒流红外光发射电路、红外光接收电路、光电转换电路和adc转换电路，在不同烟雾浓度的环境下，恒流红外光发射电路发射的光强度一样，由于光线与烟雾颗粒发生反射，导致红外光接收电路接收的光强度不一样，通过光电转换电路，把不同的光强度转换成不同的电压，mcu控制电路通过adc转换电路采集电压，通过标定好的烟雾浓度值与对应的电压值计算出当前环境里的烟雾浓度值，用当前计算出来的烟雾浓度值跟设定的烟雾浓度报警阈值作比较，来决定是否要报警；（2）当检测到烟雾浓度超过设定的烟雾报警阈值时，mcu控制电路控制蜂鸣器和led指示灯进行本地声光报警，同时把报警信息和当前的烟雾浓度数据信息通过无线通信电路传输给消防网关，消防网关再把这些数据传输到服务器云端，服务器云端能对长时间内上传的烟雾浓度数据进行分析，来减少火灾的误报，同时服务器云端通过消防网关动态的设置数字型感烟火灾探测报警器的烟雾报警阈值。8.根据权利要求7所述的一种数字型感烟火灾探测报警器的报警处理方法，其特征是，在步骤（1）中，烟雾采集方法如下：（11）报警器在正常模式下，以10秒为周期进行烟雾浓度采集，如果当前采集到的烟雾浓度值大于等于设定的烟雾报警浓度阈值时，报警器提高探测速率，采样周期变为1秒，从采集到的烟雾浓度值大于等于设定的烟雾报警浓度阈值开始，接下来连续2个周期采集到的烟雾浓度值都大于等于设定的烟雾报警浓度阈值时，即验证此时已达到报警条件，报警器应同时发出声光指示；（12）报警器在报警状态下，当当前烟雾浓度值小于等于烟雾的迟滞阈值时，报警器会停止发出声光指示同时进入正常模式，即报警器会以10秒为周期进行烟雾浓度采集；（13）当报警器处于烟雾报警状态下，按下本地消音按键1秒以上，然后松开消音按键后或者通过远程消音，报警器会退出报警状态并立即停止发出声光指示，报警器会进入消音周期时间的静默模式，在静默模式下，烟雾浓度采集周期仍为10秒，红色led指示灯会每隔10秒闪烁10ms，以指示报警器处于该模式，如果当前环境的烟雾浓度大于等于静音阈值时，报警器会立即退出静音模式而进入报警状态，超过静默模式的时间后，报警器会退出静音模式，进入正常模式，即烟感会以10秒为周期进行烟雾浓度采集。9.根据权利要求7或8所述的一种数字型感烟火灾探测报警器的报警处理方法，其特征
是，在步骤（1）中，烟雾浓度值的标定使用的是串口电路上的uart接口进行标定，上电初始化后，检测到uart接口的rxd引脚为高电平，说明外接串口已连接上，激活报警器的uart接口即可进行标定和参数配置，通过标定好的烟雾浓度值与对应的电压值计算出当前环境里的烟雾浓度值，具体方法如下：（a）没有烟雾时，采集到的ad电压值记为d0，ad电压值要保存到mcu芯片的eeprom中；（b）第一个标定点，在特定的烟雾浓度值m1下，采集到的ad电压值记为d1，此时的烟雾浓度值和对应的ad电压增量值为d1-d0要保存到mcu芯片的eeprom中；（c）第二个标定点，在特定的烟雾浓度值m2下，采集到的ad电压值记为d2，此时的烟雾浓度值和对应的ad电压增量值为d2-d0要保存到mcu芯片的eeprom中；（d）第三个标定点，在特定的烟雾浓度值m3下，采集到的ad电压值记为d3，此时的烟雾浓度值和对应的ad电压增量值为d3-d0要保存到mcu芯片的eeprom中；（e）第四个标定点，在特定的烟雾浓度值m4下，采集到的ad电压值记为d4，此时的烟雾浓度值和对应的ad电压增量值为d4-d0要保存到mcu芯片的eeprom中；（f）标定完后，在正常烟雾采集的时候，假如采集到的烟雾对应的ad电压值为dy，则其对应的烟雾浓度值mx的计算方法为：先判断dy属于哪个电压范围内，在用相应段的斜率k去计算，把烟雾浓度值作为x轴，ad电压值作为y轴，利用dy=kmx+b，b是y轴截距，如果采集到的ad电压值小于d0，则烟雾浓度为0，如果采集到的ad电压值大于等于d4，则斜率按第四段的斜率来计算，每段采样点压的取值区间为：[d0,d1)，[d1,d2)，[d2,d3)，[d3,d4)。10.根据权利要求7所述的一种数字型感烟火灾探测报警器的报警处理方法，其特征是，在步骤（2）中，使用服务器云端通过消防网关进行多个烟雾浓度阈值的设置具体方法为：在服务器云端把数字型感烟火灾探测报警器的多个烟雾浓度阈值的设置完后，数字型感烟火灾探测报警器在未报警状态下，按下自检按键后，报警器会进行声光报警，同时会把当前检测到的烟雾浓度数据和按键状态通过无线通讯电路传输到服务器云端，服务器云端收到报警器发来的信息后，服务器云端会给报警器一个应答信号，应答信号里会包含预设的多个烟雾浓度阈值和设置烟雾浓度阈值状态位，报警器收到应答信号后，会根据应答信息里的设置烟雾浓度阈值状态位来判断是否要更新自己的烟雾浓度阈值，如果需要设置烟雾浓度阈值，报警器设置完成烟雾浓度阈值后，还要给服务器云端一个应答信号，应答信号里会包含一个设置烟雾浓度阈值成功状态位，如果设置成功，此次多个烟雾浓度阈值的设置过程才算完成；如果不成功，服务器云端会通过消防网关重发设置信息，直至收到报警器应答信号的设置烟雾浓度阈值成功为止。
技术总结本发明公开了一种数字型感烟火灾探测报警器及报警处理方法。它包括上壳、下壳、底座和烟感采集组件，烟感采集组件安装在上壳与下壳之间，底座与下壳可拆卸连接，烟感采集组件包括PCB板、音腔、烟腔组件、红外对射组件和按键导光柱组件，PCB板上设有蜂鸣器，音腔安装在PCB板上且与蜂鸣器所在的位置相对应，烟腔组件安装在PCB板上，红外对射组件安装在PCB板与烟腔组件之间且与PCB板电连接，PCB板上设有按键开关，按键导光柱组件的一端与PCB板上的按键开关相接触，按键导光柱组件的另一端依次穿过烟腔组件和上壳后置于上壳的外侧。本发明的有益效果是：方便拆卸安装，烟雾浓度探测更准确，可预设多个烟雾浓度阈值，减少烟雾探测误报，无需布线。无需布线。无需布线。
技术研发人员：李玲合
受保护的技术使用者：杭州软库科技有限公司
技术研发日：2022.04.07
技术公布日：2022/7/5
