用TRIZ工具解决提高电气火灾探测器报警声音
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河南许继智能科技股份有限公司  王洪亮

 

摘要:GB14287-2014《电气火灾监控系统》要求在告警条件下,在装置正前方1m处的声压级(A计权)应大于70dB,小于115dB。

我公司电气火灾装置比较小,前面板与PCB的间距只有1CM左右,只能放一个小的喇叭。声音勉强达到70dB,如果换大的喇叭,空间放不下。

通过物质-场分析法,解决如下:

将喇叭移到装置内部靠后一点的位置。那里空间稍大一些,可以放一个大一点的喇叭,但是后面几乎是封闭的,喇叭声音传不出来。解决此处矛盾的方法就是在侧面开散热孔。此方法既保持正面外观,又满足声音分贝要求。

一、问题描述与分析

问题背景

根据公安部消防局公布的《中国火灾统计年鉴》的权威统计,2006年全国共发生火灾近30万起,其中电气火灾占29.1%,火灾事故造成的直接经济损失高达131.7亿元以上。更值得注意的是,特大火灾中电气火灾所占的比例更大,占总量的80%,人员伤亡占75%。而在1985年全国共发生5000起电气火灾。二十年以后的现在,上升到每年近29万起,这些惊人的数字给我们敲响的警钟,电器隐患成为引发特大火灾的第一杀手,预防和有效控制电气火灾的发生已刻不容缓。我国的电气火灾大部分是由短路、过电流、接地电弧引发的,特别是接地电弧性短路。当电气线路及装置因绝缘破损导致接地故障时,在漏电故障点和导体不良接触处将引起电弧、电火花或由于接触电阻过大而发热,这种故障无法被过流保护器检测,而几百毫安的漏电电弧产生的局部高温可达到2000℃以上,足以引燃周围的可燃物体而引起火灾。

从根本上减少电气火灾,是减少火灾损失的一条捷径。电气安全监控产品在电力行业历时已久,目前市场上存在的电气火灾产品种类很多,应用于各种电气保护领域中,但电气火灾仍居高不下,只增不减。传统的漏电开关,空气开关等的种种缺陷与不足使其很难担当起预防避免电气火灾事故的重任,为此,国家颁布实施多条标准:GB14287-2014《电气火灾监控系统》,GB13955-2013《剩余电流动作保护装置的安装和运行》等来规范和约定保护器的技术参数、运行条件等各项指标。在此背景下,许继智能公司依靠多年从事低压配电监控保护系统的宝贵经验,严格执行GB14287-2014《电气火灾监控系统》等各项国家标准,立项开发PMF660型电气火灾监控探测器,致力于监控与防止由漏电所导致的电气火灾事故。

                                 

问题描述

GB14287-2014《电气火灾监控系统》要求在告警条件下,在装置正前方1m处的声压级(A计权)应大于70dB,小于115dB。我公司电气火灾装置比较小,前面板与PCB的间距只有1CM左右,只能放一个小的喇叭。声音勉强达到70dB,如果换大的喇叭,空间放不下。

问题分析:

5why分析:

为什么会声音小?      

因为喇叭体积小,功率小。

为什么喇叭体积小,功率小?                  

因为装置体积小,空间有限,大的放不下。

装置没有空闲空间吗?

有,在后部。

为什么不把喇叭安装在装置的后部 ?

因为后部是封闭的,喇叭声音传不出来。

发明问题确定:

在不改变系统的前提下提高报警器的声音。

二、拟采取的解决方案

拟采用的创新理论:物质-场分析与标准解

建立物质场

这是一个作用不足的物质-场模型,查找76个标准解法可知当问题第2类:增强物场模型,标准解法为:

S2-2-3:使用毛细管和多孔物质:一种特殊的物质分裂形式是从固体到毛细管和多孔材料。

S2-2-6:使用异构物质;将均匀的物质空间结构变成不均匀的物质,使用可控物质或可调节空间结构的物质代替无规则不可控的物质。

方案一:将喇叭移到装置内部靠后一点的位置。那里空间稍大一些,可以放一个大一点的喇叭,但是后面几乎是封闭的,喇叭声音传不出来。解决此处矛盾的方法就是在侧面开孔传播声音。

方案二:改前面盖的深度,如果加大前面盖与PCB距离,可以在装置正面放一个大喇叭。但是需要改模具,而且与其他装置壳体不一致。

三、最终问题解决方案

将喇叭移到装置内部靠后一点的位置。那里空间稍大一些,可以放一个大一点的喇叭,但是后面几乎是封闭的,喇叭声音传不出来。解决此处矛盾的方法就是在侧面开散热孔。此方法既保持正面外观,又满足声音分贝要求。