光學(xué)煙感探測器及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明總體涉及消防報(bào)警(Fire alarming)領(lǐng)域，尤其涉及一種消防系統(tǒng)中的光學(xué)煙感探測器及其報(bào)警方法。
【背景技術(shù)】
[0002]煙感探測器是消防領(lǐng)域普遍使用的探測設(shè)備。煙感探測器分為感光方式和感光感溫的組合方式。感光的煙感探測器也稱作光學(xué)煙感探測器，其基于煙霧顆粒對光的散射程度不同來區(qū)分水汽和可能導(dǎo)致火情的煙。這種光學(xué)煙感探測器一般具有一個(gè)探測腔，和置于該探測腔內(nèi)的光源和光接收器。光源向探測腔內(nèi)射入光線。這些光線會(huì)被探測腔內(nèi)存在的煙霧顆粒散射。光接收器感測被煙霧顆粒散射的光線，并根據(jù)散射光線的特性來確定是否存在火情并相應(yīng)上報(bào)火警。
[0003]由于光學(xué)煙感探測器是基于散射光的探測來實(shí)現(xiàn)的，因而探測腔內(nèi)的潔凈度，以及光源和光接收器表面的潔凈度將會(huì)直接影響煙感探測器的火警靈敏度。在污染情況下，若探測腔內(nèi)的灰塵顆粒濃度達(dá)到一定值時(shí)，煙感探測器會(huì)將灰塵導(dǎo)致的光散射誤報(bào)為火警。換言之，對于光學(xué)煙感探測器而言，塵土和煙均能導(dǎo)致足夠強(qiáng)的光散射信號(hào)，使得煙感探測器報(bào)火警。因此，光學(xué)煙感探測器如何區(qū)分煙和塵土 (或稱污染)是個(gè)需要解決的問題。
[0004]現(xiàn)有的光學(xué)煙感探測器，在其正常運(yùn)行過程中，周期性監(jiān)測并評估塵土(或污染)的程度，同時(shí)利用針對塵土的補(bǔ)償算法來消除塵土或污染引起的不利影響，以消除正常運(yùn)行過程中的火警誤報(bào)。然而，在煙感探測器上電之初，因?yàn)槿狈m土的監(jiān)測數(shù)據(jù)，塵土補(bǔ)償算法難以達(dá)到預(yù)期效果。
[0005]比如，若煙感探測器安裝到現(xiàn)場之后，出于例如裝修施工等原因，消防系統(tǒng)需要關(guān)閉一段時(shí)間。然而，在這段關(guān)閉時(shí)間內(nèi)，安裝在現(xiàn)場的煙感探測器很可能需要經(jīng)歷較為嚴(yán)重的空氣污染。這樣，灰塵就進(jìn)入到煙感探測器的探測腔內(nèi)。當(dāng)消防系統(tǒng)再次上電時(shí)，光學(xué)煙感探測器會(huì)因污染嚴(yán)重而立即將灰塵誤報(bào)為火警。
[0006]鑒于上述情況，一個(gè)新的趨勢是在煙感探測器通過國家強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)測試時(shí)就測試煙感探測器上電時(shí)是否能夠準(zhǔn)確上報(bào)灰塵或污染故障消息。一種建議的測試方法大體包括如下步驟。首先，將光學(xué)煙感探測器置于一個(gè)灰塵測試箱中一段時(shí)間(大約兩個(gè)小時(shí))，該測試箱內(nèi)的灰塵達(dá)到相當(dāng)?shù)臐舛?。然后，啟?dòng)該光學(xué)煙感探測器，并檢測煙感探測器的工作狀態(tài)。如果該煙感探測器發(fā)出污染故障消息，則表明成功通過測試。如果煙感探測器沒有上報(bào)污染故障消息，則檢測其火警靈敏度。如果火警靈敏度是合格的，則再次將其置于灰塵測試箱中。如果火警靈敏度不合格，則表明測試失敗。如此重復(fù)大約四個(gè)循環(huán)。這種測試方法可以測試出煙感探測器是否能夠在上電之初準(zhǔn)確上報(bào)污染故障，且其火警靈敏度滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。
[0007]為了避免上電之初的火警誤報(bào)，一種常見的解決方法是優(yōu)先上報(bào)污染故障，其示例性流程在圖1中示出。如圖1所示，方法流程從步驟SllO開始。在步驟SllO中，煙感探測器上電，繼而在步驟S120內(nèi)完成初始化。在步驟S130內(nèi)，煙感探測器在上電后的一個(gè)預(yù)定時(shí)間段P內(nèi)檢測其光接收器所探測到的光信號(hào)S。進(jìn)而在步驟S140中對光信號(hào)S進(jìn)行判斷。如果在步驟SI 40中判斷出光信號(hào)S大于一個(gè)預(yù)定的閾值Th，則進(jìn)入步驟S150中報(bào)告污染故障FAULT消息，否則進(jìn)入步驟S190，即進(jìn)入正常操作。這里閾值Th即為火警報(bào)警閾值。采用圖1所示的方法，可以在上電之初成功上報(bào)污染故障消息，也可以成功通過以上推薦的塵土測試。然而，萬一在上電之初實(shí)際出現(xiàn)了火情，則圖1所示的方法會(huì)導(dǎo)致火警漏報(bào)，這一漏報(bào)會(huì)導(dǎo)致人身或財(cái)產(chǎn)損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種消防系統(tǒng)中煙感探測器及其方法，采用這種煙感探測器及其方法可以在煙感探測器上電之初成功報(bào)告污染故障消息，同時(shí)若上電時(shí)出現(xiàn)火情煙感探測器亦可及時(shí)報(bào)告火警。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種煙感探測器，其包括:一個(gè)探測腔，其適于接收來自煙感探測器外部的具有顆粒的氣體;至少一個(gè)光源，其適于將光線射入所述探測腔；至少一個(gè)光接收器，其探測由所述探測腔內(nèi)的顆粒散射形成的光信號(hào)；一個(gè)控制器，連接到所述光源和所述光接收器，且配置成在上電后的一個(gè)預(yù)定時(shí)段內(nèi)，若確定所述光接收器探測到的光信號(hào)大于一個(gè)預(yù)定的閾值，且所述探測到的光信號(hào)在所述預(yù)定時(shí)段期間呈現(xiàn)微小波動(dòng)，則發(fā)出污染故障消息。優(yōu)選地，所述探測到的光信號(hào)在所述預(yù)定時(shí)段期間呈現(xiàn)出在第一預(yù)定波動(dòng)范圍內(nèi)的微小波動(dòng)。
[0010]優(yōu)選地，所述控制器還配置成:在上電后的所述預(yù)定時(shí)間段內(nèi)，若確定所述光接收器探測到的光信號(hào)大于所述預(yù)定的閾值，且所述探測到的光信號(hào)在所述預(yù)定時(shí)段期間超出了所述第一預(yù)定波動(dòng)范圍，則發(fā)出火警消息。
[0011]上述煙感探測器不僅僅根據(jù)探測到的光信號(hào)是否大于閾值來判斷火警，還可根據(jù)上電后一預(yù)定時(shí)段P內(nèi)光信號(hào)S是否出現(xiàn)明顯波動(dòng)來進(jìn)一步區(qū)分污染故障和火警。這樣，煙感探測器可以在上電后及時(shí)上報(bào)污染故障消息，同時(shí)若上電時(shí)出現(xiàn)火情亦可及時(shí)報(bào)告火警而不會(huì)因污染的干擾而漏報(bào)。由此，上述煙感探測器也可以成功通過之前述及的塵土測試。
[0012]優(yōu)選地，所述控制器還配置成:在上電后的所述預(yù)定時(shí)間段內(nèi)，若所述控制器確定:所述光接收器探測到的光信號(hào)大于所述預(yù)定的閾值，且所述探測到的光信號(hào)在所述預(yù)定時(shí)段期間超出了一個(gè)第二預(yù)定波動(dòng)范圍則發(fā)出火警消息，其中所述第二預(yù)定波動(dòng)范圍大于所述第一預(yù)定波動(dòng)范圍。
[0013]這種煙感探測器采用雙波動(dòng)范圍作為判據(jù)來區(qū)分污染故障和火警。采用雙波動(dòng)范圍判據(jù)，只有當(dāng)光信號(hào)的波動(dòng)微小(在第一波動(dòng)范圍內(nèi))時(shí)才判斷為污染故障，且只有當(dāng)光信號(hào)的波動(dòng)較為明顯(大于第二波動(dòng)范圍)時(shí)才判斷為火警。這樣，雙波動(dòng)范圍判據(jù)對污染故障和火警的區(qū)分更為準(zhǔn)確，可進(jìn)一步減少誤報(bào)和漏報(bào)火警。
[0014]優(yōu)選地，所述的煙感探測器還包括一個(gè)溫度傳感器，其探測所述探測腔內(nèi)或所述探測腔附近的溫度，而且，所述控制器還配置成:在上電后的所述預(yù)定時(shí)間段內(nèi)，若所述控制器確定:所述光接收器探測到的光信號(hào)大于所述預(yù)定的閾值，所述探測到的光信號(hào)在所述預(yù)定時(shí)段期間小于所述第一預(yù)定波動(dòng)范圍，而且，所述溫度傳感器探測到的溫度增長超出一個(gè)預(yù)定的溫度差閾值，則發(fā)出火警消息。
[0015]優(yōu)選地，所述的煙感探測器還包括一個(gè)溫度傳感器，其探測所述探測腔內(nèi)或所述探測腔附近的溫度，而且，所述控制器還配置成:在上電后的所述預(yù)定時(shí)間段內(nèi)，若所述控制器確定:所述光接收器探測到的光信號(hào)大于所述預(yù)定的閾值，所述探測到的光信號(hào)在所述預(yù)定時(shí)段期間大于所述第一預(yù)定波動(dòng)范圍，但是小于一個(gè)第二預(yù)定波動(dòng)范圍，而且，所述溫度傳感器探測到的溫度增長超出一個(gè)預(yù)定的溫度差閾值，則發(fā)出火警消息。
[0016]上述煙感探測進(jìn)一步引入了溫度梯度判據(jù)。對于那些初期光信號(hào)波動(dòng)很小的火情(例如塑料或其他有機(jī)物燃燒的情況)，溫度梯度判據(jù)的引入可以有助于在早期確定火情，進(jìn)一步減少火警漏報(bào)。此外，由于溫度傳感器可以為煙感探測器上已有部件，因而這種方案也不會(huì)增加煙感探測器的硬件上的成本和復(fù)雜度。
[0017]優(yōu)選地，所述閾值為火警的告警閾值，或者，所述預(yù)定的溫度差為火警告警的溫度閾值。更為優(yōu)選地，所述第一預(yù)定波動(dòng)范圍小于等于±8%，優(yōu)選地小于等于±5%，尤為優(yōu)選地等于2% ;所述第二預(yù)定波動(dòng)范圍大于等于±8%，優(yōu)選地大于等于±10% ;所述預(yù)定的溫度差閾值大于等于8°C，優(yōu)選地大于等于10°C。尤為優(yōu)選地，所述預(yù)定時(shí)間段大體上