CN101120389A - 无线远程可控起火烟雾报警系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有基本装置(10)和烟雾报警器(50)的系统。基本装置插入具有可插入常规市电电源插座(18)并由其支撑的插头(14，16)的基本装置(10)。简单广播消息提供测试、消音和应急报警功能。

Description

无线远程可控起火烟雾报警系统

技术领域

本发明涉及烟雾报警系统，特别是涉及无线起火烟雾报警系统。

背景技术

对于允许简单安装而无需硬连线的节省成本的安全系统的需要已经引发了许多所谓的无线报警系统的发展。但是，这些系统中的许多仍然需要硬连线键区、基站、硬连线警报器和电力连接，从而仍然需要熟练的安装人员以及大量连线。相应地，也就没有实现无线起火安全系统的市场潜力。

在烟雾检测器、其它传感器和基站中使用双向收发器的无线家用系统由Marman等人在美国专利N0.6624750中提出。Marman等人提出，通过把测试/消音按钮和警报器结合到每一个烟雾报警器中来消除硬连线键区和警报器。因为基站和传感器均由电池供电，所以消除了电力连线。传感器中的低电池状况被传递到可能位于例如建筑物管理员办公室中的基站，而不是只产生可能导致用户彻底卸下电池的烦人的声音。

无论是有线的还是无线的，当前的报警系统固有地是敏感的。因此，可能经常存在大量误报警，每次误报警都需要用户对报警信号进行复位/消音。因此，当误报警不断的干扰引起恼怒时，正是那些要受保护的人们往往禁用报警器。

发明内容

根据本发明，提供一种烟雾报告系统，包括：

包括至少一个烟雾报警器和至少一个基站在内的多个装置；

其中，所述或者各个基站包括：

外壳中的发送器，用于向所述至少一个烟雾报警器发送；

用于使发送器发送包括基站的序号的学习信号的部件；以及

用于使发送器发送包含所述序号的测试信号的部件；

其中，所述或者各个烟雾报警器包括：

电池；

用于使报警器发声的发声器；

接收器，用于接收从基站或多个基站发送的信号；

测试按钮，设置成在启动测试按钮时操作烟雾报警器发声；

学习按钮，设置成：在按下按钮时使烟雾报警器进入学习模式；在学习模式中，监听接收器上的学习信号；以及当烟雾报警器处于学习模式中接收到学习信号时存储在学习信号中发送的序号；以及

烟雾检测器，用于在遇到烟雾时使报警器发声。

这样，可以非常容易且毫无困难地实现基站与烟雾报警器之间的通信。基站可控制多个装置。与需要复杂的双向通信来“登记”新装置的Marman方案不同，本发明使得以简单方式添加新的烟雾报警器成为可能，这又使装置具有最小复杂度。具体来说，该方法能够与仅从基站发送到烟雾检测器的消息配合工作，而不是Marman方案所需的多个双向消息配合工作。

优选地，基站装置是插入式装置。通过提供“插入式”基站装置、即只是由从其中露出插脚的外壳组成的装置，该装置可由传统的市电插座来支撑。

这样，提供一种简单便捷的装置，它可由用户安放在所需的位置而无需连线。由市电供电的中央装置不需要电池，但是在优选实施例中，提供了可充电电池，以允许装置在例如起火期间可能发生的市电断电时进行工作。

具体来说，这样一种装置可方便地安放在用户的厨房里接近炉圈或炉灶的位置，厨房往往是烟雾误报警的位置。在烟雾报警器发声的情况下，可方便地从基本装置控制烟雾报警器。

烟雾报警器必须安装在天花板或者通常安装在离天花板15厘米范围内，因此它们往往不在可方便到达的范围之内。因此，用户可能需要站在支架上(例如椅子上)，以能接触到烟雾报警器。通过只是在方便位置(如厨房内)插入基本装置，可方便地消除这种情况。

基站还可包括应急按钮，它设置成使基站向其它装置发送应急消息，以在操作应急按钮时令其它装置使报警器发声。因此，本发明只是通过利用现有烟雾检测器来增加应急报警的功能性。只是通过将基站插入方便位置，应急报警器就可方便地由用户定位和移动。

装置均可包括设置系统共同的系统地址值的系统地址值装置，装置设置成广播包含系统地址值和消息类型值的消息，消息类型值指示包括烟雾报警器消音消息、测试消息和烟雾报警消息的多种消息之一，消息对系统的所有其它装置广播。

这种采用可能极短的消息的简单协议简化了系统。

基站的优选实施例包括测试/消音控制件，它设置成一操作测试控制件就向系统的所有烟雾报警器广播消息，以在系统的任何烟雾报警器起作用时使烟雾报警器消音，否则便测试系统的烟雾报警器。

通过采用广播消息方法，系统不需要复杂的协议来进行基站与各个检测器之间的通信。

烟雾报警装置可设置成当相应的烟雾报警器中存在低电池状况时发送电池电量低的消息；以及基本装置设置成当接收到电池电量低的消息时发出可听到的报警声音。

本发明的一个具体的有益效果在于，它可与多个基站配合工作。基站不需要单独编程，而是各个基站只是简单插入。

在另一个方面，本发明提供一种烟雾报警系统中使用的基站，所述系统包括包含电池的至少一个烟雾报警器、烟雾检测器、发声器以及发送器和接收器，所述基站包括：

外壳；

外壳中的接收器，用于与至少一个烟雾报警器进行通信；

从外壳伸出的多个插脚，插脚和外壳共同构成用于连接到电源插座的统一插头，使得基站在插头插入电源插座时由插脚来支撑。

基站还包括可充电电池组。

本发明还涉及一种操作包括多个烟雾报警装置的烟雾报警系统的方法，包括：

将至少一个基本装置插入相应的电源插座以便由插座支撑；以及

当启动基本装置上的控制件时，通过使系统的任何发声的烟雾报警器静音，来控制烟雾报警装置；以及

当启动基本装置上的控制件时，测试烟雾报警系统。

附图说明

为了更好地理解本发明，现在完全作为举例、参照附图来描述实施例，附图包括：

图1示出本发明一实施例的基站的示意图；

图2是烟雾报警装置的示意图；

图3示出包括基站和多个烟雾报警装置的系统的示意图；以及

图4说明根据本发明一备选实施例的烟雾报警装置的示意图。

具体实施方式

参照图1，根据本发明的基站10包括外壳12以及在外壳的插头区域16中从外壳伸出的多个插脚14。图1的实施例要与墙壁20中以虚线表示的英国标准电源插座18配合，因此，插脚14设置为标准的英国电源插头。本领域技术人员会知道，在其它国家存在其它电源插座标准，并且会理解，插脚可相应地进行设置。在一些电气标准中，支撑不但由插脚14来提供，而且还通过插头区域16的形状来提供，相应地，插头区域16可适当地成形，例如适合于凹入式电源插座。

基站10的大小很少大于传统插头，也许不超过10厘米高、5厘米厚以及5厘米宽，并且优选地可能略微更小。因此，基站10可以只由插脚14和插头区域16来支撑。这允许用户只需通过将基站10插入适当的空闲电气插座，就能将基站10定位在需要的任何房间。因此，基站可称作“插入式”基站。

基站10还包括电源模块22，其中包括用于传输来自从市电插座18上的市电所提供的电力的直流输出电压的整流器24以及后备电池26。电池可能是在基站10连接到市电电源时通过整流器24的输出进行充电的可充电电池。

基于微处理器的控制器28提供基站中的中央控制装置。基站还包括连接到天线32的无线电收发器30。采取测试/消音按钮34和应急按钮36的形式的用户可操作的控制件(如LED指示灯38)均安装在外壳12上。发声器40也设置在外壳中。

最后，提供确定系统地址以避免与其它安装混淆的系统地址选择器42。系统地址选择器例如可以是具有可用于规定范围0-15的二进制地址的多个开关的小DIP开关。

参照图2，烟雾报警器50包括微处理器控制器52、收发器54和天线56。系统地址选择器58用来选择烟雾报警器的系统地址。烟雾报警器50由可更换电池60供电。烟雾检测器62、测试/消音按钮64、发声器66和LED 68构成完整的烟雾报警器50。为了可达性需要，测试/消音按钮安装在烟雾报警器的正面。安装部件51(例如螺丝的通孔)允许烟雾报警器以其背面靠着某个表面(通常靠着天花板)来安装。

参照图3，多个烟雾报警装置50以背面靠着天花板以及正面暴露的方式安装在各个房间。提供至少一个基站10。所有烟雾报警器和基站的地址选择器42、58设置成相同的地址。

采用烟雾报警器50和基站10中包含的代码对微处理器28、52进行编程，以在使用中执行下列功能。

首先，在烟雾报警器检测到烟雾的情况下，检测烟雾的装置发出可听到的“撤离(evacuate)”警报(响亮警报)和LED信号。然后，它向其它烟雾报警器和系统的基本装置发送消息，它们全部发出报警声音(比“撤离”警报更小强度的声音)。

若操作基本装置10上的测试/消音控制件，则停用所有烟雾报警器50。若操作检测到烟雾的烟雾报警装置上的测试/消音控制件，则那个装置停用。若没有其它装置检测到烟雾，则整个系统复位。

若没有测试/消音控制件被操作，则在某个延迟(例如2分钟)之后，系统的所有烟雾报警器发出响亮的“撤离”警报。在这个阶段，可通过按下基本装置10上的测试/消音控制件使系统复位。

该系统提供的第二功能是“测试”功能。

选取基站10上的测试/消音控制件。它向所有烟雾报警器50发送消息，报警器提供安静的听觉指示和LED信号，但除了出故障的装置之外，出故障的装置采用较响亮的听觉音、不同的LED信号或其它清楚的指示来提供本地“故障”指示。

用户则可短暂地操作基站上的测试/消音控制件10，这时，没有出故障的所有烟雾报警器50全部复位，只留下出故障的装置发声。

作为可选的方案，用户可较长时间地操作测试/消音控制件10，这时，所有烟雾报警装置50操作响亮的“撤离”警报，以测试系统的全部功能。为了停止响亮警报，再次操作测试/消音控制件10，它使所有无故障烟雾报警装置50复位，从而只留下出故障的装置发声。

系统具有检测低电池状况的第三功能。

本地烟雾报警装置50检测其电池正在减少，并提供本地听觉和LED警报。故障消息被发送给基本装置10，以及系统故障被指示。在已经校正故障并且电池被更换之后，故障指示清除。

本地烟雾报警装置50还可检测其它故障状况，并以相同方式报告。例如，微处理器自检可检测启动时的故障。或者，装置可确定检测器需要清洁。在这些情况下，故障消息再次被发送给基本装置。

当启动基本装置10上的应急按钮36时，产生最后的功能。若操作该按钮，则所有烟雾报警器50和基本装置10发出响亮的“撤离”(SOS/求救信号)声音，直到采用基本装置10上的“测试/消音”按钮34使系统复位。

所发出的各种报警音可能是国际标准中定义的那些报警音。ISO8201定义适当的“撤离”报警音，以及ISO 7731定义适当的“警告”报警音。

消息可通过某种格式(例如采用载波侦听多路访问(CSMA)协议)来发送，以允许无冲突的多次发送。分组可能采取下列格式：

前同步码(7位)；

系统地址值(4位)值0至15；

消息类型(4位)；以及

奇偶校验位(1位)。

消息类型可能具有下列值：1--“应急”；2--“取消应急”；3--“烟雾报警”；4--“烟雾报警消音”；5--“故障”；6--“安静测试”；7--“响亮测试”。因此，“取消应急”和“烟雾报警消音”均可作为“静音”消息进行操作，以防止发声器发声。

值8-15最初未定义，并考虑到必要时要发送的其它消息。例如，在备选实施例中，它们可允许发送故障的类型。

注意，消息非常短--在实施例中总共16位，优选地不超过64位，或者更优选地不超过32位。

会看到，极短的消息提供所需的全部功能，因为所有消息实质上可对同一系统中的所有装置广播。系统中的所有装置共享一个系统地址，该系统地址应当选择成不同于相同地点中的其它系统的地址。因此，避免了建立基本装置10与各个烟雾报警器之间的通信信道的复杂握手协议，从而极大降低了通信负荷。改为采用简单的先听反冲突方法。在这种方法中，希望首先发送的装置在发送之前检查没有其它系统正在发送。

该系统的另一个有益效果在于，基本装置10和烟雾报警器50具有非常相似的功能，其中基本装置的应急按钮代替烟雾报警器的烟雾检测器。为此，系统与一个以上基本装置配合操作而没有任何改变。因此，若用户需要能从多个位置取消烟雾报警，则用户只要通过在需要的位置上插入基本装置10来安装多个基本装置。

本领域技术人员会理解，在另一些实施例中，可消除应急按钮。

上述的系统按两级方法进行操作，其中，若没有取消报警，则初始警报逐步上升到安全撤离警报。本领域技术人员会知道，这不是要点，以及在一备选方法中，所有装置在检测到烟雾时只发出完全撤离警报。

必要时可包括其它特征。电路可以是节省电池的，除了在接收到信号时，电池回复到备用模式。

在本发明的第二实施例中，系统与以上所述具有一些差异。具体来说，基站仅包括发送器，以及烟雾报警器仅包括接收器70(图4)而不是收发器54(图2)。

各基站具有内置序号。存在大量可能的序号(优选地为至少64000)以确保可忽略存在具有相同编号的两个基站的风险。这将两个不同基站之间可能的干扰的风险减小到极低数量。

该实施例中的烟雾报警还包括“学习”按钮72，它安装在烟雾报警器的背面与测试-消音按钮相对的一侧，使得当烟雾报警器安装到天花板时，学习按钮不可达。当按下学习按钮时，烟雾报警器进入学习模式，在其中，它监听来自基本装置10的信号。基本装置10设置成能够发送学习信号或忘却信号。

当烟雾报警器10接收到学习信号时，它记录基本装置的序号，以将烟雾报警器登记到基本装置，以便它仅响应那个基本装置。忘却信号清除基本装置的序号，使得烟雾报警器可再次响应任何基本装置。

这样，烟雾报警器可设置成仅响应一个或响应多个预编程的基本装置。

在优选实施例中，烟雾报警器改为能够学习多个基本装置序号，因而允许它们由多个控制器来控制。

在该实施例中，基站具有独立的“测试”和“消音”按钮34、36。测试按钮34操作系统测试，以及消音按钮36对所有装置消音。

在该实施例中，没有独立的应急按钮。而是当以正确顺序按下测试和消音按钮34、36时，报警器发声。

应急报警只可通过采用烟雾报警器自己的测试/消音按钮单独使它们消音来取消。

为了允许基本装置10在不需要附加按钮的条件下运行学习和忘却模式，基本装置设置成在插入市电电源、按下其中的测试按钮时进入学习模式并发送学习信号。基本装置设置成在基本装置插入市电、按下其中的消音按钮时进入忘却模式并发送忘却信号。

另一个特征在于，每当基本装置发送学习信号时都会发送额外数字。第一次，它发送数字“1”，第二次发送“2”，第三次发送“3”，依此类推，直到发送“7”。实施例中的数字在7之后重新循环，但是这种限制无疑可在必要作出改变。

数字的作用是标识烟雾报警器学习的顺序。当按下基本装置上的测试按钮时，基本装置依次发送其序号加上各额外数字。这样，烟雾报警器以与采用基本装置序号对它们编程的相同顺序发声。在实施例中，各数字依次发声5秒。这使测试人员能够跟随建筑物周围的烟雾报警器。

通过使烟雾报警器能够记录一个以上基本装置，它们设置成能够从一个以上基本装置进行接收。这考虑到多个控制器的情况。

虽然在以上实施例中，学习按钮是不可达的，但是这决不是一个重要特征，在必要时也可提供可达的学习按钮。

所描述的装置的一般特征是烟雾报警器适用的国家和/或国际标准(例如ISO 12239、EN 54、BS 5446等)所要求的或与这些标准一致的。

Claims (20)

1.一种烟雾报警系统，包括：

包括至少一个烟雾报警器和至少一个基站在内的多个装置；

其中，所述或各个基站包括：

外壳中的发送器，用于向所述至少一个烟雾报警器发送；

用于使所述发送器发送包含所述基站的序号的学习信号的部件；以及

用于使所述发送器发送包含所述序号的测试信号的部件；

其中，所述或各个烟雾报警器包括：

电池；

用于使报警器发声的发声器；

接收器，用于接收从所述基站或多个基站发送的信号；

测试按钮，设置成在启动所述测试按钮时操作所述烟雾报警器发声；

学习按钮，设置成：在按下所述按钮时使所述烟雾报警器进入学习模式；在所述学习模式中，在所述接收器上监听学习信号；以及当所述烟雾报警器处于所述学习模式中接收到学习信号时存储在所述学习信号中发送的所述序号；以及

烟雾检测器，用于在遇到烟雾时使报警器发声。

2.如权利要求1所述的烟雾报警系统，其特征在于，所述基站包括：

外壳；以及

从所述外壳伸出的多个插脚，所述插脚和外壳共同构成用于连接到电源插座的统一插头，使得所述基站在所述插头插入电源插座时由所述插脚来支撑。

3.如权利要求2所述的烟雾报警系统，其特征在于，用于使所述基站发送器发送学习信号的部件包括用户可操作控制件；

所述基站设置成在所述基站插入电源插座、所述按钮被按下时发送所述学习信号。

4.如权利要求3所述的烟雾报警系统，其特征在于，还包括用户可操作控制件，其中，所述基站设置成在所述基站插入电源插座、所述按钮被按下时发送忘却信号，以在所述烟雾报警器接收到忘却信号时删除所述忘却信号中发送的序号。

5.如以上权利要求中的任一项所述的系统，其特征在于，所述基站还包括用于使所述基站向所述其它装置发送应急消息，以在操作所述应急按钮时使所述其它装置令报警器发声的部件。

6.如权利要求1至5中的任一项所述的烟雾报警系统，其特征在于，用于使所述基站发送测试信号的部件是测试/消音控制件，它设置成在操作所述测试控制件时向系统的所有烟雾报警器广播消息，以在所述系统的任何烟雾报警器起作用时使所述烟雾报警器消音，否则便测试所述系统的烟雾报警器。

7.如权利要求1至5中的任一项所述的烟雾报警系统，其特征在于，用于使所述基站发送测试信号的部件是测试控制件，以及所述基站还包括消音控制件，其中，所述基站设置成：

一操作所述测试控制件就对所述系统的所有烟雾报警器广播消息，以测试所述系统的烟雾报警器；

一操作所述消音控制件操作就对所述系统的所有烟雾报警器广播消息，以使所述烟雾报警器消音；以及

一以所述正确的预定顺序操作所述测试和消音控制件，就使所述基站向所述其它装置发送应急消息，以使所述其它装置令报警器发声。

8.如以上权利要求中的任一项所述的烟雾报警系统，其特征在于，包括多个相似的基站，各个基站包括：外壳；所述外壳中用于与所述至少一个烟雾报警器进行通信的发送器；以及从所述外壳伸出的多个插脚，所述插脚和外壳共同构成用于连接到电源插座的统一插头，使得所述基站在所述插头插入电源插座时由所述插脚来支撑。

9.一种烟雾报警系统中使用的基站，所述系统包括包含电池的至少一个烟雾报警器、烟雾报警器、发声器以及发送器和接收器，所述基站包括：

外壳；

所述外壳中的发送器，用于与所述至少一个烟雾报警器进行通信；

用于使所述发送器发送包含所述序号的测试信号的部件；以及

从所述外壳伸出的多个插脚，所述插脚和外壳共同构成用于连接到电源插座的统一插头，使得所述基站在所述插头插入电源插座时由所述插脚来支撑。

10.如权利要求9所述的基站，其特征在于，还包括用于使所述发送器发送包含所述基站的序号的学习信号的部件。

11.如权利要求9或10所述的基站，其特征在于，所述发送器是既用于发送又用于接收的收发器。

12.如权利要求9、10或11所述的基站，其特征在于，还包括用于使所述基站向所述烟雾报警器发送应急消息以使报警器发声的部件。

13.如权利要求9至12中的任一项所述的基站，其特征在于，还包括用于使所述基站发送测试信号的部件，所述部件是测试/消音控制件，它设置成一操作所述测试控制件就向所述系统的所有烟雾报警器广播消息，以在所述系统的任何烟雾报警器起作用时使所述烟雾报警器消音，否则便测试所述系统的所述烟雾报警器。

14.如权利要求9至12中的任一项所述的基站，其特征在于，用于使所述基站发送测试信号的部件是测试控制件，以及所述基站还包括消音控制件，其中，所述基站设置成：

一操作所述测试控制件就对所述系统的所有烟雾报警器广播消息，以测试所述系统的所述烟雾报警器；

一操作所述消音控制件就对所述系统的所有烟雾报警器广播消息，以使所述烟雾报警器消音；以及

一以所述正确的预定顺序操作所述测试和消音控制件，就使所述基站向所述其它装置发送应急消息，以使所述其它装置令报警器发声。

15.一种操作包括至少一个烟雾报警装置和至少一个基本装置的烟雾报警系统的方法，包括：

将具有至少一个控制件的至少一个基本装置插入相应的电源插座以便由插座支撑；

操作所述基本装置上的控制件；

向其它装置发送对应于所操作控制件的消息，以对所述烟雾报警系统的所述装置的所述发声器进行测试、使其静音或发声。

16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，还包括：

操作基本装置上的至少一个控制件，以指示应急情况；

从所述基本装置向所述其它装置发送“应急”消息；以及

一接收到所述“应急”消息就使所述其它装置中的报警器发声。

17.如权利要求15或16所述的方法，其特征在于，还包括：

启动基本装置上的测试/消音控制件；

若任何烟雾报警器正在发声，则通过向其它装置发送“静音”消息来使所述系统的任何发声的烟雾报警器静音，以控制所述烟雾报警装置；以及

若没有烟雾报警器发声，则发送“测试”消息来启动测试模式，以测试所述烟雾报警系统。

18.如权利要求15或16所述的方法，其特征在于，还包括：

启动基本装置上的测试控制件并发送“测试”消息来启动测试模式，以测试所述烟雾报警系统。

19.如权利要求15或18所述的方法，其特征在于，还包括：

启动基本装置上的消音控制件并向所述其它装置发送“静音”消息，以使所述系统的任何发声的烟雾报警器静音。

20.如权利要求15至19中的任一项所述的方法，其特征在于，所述烟雾报警器和基本装置包括设置所述系统共同的系统地址值的系统地址值装置，所述方法还包括发送包含所述系统地址值和消息类型值的广播消息，所述消息类型值指示包括烟雾报警器消音消息、测试消息和烟雾报警消息的多种消息之一，所述消息对所述系统的所有其它装置广播。

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