CN103797307B - 烟雾通风 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了门和窗传感器，其可以结合在建筑物加压和减压系统中，以用于在火灾期间保护建筑物的逃生路线免受烟雾侵入。

Description

烟雾通风
技术领域
本发明涉及烟雾通风，尤其涉及建筑物的加压和减压系统，其被设计为当建筑物发生火灾时保护逃生路线和消防楼梯免受烟雾进入。本发明扩展到传感器，更具体地说，扩展到门和窗传感器，这些门和窗传感器可以结合在这种建筑物加压和减压系统中。本发明扩展到结合有这种传感器的建筑物加压和减压系统，以及扩展到这些系统在用于火灾期间保护建筑物的逃生路线免受烟雾进入的方法中的使用。
背景技术
图1和图2示出了两个不同的系统，所述两个不同的系统被设计成在火灾28期间保护建筑物3、14中的楼梯井逃生路线4和消防楼梯10、26免受烟雾进入。图1示出了加压系统1，而图2示出了减压系统2，每个系统以不同的方式达到类似的目的。例如，当建筑物发生火灾时，图1中所示的建筑物3中的加压系统在受保护的逃生路线(即，楼梯井4)内形成正压力。这是通过由较大的通风机风扇22将空气吹送到逃生路线4中实现的，所述通风机风扇可设置在建筑物3的屋顶上。因此，当建筑物发生火灾时，被吹送到楼梯井4中的空气维持打开的门上的空气速度，以保持与相邻空间(例如办公室和容纳空间12中)的差异。此外，所导致的形成在着火楼层28上的较低压力使该楼层上的烟雾通风，结果是防止烟雾进入加压空间(即，楼梯)，从而保护逃生路线4。目前，英国标准要求逃逸气体/空气/烟雾在着火建筑物3中的防火门8的表面上的速度为至少2ms-1。该速度使得门上产生的压力足以阻止烟雾在火灾期间进入逃生路线，但重要的是，该速度不会大到导致逃生乘客费力地打开门。
与图1中所示的加压系统相反，图2所示的减压系统在楼梯井逃生路线4内形成负压，以便稀释并抽取可进入着火楼层上的逃生路线的烟雾。它还从逃生楼梯井4引入足够的空气，其中该逃生楼梯井可能被从其他楼层逃生的居住者使用。建筑物14还包括位于屋顶上的连接到风扇起动器面板24的通风机风扇22。当建筑物14未发生火灾时，减压系统处于待机模式。然而，当建筑物发生火灾28时，通过着火楼层上的烟雾检测器检测到火灾，然后将火灾报告回控制面板24。设置在每个楼层上的由控制面板24控制的压差传感器16的网络监控空气压力，并将压力数据发送到可编程逻辑控制器(PLC)30，该可编程逻辑控制器控制风扇22的速度，以当门4关闭时在走廊或大厅中形成负压(50Pa)。该负压防止烟雾进入楼梯井。应注意的是，减压系统中的空气方向在与装配有加压系统的建筑物中相同的方向流动，并且逃逸气体/空气在着火建筑物3中的防火门8的表面上的速度也必须为至少2ms-1。
遗憾的是，已知如图1和图2中所示的加压和减压系统的使用在建筑物3，14发生火灾28时难以控制烟雾通风。在着火的情况下，建筑物表现得像一个生命体一样，吸入和呼出空气。因此，使烟雾从建筑物3，14(特别是逃生路线4和消防楼梯26)通风可能是非常困难的。加压和减压系统的设计、安装和调试对于火灾工程师而言是一项很困难的工作。迄今为止，利用检测建筑物周围的空气压力的压差传感器实现了最佳的结果，但是存在与使用这些传感器相关的各种问题。
首先，当人们逃生或消防部门对付火灾时，对于检测由打开和关闭防火门所引起的压力差异，压力传感器是较慢的。感测压力(以及压力变化)时的这种延迟可能导致难于调试加压或减压系统，并且可能在火灾条件下成为危险。其次，如C.Bellido,A.Quiroz和J.L Torero的题为“Performance Assessment of pressurized stairs in high risebuildings(高层建筑物中的加压楼梯的性能评估)”的论文第9页中所描述的，当多于一个的防火门被打开时，加压和减压系统尽力将楼梯间中的压力水平大约保持在期望的设定点(即，形成逃逸空气在防火门的表面上的速度为2ms-1)，并且因此压力可能大范围波动。这样，压力传感器在加压和减压系统中的使用既不快速也不安全。
所以，需要提供改进的加压和减压系统，以便当建筑物发生火灾时保护逃生路线和消防轴免受烟雾进入，该系统快速、准确且稳定。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种用于使建筑物通风的建筑物加压或减压设备，该设备包括：传感装置，用于检测建筑物中的至少一个门或窗的位置；以及控制装置，用于基于由传感装置检测到的所述至少一个门或窗的位置来控制建筑物的逃生路线中的空气泄漏。
在第二方面中，提供了根据第一方面的设备的使用，用于使建筑物通风，优选地使建筑物中的烟雾通风。
在第三方面中，提供了一种使建筑物通风的方法，所述方法包括：
(i)检测建筑物中的至少一个门或窗的位置；以及
(ii)基于步骤(i)中检测到的所述至少一个门或窗的位置来控制建筑物的逃生路线中的空气泄漏。
有利地，本发明的设备可用于在建筑物发生火灾时使建筑物中的逃生路线通风，保护其免受烟雾进入。发明人研究了现有技术的加压和减压系统中的空气压力传感器的使用，并且认识到，楼梯井中的空气压力部分地取决于防火门/窗自身，原因在于它们的可变泄漏速率，所述泄漏速率很大程度上依赖于门/窗的位置。因此，本发明人认识到，根据楼梯井中的门或窗的位置(或所述门或窗的附近)，而不是根据压力传感器所测量的空气压力(如同当前的情况)，应该可以控制加压或减压系统引起的通风程度。为此，已经开发了一系列的接触式和非接触式的门和窗位置传感器，与当前在加压和减压系统中使用的压力传感器的使用相比，其反应性很高、快速且成本低。
在一个实施例中，传感装置可以是门位置传感器。在另一实施例中，传感装置可以是窗位置传感器。所述门或窗的位置由传感装置检测，所述门或窗可位于火灾过程中能够影响烟雾进入建筑物的逃生路线的位置。例如，门或窗可位于建筑物的内部墙壁或隔板中。因此，门或窗可以是内部门或窗。门或窗可以是铰接的或滑动的门或窗。门可以是防火门。
优选地，传感装置能够附接到门框或窗框，优选地附接到门过梁。传感装置可以包括用于附接到窗框或过梁的一个或多个固定装置。例如，传感装置可被设置成固定于过梁，使得传感装置的中点与门或窗的铰链基本上对准。有利地，传感装置与铰链的这种对准确保了可以容易且精确地检测门或窗的任何运动。在门或窗是铰接的实施例中，传感装置优选地布置为在使用中检测门或窗相对于框架的180°摆动。然而，在检测滑动门或窗的位置的实施例中，传感装置可以附接到门框，并与门或窗滑动的方向对准。
传感装置可以能够产生0V-10V、或4mA至20mA形式的输出。有利地，如图3所示，传感装置的一个实施例的输出相对于门或窗的位置基本上是线性的，这使得传感装置在加压或减压设备中的应用快速且准确。传感装置可以依赖于与门或窗的接触来确定门或窗相对于其框架的位置。可替换地，传感装置可以不依赖于与门或窗的接触，并且可被称为非接触式传感器。
在第一实施例中，在实例1中描述了、并且在图5中示出了其一个实例，传感装置可以是角位移传感器，该角位移传感器能够感测装配有该角位移传感器的门或窗相对于相应的门框/窗框的位置。传感装置可以包括电位计，该电位计能够检测门或窗相对于其框架的角位移。传感装置可包括本体，电位计的一端例如通过安装支架等刚性地固定于所述本体，并且电位计的相对端例如通过轴承可转动地固定至该本体。所述轴承可以是滚珠轴承等。
传感装置可包括连接到电位计的致动臂，所述致动臂布置成当门或窗相对于其对应的门框或窗框在打开状态(configuration，配置)与关闭状态之间移动时由门或窗接触。传感装置可包括偏压装置，该偏压装置适于将致动臂偏压到静止位置(rest position，闲置位置)，该静止位置对应于门或窗的关闭状态。偏压装置可以是弹簧，例如扭转弹簧。
本体(并且优选地，本体的下表面)可以包括槽，随着门或窗从关闭状态移动到打开状态，致动臂在被推动远离静止位置时可沿该槽行进。所述槽可以是细长的且实质上是弯曲的，从而描绘出半圆的圆周。
在使用中，传感装置可以附接到门框或窗框或过梁，使得当门或窗打开时，传感装置接触致动臂，并且传感装置推动所述臂远离门框或窗框，电位计检测该角位移。在使用中，当致动臂克服由偏压装置产生的偏压力沿着槽移动时，电位计适于检测致动臂的位置，并将该位置转换成电压信号。传感装置可以包括用于将电压信号发送到加压设备或减压设备的控制装置的装置，以用于控制建筑物的逃生路线中的空气泄漏。
在第二实施例中，传感装置可以包括光学传感器，光学传感器的一个实例在实例2中进行了描述、并且在图16中示出。传感装置可以包括适于朝向门或窗发射光的光发射器以及用于检测被门或窗反射回来的光的光检测器。光可以是可见光、红外光(IR)或激光器产生的光。但是，在一优选实施例中，所述光可以是红外光。例如，所发射的IR的波长可以为约λ＝870±70nm。光发射器和/或光检测器可包括透镜，该透镜可由光学盖保护，光学盖允许通过光学盖的光的高效透射。
在使用中，传感装置可适于通过计算光被门或窗反射回到检测器上所花费的时间来确定门或窗的位置。传感装置可以包括用于将该位置转换成电压信号的装置。传感装置可以包括用于将所述电压信号发送到所述设备的控制装置的装置，以用于控制建筑物的逃生路线中的空气泄漏。
在其他实施例中，传感装置可以包括Gill Blade传感器、Magnetopot传感器、Softpot传感器、旋转编码器传感器或激光传感器。
控制装置适于基于由传感装置检测到的所述至少一个门或窗的位置来控制建筑物的逃生路线中的空气泄漏。可以理解，通过控制逃生路线中的空气泄漏，空气的速度也受到影响，这进而将影响逃生路线内的空气压力。
因此，加压设备或减压设备可以包括用于在建筑物的逃生路线中形成压差的装置。例如，压差在逃生路线中可以是正压力或负压力。因此，建筑物加压设备可适于在逃生路线中形成正压力，而建筑物减压设备可适于在逃生路线中形成负压力。压差可以通过一个或多个通风机风扇形成。逃生路线可以是建筑物的楼梯井、大厅或走廊，或者可以是消防楼梯。
控制装置还可以包括可编程逻辑控制器，该可编程逻辑控制器适于在使用中接收与所述至少一个门或窗的位置相关的数据，并触发在建筑物的逃生路线中形成压差的装置。该设备可以包括变换器(inverter)，用于控制在建筑物的逃生路线中形成压差的装置(即，风扇)的速度。所述设备优选地适于控制逃逸气体/空气/烟雾在着火建筑物的门或窗的表面上的速度，使得在防火门和地面楼层门上所述速度为至少2ms-1。
发明人相信他们首先研发了门或窗位置传感器，所述门或窗位置传感器可用于检测门或窗相对于其对应的门框/窗框的位置。
因此，在本发明的第四方面中，提供了一种门或窗位置传感器，其用于检测门或窗相对于其对应的门框/窗框的位置，该传感器包括电位计，该电位计能够检测门或窗相对于其框架的角位移。
所述传感器可以结合第一方面中所限定的传感装置的特征。该传感器可包括本体，电位计的一端例如通过安装支架等刚性地固定于所述本体，并且电位计的相对端例如通过轴承可转动地固定至该本体。该传感器可包括连接到电位计的致动臂，所述致动臂布置成当门或窗相对于其对应的门框或窗框在打开状态与关闭状态之间移动时由门或窗接触。该传感器可包括偏压装置，该偏压装置适于将致动臂朝向静止位置偏压，该静止位置对应于门或窗的关闭状态。偏压装置可以是弹簧，例如扭转弹簧。可以理解，第四方面的传感器可描述为是一种接触式传感器。
在第五方面中，提供了一种门或窗位置传感器，其用于检测门或窗相对于其对应的门框/窗框的位置，该传感器包括适于朝向门或窗发射光的光发射器以及用于检测被门或窗反射回来的光的光检测器，其中，所述传感器适于在使用中通过计算光被门或窗反射回到检测器上所花费的时间来确定门或窗的位置。
光可以是可见光、红外光(IR)或由激光器产生的光。优选地，光是红外光。所发射的IR的波长可以为约λ＝870±70nm。光发射器和/或光检测器可包括透镜，该透镜可由光学盖保护，光学盖允许通过光学盖的光的高效透射。所述传感器可以包括用于将门或窗的位置转换成电压信号的装置，所述信号可用于触发控制器。可以理解，第五方面的传感器可以描述为是一种非接触式传感器。该传感器可用于检测铰接的或滑动的门或窗的位置。
在第六方面中，提供了一种用于使建筑物通风的建筑物加压或减压设备，该设备包括根据第四或第五方面的传感器。
本文(包括任何所附的权利要求、摘要和附图)所描述的所有特征，和/或所公开的任何方法或过程的所有步骤可以任何组合方式与以上任何方面进行组合，除非组合中这些特征和/或步骤中的至少一些相互排斥。
附图说明
为了更好地理解本发明，并示出了本发明的实施例可以如何实现，现在将通过实例来参考所附的示意性附图，在附图中：
图1是用于建筑物的加压系统的示意性侧视图；
图2是用于建筑物的减压系统的示意性侧视图；
图3是示出了利用本发明的门位置传感器的第一实施例的输出电压与门角位移之间的线性关系的曲线图；
图4是用于根据本发明的加压或减压设备的第一实施例的流程图；
图5示出了门位置传感器的第一实施例的透视图；
图6a示出了从门传感器的第一实施例的下方观看的截面平面视图，图6b示出了从上方观看的门传感器的截面平面视图，图6c示出了传感器的前部的截面视图，并且图6d示出了传感器的盖的平面视图；
图7示出了构成门传感器的第一实施例的内部组件的各种部件的放大视图。图7a是传感器中所使用的电位计的侧视图，图7b是传感器臂的平面视图，图7c是安装支架的平面视图，并且图7d是安装支架的前视图。图7e是用于电位计的支撑支架(处于未折叠状态)的平面视图，图7f是支撑支架(处于折叠状态)的平面视图和滚珠轴承的侧视图，并且图7g是支撑支架的侧视图；
图8是处于附接到防火门的过梁(门楣，lintel)的位置中的门传感器的第一实施例的放大透视图；
图9是用于门传感器的第一实施例的电路图；
图10是用于根据本发明的加压或减压设备的第二实施例的流程图；
图11是示出了利用本发明的门位置传感器的第二实施例的输出电压与门角位移之间的关系的曲线图；
图12是附接到防火门的过梁的门传感器的第二实施例的示意性平面图。该图表示门相对于门框在0°、30°、45°、70°和90°的位置；
图13是用于门传感器的第二实施例的电路图；
图14a是门传感器的第二实施例的示意性截面侧视图，并且图14b是传感器的俯视图；
图15a是门传感器的第二实施方式的前部的示意图，并且图15b是传感器的后部的视图；
图16是门传感器的第二实施例的透视图；
图17是具有附接到门侧柱的传感器的第二实施例的滑动门装置的前视图；以及
图18a示出了Magnetopot门传感器，图18b示出了Softpot门传感器，并且图18c示出了Gill Blade传感器。
具体实施方式
发明人意识到了结合有用于监测和触发通风机风扇22的压差传感器16的加压和减压系统内在的问题，并且已经开发了门位置传感器(即，接近传感器)的几个实施例，这些传感器可以结合在图1所示的加压系统1中、或结合在图2所示的减压系统2中。应理解的是，本发明的加压系统1和减压系统2非常类似于图1和2中所示的两个系统，但是使用本发明的门位置传感器(如下面所详细描述的)来代替现有技术的压力传感器16。本发明的门位置传感器的每个实施例产生0V到10V或4mA到20mA形式的输出，这使得它能够与任何的工业或商业控制器兼容。以下的实例描述了门位置传感器的每个实施例以及它如何被结合到分别示于图1和图2的加压系统1或减压系统2中。
实例1-基于电位计的门接近传感器(DPS1)
门位置传感器的第一实施例是基于电位计的门传感器32，并且在图5中示出。传感器32是角位移传感器并感测门34的位置，该传感器相对于对应的门框38或过梁36装配于门，如图8所示。传感器32根据需要产生0V到10V或4mA到20mA形式的输出。如图3所示，传感器32的输出相对于门34的位置是线性的，这使得其既快速又准确地用来控制加压系统1或减压系统2。
图4示出了用于本发明的结合有传感器32的加压系统1或减压系统2的第一实施例的流程图。当建筑物3、14未发生火灾时，加压系统1或减压系统2处于备用模式，并且建筑物的屋顶上的风扇22被断电。然而，一旦在建筑物3、14中检测到火灾，系统1、2就被接通，并且传感器32被启动以检测它们所附接的门34的位置。当门34关闭(即，相对于对应的门框38或过梁36为0°)时，传感器32发出0V的信号到可编程逻辑控制器(PLC)30，并且因此通风机风扇22保持断电。但是，一旦门34被打开，并且在门与门框38或过梁36之间形成一定角度，则输出电压将线性地增大，如图3中所示，使得通风机风扇22接通，从而在加压系统1的楼梯井4中形成正压、或者在减压系统2的楼梯井4中形成负压。一种算法传递信号至变换器，以使风扇22以所计算的速度运行，使得流过防火门34的空气的速度大约固定在至少2m/s的设定点。输出电压随着门34进一步打开而线性地增大，直到门34相对于门框38或过梁36到达90°的角度，在该点处，传感器32输出10V的最大值。在角度超出90°时，来自传感器32的输出将被钳制在10V，如图3所示，这是因为空气在经过相对于门框38或过梁36超出90°的门34的表面时保持相同的速度。
传感器设计和构造(DPS 1)
传感器32在图5中最清楚地示出，并且具有由刚性不锈钢制成的外壳体40。壳体40具有通过弯曲侧壁98相互连接的上表面或顶部96和下表面或底部100。壳体40在其两侧上设置有两个凸缘42，每个凸缘42具有居中地对齐的孔44，螺钉(未示出)可以穿过该孔，以将传感器32固定到背板47和门框38，尤其是固定到门34的上过梁36。致动臂46从壳体40的底部100向外延伸，其中该致动臂被设置成检测门34相对于门框架38或过梁36的角位移。
如图8中所示，传感器32附接到门过梁36，使得当门34打开时，传感器接触致动臂46，并推动臂46远离门框架38。传感器32的壳体40以这样的方式设计，即，使得其承受将遭受到的日常磨损和撕扯。传感器32被设计成覆盖门34的180°摆动，并且为了使传感器32正确地工作，将传感器固定到过梁36，使得传感器32的中点与门铰链(未示出)对齐。这确保了门34的运动能够容易且准确地被传感器32感测到。传感器32已经被仔细地设计成使得它是紧凑的、并且不影响其外观和/或使用该传感器的建筑物的表面光洁度。由于结合有传感器32的加压系统1或减压系统2取决于传感器32的可靠性和性能，所以传感器将受到每12个月一次的常规保养方案。
图6和图7示出了传感器32的各个内部部件。图6a和图6b分别示出了从上方和下方观看的壳体40的视图，并且图6c示出了从后部观看的壳体40的内部视图。图6d示出了用于壳体40的背板47的平面图，背板47朝着其每端具有孔49。背板47通过螺钉(未示出)固定到壳体40的后部，所述螺钉穿过背板47中的孔49以及壳体40的凸缘42中的孔44。
如图6c所示，传感器32包括电位计50，电位计的一端通过安装支架52固定于壳体40的上表面96的内侧。电位计50和安装支架52的详细图示分别示出在图7a、7c和7d中。电位计50的相对端插入到滚珠轴承56中，该滚珠轴承由支撑支架54支撑，该支撑支架固定到传感器壳体40的底部100的内侧。滚珠轴承56和支撑支架54的详细图示在图7e至7g中示出。致动臂46通过传感器臂58(该传感臂在图7b中示出)连接到电位计50，并且扭转弹簧60附接到传感器臂58，以便当门34处于关闭状态时将传感臂58和致动臂46偏压到静止位置。
壳体40的下表面设置有细长的弯曲槽48，该槽描绘出一半圆的圆周。随着门34从关闭状态移动到打开状态，致动臂46在被推动远离其静止位置时沿弯曲槽48行进。参考图6c，当门34打开时，致动臂46将被推出此页面。当致动臂46克服由弹簧60产生的偏压力而绕弯曲槽48移动时，电位计50检测其位置，并将该位置转换成电压信号。电位计50连接到印刷电路板(PCB)62，该印刷电路板将电压信号发送到PLC 30，这使得加压系统1或减压系统的通风机风扇22被启动。
传感器电路(DPS 1)
图9示出了用于传感器32的电路64的示意图。传感器32使用分压器以将角位移转换为电压，并且该传感器具有可用于调节目的的可变微调电阻器。
实例2-基于光学传感器的门接近传感器(DPS 2)
参考图16，本发明的加压系统1或减压系统2中所使用的传感器的第二实施例是一种光学传感器66，该光学传感器已经被开发以用于这样的应用，即，在这些应用中重要的是不损坏建筑物的外观和光洁度。光学传感器66的尺寸小且紧凑，并且基于波长(例如，IR或激光)的反射原理工作。如图12中所示，如同传感器32的第一实施例，传感器66可附接至铰接门34的过梁36。然而，除了铰接门34，许多现代办公室和住宅建筑物还具有滑动门68，以最大地利用可用空间，如图17所示。光学传感器66可以容易地装配成检测任何类型的滑动门68以及铰接门34的位置。
光学传感器66感测门34、68的位置，并产生0-10V或4-20mA形式的输出。在一个实施例中，它发射红外(IR)光到门34、68上，并通过计算IR光反射回到传感器66上所花费的时间来确定其位置。如图11中所示，在相对于门框38或过梁36的较小角位移值处(即，当门关闭或接近关闭时)，传感器的输出是非线性的，但它在较大角位移处(即，当门34打开得更宽时)变得更线性。由于这种较小角度时的非线性，控制系统30必须相应地被编程以使系统可靠地工作。
参考图12，当门34关闭时(即，相对于门框38或过梁36在0°位移处)，它将产生1.8V的输出信号，该信号被发送到PLC 30，这导致通风机风扇22被触发以在较低的速率下运行。然而，当门34开始打开时，电压增大，从而触发风扇22被接通或在较高的速率下运行。随着门34进一步打开，电压进一步增大，直到门34到达90°的角度，在该点处，传感器66产生10V的输出电压。在角度超出90°时，输出电压被钳制在10V，如图11所示。如同传感器32的第一实施例，对于传感器66的第二实施例来说，电压也被钳制在10V，这是因为空气在经过超过90°位移的门34的表面时的速度基本保持不变。
传感器设计和构造(DPS 2)
参考图14a，由于传感器66将受到日常磨损和撕扯以及一些极端情况，所以该传感器设置有由不锈钢制成的外壳体72。壳体72具有上表面或顶部102、侧壁104、下表面或底部106、前壁108和后壁110。壳体72设置有两个凸缘80，所述凸缘从两个相互相对的侧壁104的上部区域向外延伸。每个凸缘80具有孔82，螺钉(未示出)可以穿过该孔，以将传感器66固定到门框，特别是固定于门框的过梁36。
传感器66包括红外LED发射器74和红外检测器76(均从Sharp(夏普)公司获得)，红外LED发射器和红外检测器二者通过支撑支架78被固定到壳体72的底部106。IR发射器74适于朝向门34、68发射IR辐射，并且IR检测器76被布置成检测被门34、68反射回来的IR波。IR发射器74和检测器76中的每一个均具有透镜77，所述透镜由光学盖(未示出)保护，所述光学盖允许通过光学盖的高效IR透射。例如，由LED发射器发出的IR的波长是λ＝870±70nm。光学盖的两面都是镜面抛光的。IR检测器76经由布线86电连接至印刷电路板(PCB)卡，该PCB卡经由布线86附接到84，并且所产生的输出信号经由电缆88连接到PLC 30。
传感器电路(DPS 2)
为了与任何工业控制器一起工作，使用产生0V到2.5V输出的红外检测器76。参考图13，该图示出了用于光学传感器66的电路图70，该光学传感器被专门设计成将来自IR检测器76的输出转换成0V到10V的模拟输出。DPS2电路70具有两个级。第一级包括运算放大器(OPA 350)，该运算放大器以单一构造与由IR检测器76产生的高阻抗输出连接。这是连接运算放大器以提供单位增益的方式之一。在第二级中，使用运算放大器OPA 277将电压转换成0V-10V的正确电压范围。
传感器(DPS2)和滑动门
参考图17，在现代办公室和住宅建筑物中，滑动门68越来越普遍地使用，以便最大地利用可用空间。有利地，传感器66可以容易地装配成感测任何类型的滑动门68的位置。
实例3-其他传感器类型
本发明人还结合了其他类型的门接近传感器到本发明的加压系统1和减压系统2的实施例中。例如，已经使用的传感器包括MagnetoPot 90、SoftPot、Gill Blade传感器、Rotary Encoder(旋转编码器)和激光传感器。已经表明，它们都具有良好的分辨率并且非常可靠。MagnetoPot利用磁场，其在磁轨上的滑臂(wiper，游标)运动改变电阻，而SoftPot利用滑臂的力和位置来改变电阻。
·Spectra Symbol的Softpot 10K,数据表URL：
http://docs-europe.electrocomponents.com/webdocs/0e31/ 0900766b80e31a61.pdf
·Spectra Symbol的Magnetopot 10K,数据表URL:
http://docs-europe.electrocomponents.com/webdocs/0e31/ 0900766b80e31a55.pdf
·Gill Sensors的25mm Blade传感器,数据表URL:
http://www.gillsensors.co.uk/content/datasheets/25mm.pdf
·Retro反射激光15m,P-wired,PNP数据表URL:
http://docs-europe.electrocomponents.com/webdocs/0e99/ 0900766b80e99453.pdf
结论
本文描述的门接近传感器32、66是消防工程和烟雾通风领域中的新开端。利用空气压力传感器通过加压和减压技术的烟雾通风已被归为昂贵和困难的，但是，通过本发明的门位置传感器32、66的引入，防止了烟雾通过加压系统1或减压系统2进入到建筑物逃生路线中，将有助于降低成本，显著提高性能且更容易调试。它们将能够实现对气流的实时控制并消除门道上的过压，具有非常快速的反应时间。可以理解的是，不一定必需使用本发明的位置传感器32、66来检测门34、68的位置，并且所述位置传感器也可以与窗一起使用。所述窗可位于建筑物的内部墙壁或隔板上，它们的位置也影响烟雾进入到逃生路线中。

Claims (29)

1.一种用于使建筑物的逃生路线通风的设备，所述设备包括：传感装置，用于检测所述建筑物的逃生路线中的至少一个门或窗的位置；以及控制装置，用于基于由所述传感装置检测到的所述至少一个门或窗的位置来可变地控制所述建筑物的逃生路线中的空气泄漏的速度，其中所述传感装置的输出相对于所述门或窗的位置基本是线性的。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述传感装置是门位置传感器。
3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述传感装置是窗位置传感器。
4.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述门或窗是内部的门或窗。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其中，所述门或窗是铰接或滑动的门或窗。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其中，所述传感装置被布置成固定于过梁，使得所述传感装置的中点与所述门或窗的铰链基本上对准。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其中，在检测滑动的门或窗的位置的情况下，所述传感装置附接到门框并与所述门或窗滑动的方向对准。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其中，所述传感装置是角位移传感器，所述角位移传感器能够感测装配有所述角位移传感器的所述门或窗相对于对应的门框/窗框的位置。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其中，所述传感装置包括电位计，所述电位计能够检测所述门或窗相对于其框架的角位移。
10.根据权利要求9所述的设备，其中，所述传感装置包括本体，所述电位计的一端刚性地固定于所述本体，并且所述电位计的相对端能转动地固定至所述本体。
11.根据权利要求10所述的设备，其中，所述传感装置包括连接到所述电位计的致动臂，所述致动臂布置成当所述门或窗相对于其对应的门框或窗框在打开状态与关闭状态之间移动时由所述门或窗接触。
12.根据权利要求11所述的设备，其中，所述传感装置包括偏压装置，所述偏压装置适于将所述致动臂偏压到静止位置，所述静止位置对应于所述门或窗的关闭状态。
13.根据权利要求12所述的设备，其中，所述本体包括槽，随着所述门或窗从关闭状态移动到打开状态，所述致动臂在被推动远离所述静止位置时沿所述槽行进。
14.根据权利要求13所述的设备，其中，所述槽是细长的且实质上是弯曲的。
15.根据权利要求11至14中任一项所述的设备，其中，在使用中，所述传感装置附接到门框或窗框或过梁，使得当所述门或窗打开时，所述传感装置接触所述致动臂，并且所述传感装置推动所述臂远离门框或窗框，所述电位计检测该角位移。
16.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其中，所述传感装置包括用于将电压信号发送到加压设备或减压设备的所述控制装置的装置，用于控制所述建筑物的逃生路线中的空气泄漏。
17.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其中，所述传感装置包括光学传感器。
18.根据权利要求17所述的设备，其中，所述传感装置包括适于朝向所述门或窗发射光的光发射器以及用于检测被所述门或窗反射回来的光的光检测器。
19.根据权利要求18所述的设备，其中，所述光是可见光、红外光(IR)或激光器产生的光。
20.根据权利要求18或19所述的设备，其中，所述光发射器和/或光检测器包括透镜，所述透镜由光学盖保护，所述光学盖允许光通过所述光学盖有效透射。
21.根据权利要求17所述的设备，其中，所述传感装置适于在使用中通过计算光被所述门或窗反射回到所述检测器上所花费的时间来确定所述门或窗的位置。
22.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其中，所述传感装置包括Gill Blade传感器、Magnetopot传感器、Softpot传感器、旋转编码器传感器或激光传感器。
23.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其中，所述控制装置适于控制所述逃生路线内的空气压力。
24.根据权利要求1所述的设备，其中，所述设备包括用于在所述建筑物的所述逃生路线中形成压差的装置。
25.根据权利要求24所述的设备，其中，所述压差通过一个或多个通风机风扇形成。
26.根据权利要求1所述的设备，其中，所述逃生路线是所述建筑物的楼梯井、大厅或走廊、或者是消防楼梯。
27.根据权利要求24至26中任一项所述的设备，其中，所述控制装置进一步包括可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器适于在使用中接收与所述至少一个门或窗的位置相关的数据，并触发所述用于在所述建筑物的所述逃生路线中形成压差的装置。
28.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其中，所述设备适于控制逃逸气体/空气/烟雾在着火建筑物的门或窗的表面上的速度，使得所述速度在防火门和第一楼层门上为至少2ms-1。
29.根据权利要求1至3中任一项所述的设备的使用，用于使所述建筑物中的烟雾通风。
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