CN104700548A - 在吸气式烟雾检测器中的冗余输入管道网络 - Google Patents

Abstract

在吸气式烟雾检测器中的冗余输入管道网络。吸气式检测系统包括多通道吸气式烟雾检测器，并且每个通道包括空气移动元件，例如风扇，第一和第二组实质上相同的气流管道，在那里每组限定多个间隔开的流入端口。控制电路激活第一元件并且然后第二元件以响应于所述检测器感测预定的烟雾条件而建立与至少一个流入端口相关的迁移时间。控制电路包括存储单元，其包括与来自相关流入端口的相应迁移时间相关的预存储的定时器值。

Description

在吸气式烟雾检测器中的冗余输入管道网络

技术领域

本申请涉及吸气式烟雾检测器。更具体地，本申请涉及此类检测器，其中提供进气管道的冗余集合以确定采样点的位置，烟雾流到该采样点中。

背景技术

抽吸烟雾检测器是由吸气式烟雾检测器（ASD）和管道网络组成的火灾检测系统。在检测器内部的风扇从管道抽出空气。在市场上找到具有两个（或更多）通道和两个（或更多）风扇（分别完全独立）的设备非常常见。为了抽出空气并最终抽出在检测器内部的烟雾，管道必须被适当地钻孔。

在管道中的每个钻出的开口是采样点。例如，采样点可覆盖单个房间。这样，如果消防系统应保护十个房间，则十个孔或采样点必须存在于管道网络中。众所周知，使用吸气式检测器，难以以可靠的方式检测烟雾已从哪个孔进入。换句话说，考虑上面的十房间示例，难以检测火灾已发展的房间。

在现有技术中，已知检测活动（active）烟雾采样孔或采样点（SSH）的方式是使用在检测器内部的辅助风扇。这个风扇在相对于主风扇相反的方向上旋转。

简言之，当ASD指示警报时，主风扇停止且辅助风扇接通并在相反的方向上旋转。引起警报的空气和烟雾的组合将从管道消除，使得只有没有烟雾的干净空气存在于管道中。此时，定时器在设备内部被触发，且风扇返回到正常操作（主风扇运行，抽吸烟雾、辅助风扇停止）。空气和烟雾被再次引入到管道中：当烟雾被检测到时，定时器停止。通过比较这个时间间隔与管道网络中的所有孔的迁移时间，可确定SSH。

发明内容

根据本发明的一方面，一种吸气式检测器系统，包括：第一环境空气输入网络，其包括多个间隔开的进气点；第二环境空气输入网络，其包括第二多个间隔开的进气点，所述第一和第二网络实质上是相同的；以及耦合到所述网络的环境条件检测器，其包括配置成将环境空气从相应的网络抽出到所述检测器的第一和第二进气元件，其中可通过用两个网络检测选择的条件来确定选择的条件从一个网络的进气点到所述检测器的迁移时间。

根据本发明的另一方面，一种吸气式检测系统，包括：多通道吸气式烟雾检测器，其中每个通道包括空气移动元件；第一和第二组实质上相同的气流管道，在那里每组限定多个间隔开的流入端口；控制电路，其激活第一元件并且然后第二元件以响应于所述检测器感测到预定的环境条件而建立与至少一个流入端口相关的迁移时间。

附图说明

图1是在操作之前其实施例的框图；

图2是当在正常操作中时图1的实施例的框图；

图3是在存在火灾事件的情况下图1的实施例的框图；

图4是当火灾事件由检测器的主通道检测到时图3的实施例的框图；

图5是当火灾事件由检测器的冗余通道检测到时图3的实施例的框图；

图6示出确定烟雾迁移时间的方面；以及

图7示出确定烟雾迁移时间的另外方面。

具体实施方式

虽然所公开的实施例可采取许多不同的形式，其特定的实施例在图形中示出且将在本文被详细描述，其中理解本公开应被考虑为其原理的范例以及实施其的最佳模式且并不旨在将其权利要求限制到所示的特定实施例。

根据此，冗余系统能够精确地检测采样点或孔（SSH烟雾采样孔），烟雾在那里进入主进气管道系统。这个结果通过实施与主管道系统相邻的冗余管道网络并具有实质上相同的设计（孔的数目、尺寸等）来达到。鉴于管道网络的冗余，吸气式烟雾检测器（ASD）具有主和冗余烟雾感测室。每个室具有独立可控风扇、通风机或吹风机以在烟雾感测点处提供任何烟雾的流入。此外，风扇中每个的风扇速度或在ASD中的通风机被同步，如下所述。

由此实施例提供双向系统来便于在采样点处接收的烟雾的识别。也可提供预先计算的软件表和/或现场校准表。此外，也可提供视觉和/或可闻输出设备以向用户呈现活动采样点的指示。这样，可作出适当的消防决策。

与现有技术不同，本实施例引入冗余管道系统以使用单向风扇冗余地确定活动烟雾采样点的位置，且不需要介入的烟雾消除过程。而且，且与本实施例不同，在现有技术中，使用交替地在相反的方向上旋转的两个风扇是必要的。

在由此的另一方面中，有利地，可在不使用在现有技术中公开的风扇操作的正常/恢复（revert）/正常序列的情况下确定活动采样点。在又一方面中，风扇只需要在一个方向上旋转以识别活动采样点，且现有技术清洁过程是不需要的。这样，活动采样点位置识别所需的时间减少了。而且，部分地由于已经存在于多通道检测器中的硬件，风扇控制系统（硬件控制和固件过程）可以更简单和更不昂贵。

在管道网络安装期间，靠近主管道网络（MPN）安装冗余管道网络（RPN）。RPN必须由相同的材料制成，具有与MPN实质上相同的几何细节，例如内部管道直径、弯部、接头、孔距离和直径。ASD的两个通道耦合到两个管道进气网络。

技术人员将理解，可使用各种类型的多通道检测器。所有此类变化落入本精神和范围内。

MPN必须被构建以迁移在主通道MCH中的空气，而RPN迁移在冗余通道RCH中的空气。在图1中呈现这个阶段，包括ASD、MPN、RPN和采样孔。

在图1-5中示出吸气式烟雾检测器系统10，图1-5示出确定哪个烟雾采样点是活动的过程的各种方面。系统10被示为安装在区域R中，区域R可以具有多个子区段。系统10包括主管道网络12和遍及区域R安装的实质上类似的冗余管道网络14以从在管道网络12、14中形成的多个烟雾采样点18提供烟雾。网络12、14的每个的接入点（access point）18实质上是相同的。

系统10还包括多通道吸气式烟雾检测器单元20。单元20包括风扇或吹风机连同速度控制电路20-1、20-2。元件20-1、-2继而耦合到吸气式烟雾或气体检测器20-3。除了在本文描述的范围以外，元件20-1、-2或检测器20-3中没有一个细节是其限制。

系统10包括可部分地被实施为可编程处理器22a和相关控制软件22b的控制电路22。控制电路耦合到可提供关于烟雾或气体水平的局部输出的视觉或可闻输出设备22c。控制电路22可耦合到单元20，以便控制风扇20-1、-2并从检测器20-3接收环境条件输出，例如烟雾或气体水平。

如随后更详细地描述的，可提供在检测器20-3或电路22中的存储单元22d以存储与采样点18相关的迁移时间。可使用各种技术来实施存储单元22d而不偏离本精神和范围。

电路22可经由介质24a有线或无线地耦合到移位的监控系统控制单元24。单元24可包括视觉输出设备24以向用户显现关于区域R的信息。

图2示出正常ASD操作。MCH 20-1风扇总是工作并吸入空气。RCH风扇20-2不工作，且因此它不吸入空气。

在任何时间，火灾可发展；让我们将此时间瞬间称为时间0。由于火灾事件F，烟雾进入MPN 12的采样孔18-i。这个条件在图3中示出。

对于迁移时间，已经进入主管道网络12的烟雾行进到单元20。在烟雾从采样点18-i到ASD 20-3的迁移时间（在这里被称为Tt）之后，ASD连同控制电路22指示由于从MCH 20-1感测的烟雾而引起的警报。注意，烟雾只在主管道MPN 12中行进，因为辅助风扇20-2停止。因此，只有到达MCH 20-1的烟雾指示警报条件。迁移时间是未知的。

如已知的迁移时间被定义为烟雾从采样孔（例如18-i）行进到ASD所需的时间。迁移时间还包括传感器20-3和控制电路22指示警报的处理时间。然而，这并不影响任何考虑或添加对采样点18-i的位置的确定的任何限制，如技术人员将根据阅读本公开所理解的。

关于图4，当警报被检测到时，时间计数器在设备内部启动。这个计数器可没有限制地位于检测器20-3中或在控制电路22中。同时，RCH 20-2风扇启动。

冗余通道风扇20-2以MCH风扇20-1的相同速度操作。RCH风扇20-2从RPN 14中的采样点18-j抽出烟雾。在迁移时间Tt（等于MPN的迁移时间，因为它以相同的方式被构建）之后，ASD指示在RCH 20-2上的警报，且时间计数器停止。在计数器中的时间指示器可存储在如图5中所示的单元22d中。

这个时间被指定为2*Tt，且系统的状态在图5中示出。根据此时间测量结果，可能通过比较所测量的Tt与每个采样点18-1、-2…-n的已知迁移时间Ttx来确定SSH、烟雾进入点18-j的位置，其中x是普通孔。可以用如下的两种方式得到这个迁移时间Ttx。

考虑到这是流体动力学问题，可以存在全部包括在其范围内的其它解决方案。相对于图6，可以将渡越时间Ttx（s）用软件计算，然后在设备的存储器MEM 22d内部被存储为具有用于采样点18-i的每个的条目（entry）的表1。事实上，知道风扇的功率（从流量和压力方面来说）和管道配置（从几何结构：管道直径、孔直径和距离方面来说）以使用流体动力学法则确定迁移时间就足够了。

相对于图7，可在管道安装之后从现场的测试活动得到不同的表2。可在每个采样孔（例如18-1、-2…-n）附近燃烧棉油绳（cotton wick）。通过为每个孔触发这个过程的开始（当棉花开始燃烧时）和结束（当警报被指示时），可以得到用于主管道网络12的迁移时间的图（表2）并将其存储在设备的存储器MEM 22d内部。

活动烟雾采样点（例如18-I）的最终指示可以以不同数目的方式显示给用户：例如（但不限于）直接在设备上（例如在22c处），在连接到设备的火灾面板24上（例如在24b处），或在连接到设备的计算机上。如果在设备中或上提供SSH指示，则它可使用（但不限于）条形图或在LCD显示器中被显示。

为了避免在RPN中的灰尘/污染物或堵塞，自动和周期性地激活RCH风扇20-2可能是有用的。这样，将使用ASD的标准设备来检查气流。可检测RPN或RCH风扇的最终故障且可定购合适的维护。本发明的特性是，如果烟雾进入主管道网络12中的多于一个采样孔，则有关SSH指示将反映最靠近ASD的孔。

总之，冗余管道系统和独立风扇用于首先检测火灾条件并然后通过使用冗余管道系统作出第二火灾确定来建立迁移时间。风扇在相同方向上旋转。没有烟雾清除过程是需要的。

根据前述内容，将观察到可实现很多变化和修改，而不偏离本发明的精神和范围。应理解，并不预期或应推断出关于本文示出的特定装置的限制。当然意图是通过所附权利要求涵盖落在权利要求的范围内的所有这样的修改。

此外，在图形中描绘的逻辑流并不要求所示的特定顺序或连续顺序来实现期望的结果。可提供其它步骤或可从所述流中消除步骤，且其它部件可被添加到所述实施例或从所述实施例中移除。

Claims (15)

1.一种吸气式检测器系统，包括：

第一环境空气输入网络，其包括多个间隔开的进气点；

第二环境空气输入网络，其包括第二多个间隔开的进气点，所述第一和第二网络实质上是相同的；以及

耦合到所述网络的环境条件检测器，其包括配置成将环境空气从相应的网络抽出到所述检测器的第一和第二进气元件，其中可通过用两个网络检测选择的条件来确定选择的条件从一个网络的进气点到所述检测器的迁移时间。

2.如权利要求1中所述的系统，其包括启动一个进气元件并响应于在所述检测器处感测到所检测的条件来启动所述第二进气元件的电路以及建立所述迁移时间的定时器。

3.如权利要求2中所述的系统，其中所述电路响应于在所述检测器处感测到所述选定条件而终止所述定时器的操作。

4.如权利要求3中所述的系统，其中所述定时器的内容用于确定所述迁移时间。

5.如权利要求4中所述的系统，其中通过所述电路来比较所述定时器的内容与包含迁移时间的表，且相应的迁移时间被视觉地显示。

6.如权利要求5中所述的系统，其中所述进气元件两者在共同的方向上旋转。

7.如权利要求5中所述的系统，其中所述元件选自包括至少风扇、吹风机和抽吸机的类。

8.如权利要求5中所述的系统，其包括以共同的速度操作所述元件。

9.如权利要求5中所述的系统，其中所述检测器包括烟雾传感器或气体传感器之一。

10.如权利要求9中所述的系统，其中所述检测器包括多通道吸气式烟雾传感器。

11.如权利要求10中所述的系统，其中所述定时器包括计数器和定时脉冲的相关源。

12.如权利要求1中所述的系统，其中当所述迁移时间被确定时，所述进气元件只在共同的方向上旋转。

13.如权利要求5中所述的系统，其包括建立多个迁移时间的第二电路，其中每个迁移时间与预定的输入点相关。

14.如权利要求1中所述的系统，其中所述网络每个包括被穿孔以形成相应的采样点的导管的互连的组。

15.一种吸气式检测系统，包括：

多通道吸气式烟雾检测器，其中每个通道包括空气移动元件；

第一和第二组实质上相同的气流管道，在那里每组限定多个间隔开的流入端口；

控制电路，其激活第一元件并且然后第二元件以响应于所述检测器感测到预定的环境条件而建立与至少一个流入端口相关的迁移时间。