CN106056831A - 基于计算机处理的烟雾报警控制方法及其系统 - Google Patents

基于计算机处理的烟雾报警控制方法及其系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于计算机处理的烟雾报警控制方法，涉及烟雾传感器领域，包括如下步骤：首先，在调试期间，烟雾传感器采集环境烟雾值并发送至环境测试模块，所述环境测试模块对环境进行检测，获得环境本征状况；其次，烟雾传感器采集环境烟雾数据，并将烟雾数据发送至数值加权均值处理模块；再次，数值加权均值处理模块计算烟雾加权均值然后，烟雾报警求解模块根据所述烟雾加权均值以及所述环境本征状况判断当前环境的烟雾值是否处于危险状态；最后，若烟雾值处于危险状态，则受控继电器发生吸合或断开。同时，本发明还公开了一种基于计算机处理的烟雾报警控制系统。本发明可以提高烟雾报警的准确率，避免烟雾报警误报或错报。

Description

基于计算机处理的烟雾报警控制方法及其系统
技术领域
本发明涉及烟雾传感器领域，特别是涉及烟雾报警控制领域。
背景技术
光电烟雾传感器器内有一个光学迷宫，安装有红外对管，无烟时红外接收管收不到红外发射管发出的红外光，当烟尘进入光学迷宫时，通过折射、反射，接收管接收到红外光，智能报警电路判断是否超过阈值，如果超过发出警报。
光电感烟传感器器可分为减光式和散射光式；其中，减光式光电烟雾传感器的检测室内装有发光器件及受光器件。在正常情况下，受光器件接收到发光器件发出的一定光量；而在有烟雾时，发光器件的发射光到受到烟雾的遮挡，使受光器件接收的光量减少，光电流降低，探测器发出报警信号。散射光式光电烟雾传感器的检测室内也装有发光器件和受光器件。在正常情况下，受光器件是接收不到发光器件发出的光的，因而不产生光电流。在发生火灾时，当烟雾进入检测室时，由于烟粒子的作用，使发光器件发射的光产生漫射，这种漫射光被受光器件接收，使受光器件的阻抗发生变化，产生光电流，从而实现了烟雾信号转变为电信号的功能，探测器收到信号，然后判断是否需要发出报警信号。
在现有技术，工厂中的烟雾报警系统针对同一个烟雾传感器一般设定同一烟雾报警阈值，该方法未考虑到不同时间、不同区域的烟雾本底值可能存在不同，不能精确确定烟雾值，易造成误报或错报。同时，现有模拟烟雾传感器测量精度较差，对烟雾数据滤波一般采用均值滤波，精度也较低，不能精确获得环境烟雾值。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种基于计算机处理的烟雾报警控制方法，旨在计算更高精度的烟雾值，并根据烟雾传感器不同场景不同时间下的环境本征状况设定烟雾报警阈值，提高烟雾报警的准确率，避免烟雾报警误报或错报，包括如下步骤：
S1、在调试期间，烟雾传感器采集环境烟雾值并发送至环境测试模块，环境测试模块对环境进行检测获得环境本征状况；环境本征状况划分为：无尘区、低尘区、中尘去、高尘区；
S2、烟雾传感器采集最近n个环境烟雾数据Wj，并将烟雾数据发送至数值加权均值处理模块；n≥20、1≤j≤n；
S3、数值加权均值处理模块计算烟雾加权均值αj为加权系数，αj＝n+1-j；
S4、烟雾报警求解模块根据烟雾加权均值以及环境本征状况判断当前环境的烟雾值是否处于危险状态；
S5、若烟雾值处于危险状态，则烟雾报警求解模块控制受控继电器发生吸合或断开。
在本发明的技术方案中，首先，在调试阶段对传感器所在的环境进行测试环境本征状况并划分为无尘区、低尘区、中尘去、高尘区；在实际检测中，根据烟雾传感器烟雾值和环境本征状况两个因素判断烟雾值是否处于危险状态；即，不同的环境本征状况，烟雾值处于危险状态的阈值也不同，防止烟雾报警器误报或错报。
在本发明的技术方案中，对烟雾传感器的烟雾值计算加权均值，其中，加权加权系数αj是基于时间的加权，即越靠近当前时刻的烟雾值所占权重越大。
进一步而言，在步骤S1中，在不同时间Ti分别对不同区域Fk的烟雾传感器检测，并划分环境本征状况；Ti包括生产期、停产期；Fk包括生产区、仓库区、办公区；i、k为正整数。
具体而言，在本技术方案中，对于同一区域的烟雾传感器在不同时间下，如生产期和停产期，烟雾本征环境状况可以为不同。其解决问题的场景是：高尘作业场所，生产期的烟雾本底值较高，应该适当提高烟雾值的阈值；同时，在非生产期，烟雾本底值较低，应该适当降低烟雾值的阈值。此外，在同一时间下，不同区域的烟雾本底值也不同，如办公区和生产区。该技术方案，可以有效提高烟雾报警的准确率，避免烟雾报警误报或错报。
进一步而言，在步骤S4中，判断烟雾值是否处于危险状态的方法为：
若环境本征状况为无尘区且烟雾加权均值则确定当前环境的烟雾值处于危险状态；
若环境本征状况为低尘区且烟雾加权均值则确定当前环境的烟雾值处于危险状态；
若环境本征状况为中尘区且烟雾加权均值则确定当前环境的烟雾值处于危险状态；
若环境本征状况为高尘区且烟雾加权均值则确定当前环境的烟雾值处于危险状态。
在本技术方案中，对不同的环境本征状况，设定不同的阈值，有效提高烟雾报警的准确率，避免烟雾报警误报或错报。
进一步而言，本发明一种基于计算机处理的烟雾报警控制方法，还包括步骤SA：环境测试模块，统计烟雾传感器历史烟雾数据，以历史烟雾数据划分环境本征状况，更新烟雾报警阈值WN、WL、WM、WH。
在本技术方案中，可以将烟雾传感器的历史数据进行分析，进一步将烟雾传感器划分不同时间点下的环境本征状况，提高烟雾报警的准确率，避免烟雾报警误报或错报。
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明还提供一种基于计算机处理的烟雾报警控制系统，包括：烟雾传感器、计算机处理单元、受控继电器单元；
计算机处理单元包括：
环境测试模块，用于调试环境参数，获得环境本征状况；环境本征状况划分为：无尘区、低尘区、中尘去、高尘区；
数值加权均值处理模块，用于对采集数据进行加权计算均值；
烟雾报警求解模块，用于判断当前环境的烟雾值处于危险状态；
烟雾传感器的输出端连接环境测试模块的输入端，烟雾传感器的输出端连接数字加权均值处理模块的输入端；
环境测试模块的输出端连接烟雾报警求解模块的输入端；
数值加权均值处理模块输出端连接烟雾报警求解模块的第一输入端，环境测试模块的输出端连接烟雾报警求解模块的第二输入端；烟雾报警求解模块的输出端连接受控继电器单元；
烟雾传感器采集最近n个环境烟雾数据Wj，并发送至数值加权均值处理模块，数值加权均值处理模块计算烟雾加权均值n≥20、1≤j≤n；αj为加权系数，αj＝n+1-j；
烟雾报警求解模块根据烟雾加权均值以及环境本征状况判断当前环境的烟雾值是否处于危险状态。
在本发明的技术方案中，环境测试模块划分环境本征状况为：无尘区、低尘区、中尘去、高尘区；烟雾报警求解模块根据烟雾传感器烟雾值和环境本征状况两个因素判断烟雾值是否处于危险状态；即，不同的环境本征状况，烟雾值处于危险状态的阈值也不同，防止烟雾报警器误报或错报。
在本发明的技术方案中，对烟雾传感器的烟雾值计算加权均值，其中，加权加权系数αj是基于时间的加权，即越靠近当前时刻的烟雾值所占权重越大。
进一步而言，环境测试模块在不同时间Ti分别对不同区域Fk的烟雾传感器检测，并划分环境本征状况；Ti包括生产期、停产期；Fk包括生产区、仓库区、办公区；i、k为正整数。
具体而言，在本技术方案中，对于同一区域的烟雾传感器在不同时间下，烟雾本征环境状况可以为不同并设定不同的烟雾阈值；此外，在同一时间下，不同区域的烟雾本底值也不同，如办公区和生产区。该技术方案，可以有效提高烟雾报警的准确率，避免烟雾报警误报或错报。
进一步而言，烟雾报警求解模块，判断烟雾值是否处于危险状态的方法为：
若环境本征状况为无尘区且烟雾加权均值则确定当前环境的烟雾值处于危险状态；
若环境本征状况为低尘区且烟雾加权均值则确定当前环境的烟雾值处于危险状态；
若环境本征状况为中尘区且烟雾加权均值则确定当前环境的烟雾值处于危险状态；
若环境本征状况为高尘区且烟雾加权均值则确定当前环境的烟雾值处于危险状态。
在本技术方案中，对不同的环境本征状况，设定不同的阈值，有效提高烟雾报警的准确率，避免烟雾报警误报或错报。
进一步而言，环境测试模块统计每个烟雾传感器的历史烟雾数据，以历史烟雾数据划分环境本征状况，更新烟雾报警阈值WN、WL、WM、WH。
在本技术方案中，可以将烟雾传感器的历史数据进行分析，进一步将烟雾传感器划分不同时间点下的环境本征状况，提高烟雾报警的准确率，避免烟雾报警误报或错报。
本发明的有益效果是：本发明提供了一种基于计算机处理的烟雾报警控制方法，首先，在调试阶段对传感器所在的环境进行测试环境本征状况并划分为无尘区、低尘区、中尘去、高尘区；针对不同的环境本征状况，设定不同烟雾阈值，防止烟雾报警器误报或错报。同时，在本发明中，对烟雾传感器的烟雾值计算加权均值，其中，加权加权系数αj是基于时间的加权，即越靠近当前时刻的烟雾值所占权重越大。综上，本发明可以提高烟雾报警的准确率，避免烟雾报警误报或错报。
附图说明
图1是本发明一实施例提供的烟雾报警控制方法流程图；
图2是本发明另一实施例提供的烟雾报警控制方法流程图；
图3是本发明一实施例提供的烟雾报警控制系统的框架图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
如图1、图3所示，在本发明第一实施中，提供一种基于计算机处理的烟雾报警控制方法，包括如下步骤：
S1、在调试期间，烟雾传感器1采集环境烟雾值并发送至环境测试模块21，环境测试模块21对环境进行检测获得环境本征状况；环境本征状况划分为：无尘区、低尘区、中尘去、高尘区；
S2、烟雾传感器1采集最近n个环境烟雾数据Wj，并将烟雾数据发送至数值加权均值处理模块22；所述n≥20、1≤j≤n；
S3、所述数值加权均值处理模块22计算烟雾加权均值所述所述αj为加权系数，αj＝n+1-j；
S4、烟雾报警求解模块23根据烟雾加权均值以及环境本征状况判断当前环境的烟雾值是否处于危险状态；
S5、若烟雾值处于危险状态，则烟雾报警求解模块23控制受控继电器3发生吸合或断开。
在本实施例步骤S1中，在不同时间Ti分别对不同区域Fk的烟雾传感器1检测，并划分环境本征状况；Ti包括生产期、停产期；Fk包括生产区、仓库区、办公区；i、k为正整数。如表1所示，为工厂各个区域的的环境本征状况。
表1、工厂各个区域的的环境本征状况
在本实施例步骤S4中，判断烟雾值是否处于危险状态的方法为：
若环境本征状况为无尘区且烟雾加权均值则确定当前环境的烟雾值处于危险状态；
若环境本征状况为低尘区且烟雾加权均值则确定当前环境的烟雾值处于危险状态；
若环境本征状况为中尘区且烟雾加权均值则确定当前环境的烟雾值处于危险状态；
若环境本征状况为高尘区且烟雾加权均值则确定当前环境的烟雾值处于危险状态。
如图2所示，在本发明第二实施例提供的一种基于计算机处理的烟雾报警控制方法，与第一实施例不同之处在于，本实施例还包括步骤SA：环境测试模块，统计烟雾传感器历史烟雾数据，以历史烟雾数据划分环境本征状况，更新烟雾报警阈值WN、WL、WM、WH。
其原理在于：传感器长期监测烟雾信号并获得大量的烟雾数据，该数据可以很好的反应环境的本征状况。值得一提的是，环境测试模块对传感器烟雾数据根据地点、时间等参数进行分类，进一步统计生产区、仓库区、办公区在生产期或停产期的烟雾值情况，并设置对应的烟雾报警阈值WN、WL、WM、WH。
如图3所示，在本发明第三实施例中，提供一种基于计算机处理的烟雾报警控制系统，包括：烟雾传感器、计算机处理单元、受控继电器单元；
计算机处理单元包括：
环境测试模块，用于调试环境参数，获得环境本征状况；环境本征状况划分为：无尘区、低尘区、中尘去、高尘区；
数值加权均值处理模块，用于对采集数据进行加权计算均值；
烟雾报警求解模块，用于判断当前环境的烟雾值处于危险状态；
烟雾传感器的输出端连接环境测试模块的输入端，烟雾传感器的输出端连接数字加权均值处理模块的输入端；
环境测试模块的输出端连接烟雾报警求解模块的输入端；
数值加权均值处理模块输出端连接烟雾报警求解模块的第一输入端，环境测试模块的输出端连接烟雾报警求解模块的第二输入端；烟雾报警求解模块的输出端连接受控继电器单元；
烟雾传感器采集最近n个环境烟雾数据Wj，并发送至数值加权均值处理模块，数值加权均值处理模块计算烟雾加权均值n≥20、1≤j≤n；αj为加权系数，αj＝n+1-j；
烟雾报警求解模块根据烟雾加权均值以及环境本征状况判断当前环境的烟雾值是否处于危险状态。
在本实施例中，环境测试模块在不同时间Ti分别对不同区域Fk的烟雾传感器检测，并划分环境本征状况；Ti包括生产期、停产期；Fk包括生产区、仓库区、办公区；i、k为正整数。
在本实施例中，烟雾报警求解模块，判断烟雾值是否处于危险状态的方法为：
若环境本征状况为无尘区且烟雾加权均值则确定当前环境的烟雾值处于危险状态；
若环境本征状况为低尘区且烟雾加权均值则确定当前环境的烟雾值处于危险状态；
若环境本征状况为中尘区且烟雾加权均值则确定当前环境的烟雾值处于危险状态；
若环境本征状况为高尘区且烟雾加权均值则确定当前环境的烟雾值处于危险状态。
在本实施例中，环境测试模块统计每个烟雾传感器的历史烟雾数据，以历史烟雾数据划分环境本征状况，更新烟雾报警阈值WN、WL、WM、WH。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种基于计算机处理的烟雾报警控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、在调试期间，烟雾传感器采集环境烟雾值并发送至环境测试模块，所述环境测试模块对环境进行检测获得环境本征状况；所述环境本征状况划分为：无尘区、低尘区、中尘去、高尘区；
S2、烟雾传感器采集最近n个环境烟雾数据Wj，并将烟雾数据发送至数值加权均值处理模块；所述n≥20、1≤j≤n；
S3、所述数值加权均值处理模块计算烟雾加权均值所述所述αj为加权系数，αj＝n+1-j；
S4、烟雾报警求解模块根据所述烟雾加权均值以及所述环境本征状况判断当前环境的烟雾值是否处于危险状态；
S5、若烟雾值处于危险状态，则烟雾报警求解模块控制受控继电器发生吸合或断开。
2.如权利要求1所述的一种基于计算机处理的烟雾报警控制方法，其特征在于，在所述步骤S1中，在不同时间Ti分别对不同区域Fk的烟雾传感器检测，并划分环境本征状况；所述Ti包括生产期、停产期；所述Fk包括生产区、仓库区、办公区；所述i、k为正整数。
3.如权利要求1所述的一种基于计算机处理的烟雾报警控制方法，其特征在于，在所述步骤S4中，判断烟雾值是否处于危险状态的方法为：
若所述环境本征状况为无尘区且烟雾加权均值则确定当前环境的烟雾值处于危险状态；
若所述环境本征状况为低尘区且烟雾加权均值则确定当前环境的烟雾值处于危险状态；
若所述环境本征状况为中尘区且烟雾加权均值则确定当前环境的烟雾值处于危险状态；
若所述环境本征状况为高尘区且烟雾加权均值则确定当前环境的烟雾值处于危险状态。
4.如权利要求3所述的一种基于计算机处理的烟雾报警控制方法，其特征在于，还包括：步骤SA、环境测试模块，统计烟雾传感器历史烟雾数据，以所述历史烟雾数据划分环境本征状况，更新烟雾报警阈值WN、WL、WM、WH。
5.一种基于计算机处理的烟雾报警控制系统，其特征在于，包括：烟雾传感器、计算机处理单元、受控继电器单元；
所述计算机处理单元包括：
环境测试模块，用于调试环境参数，获得环境本征状况；所述环境本征状况划分为：无尘区、低尘区、中尘去、高尘区；
数值加权均值处理模块，用于对采集数据进行加权计算均值；
烟雾报警求解模块，用于判断当前环境的烟雾值处于危险状态；
所述烟雾传感器的输出端连接所述环境测试模块的输入端，所述烟雾传感器的输出端连接所述数字加权均值处理模块的输入端；
所述环境测试模块的输出端连接所述烟雾报警求解模块的输入端；
所述数值加权均值处理模块输出端连接所述烟雾报警求解模块的第一输入端，所述环境测试模块的输出端连接所述烟雾报警求解模块的第二输入端；所述烟雾报警求解模块的输出端连接受控继电器单元；
所述烟雾传感器采集最近n个环境烟雾数据Wj，并发送至所述数值加权均值处理模块，所述数值加权均值处理模块计算烟雾加权均值所述所述n≥20、1≤j≤n；所述αj为加权系数，αj＝n+1-j；
所述烟雾报警求解模块根据所述烟雾加权均值以及所述环境本征状况判断当前环境的烟雾值是否处于危险状态。
6.如权利要求5所述的一种基于计算机处理的烟雾报警控制系统，其特征在于，所述环境测试模块在不同时间Ti分别对不同区域Fk的烟雾传感器检测，并划分环境本征状况；所述Ti包括生产期、停产期；所述Fk包括生产区、仓库区、办公区；所述i、k为正整数。
7.如权利要求5所述的一种基于计算机处理的烟雾报警控制系统，其特征在于，所述烟雾报警求解模块，判断烟雾值是否处于危险状态的方法为：
若所述环境本征状况为无尘区且烟雾加权均值则确定当前环境的烟雾值处于危险状态；若所述环境本征状况为低尘区且烟雾加权均值则确定当前环境的烟雾值处于危险状态；若所述环境本征状况为中尘区且烟雾加权均值则确定当前环境的烟雾值处于危险状态；若所述环境本征状况为高尘区且烟雾加权均值则确定当前环境的烟雾值处于危险状态。
8.如权利要求7所述的一种基于计算机处理的烟雾报警控制方法，其特征在于，所述环境测试模块统计每个所述烟雾传感器的历史烟雾数据，以所述历史烟雾数据划分环境本征状况，更新烟雾报警阈值WN、WL、WM、WH。
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