CN111108532B - 火焰探测装置 - Google Patents
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Abstract
根据本文的一个或多个实施例,提供一种火焰探测装置(100)。火焰探测装置(100)包括:至少一个火焰探测器(110),所述至少一个火焰探测器(110)布置成使其视野覆盖预定区域;至少一个运动传感器(120),所述至少一个运动传感器(120)与至少一个火焰探测器(110)一起布置;以及至少一个处理装置(180)。所述至少一个处理装置(180)布置成:接收来自运动传感器(120)的信号;基于这些信号来探测火焰探测器(110)的运动;以如果已经探测到火焰探测器(110)的运动,则警告操作人员和/或控制系统,以便能够将火焰探测器的视野校正为期望的视野。
Description
技术领域
本公开总体上涉及火焰探测装置和方法。
背景技术
存在许多不同类型的火焰探测器,其可布置成在火焰探测器视野内的要被监视的区域中探测火焰的存在。常见的种类例如有紫外火焰探测器(诸如660型),红外火焰探测器(诸如760型)和紫外红外火焰探测器(诸如860型)。紫外火焰探测器探测来自被监视区域的紫外线,红外火焰探测器探测来自被监视区域的红外辐射,而紫外线红外火焰探测器探测来自被监视区域的两种类型的辐射。
火焰探测器通常可以安装成使其视野覆盖有火灾隐患的区域,诸如像涡轮机封壳,发电机室,弹药设施,电池室,汽油柜,飞机机库,燃料转运站,氢气存储和填充设施,压缩机站,硅烷存储仓,或喷漆房。火焰探测器可能能够探测碳氢化合物(例如汽油,丙烷,甲烷,酒精)和非碳氢化合物(例如氢,硅烷,肼,镁)火焰。
现有技术的问题
一旦将火焰探测器已经布置成使其视野覆盖有火灾隐患的区域,就无法获知被监视区域停留在火焰探测器的视野内。这可能意味着不能依靠火焰探测器来安全地监测要被监视的区域是否存在火焰。
因此,需要一种改进的火焰探测装置。
发明内容
通过所要求保护的火焰探测装置来解决上述问题,该火焰探测装置可包括:至少一个火焰探测器,其布置成使其视野覆盖预定区域;至少一个运动传感器,其与至少一个火焰探测器一起布置;以及至少一个处理装置。所述处理装置可以被布置为:从运动传感器接收信号;基于这些信号来探测火焰探测器的运动;并且如果已经探测到火焰探测器的运动就警告操作人员和/或控制系统。这样的火焰探测装置可以确保如果存在火焰探测器的视野不再覆盖要被监视的预定区域的风险,则通知操作人员/控制系统,从而可以使得火焰探测器的视野被校正到期望的、优选是原始的视野。
通过所要求保护的方法进一步解决上述问题,所述方法用于火焰探测器布置成使其视野覆盖预定区域。该方法可包括:从与火焰探测器一起布置的运动传感器接收信号;基于这些信号探测火焰探测器的运动;如果已经探测到火焰探测器的运动,则警告操作人员和/或控制系统。这样的方法可以确保如果存在火焰探测器的视野不再覆盖要被监视的预定区域的风险,则通知操作人员/控制系统,从而可以使得火焰探测器的视野被校正到期望的、优选是原始的视野。
至少一个运动传感器优选与至少一个火焰探测器一起布置,使得其感测与至少一个火焰探测器相同的运动。至少一个运动传感器例如可以与至少一个火焰探测器布置在同一壳体内或安装在同一壳体上。
在实施例中,至少一个运动传感器包括振动传感器。可以基于从该振动传感器接收到的信号来探测火焰探测器的运动。这允许探测可能导致火焰探测器的视野不再覆盖预定区域的火焰探测器的任何种类的运动,甚至例如轻柔的推动或摇动。
在实施例中,如果探测到超过预定阈值的振动,则警告操作人员和/或控制系统。即使确定火焰探测器的视野仍覆盖预定区域,也可能希望警告操作人员和/或控制系统超过预定阈值的振动探测,因为振动可能会导致火焰探测器以其他方式发生故障。
在实施例中,确定火焰探测器的视野是否仍覆盖预定区域。该确定可以将从至少一个运动传感器接收到的信号与当至少一个火焰探测器布置成使得其视野覆盖预定区域时代表至少一个火焰探测器定向的存储的定向数据进行比较。这是确定火焰探测器的视野是否仍覆盖预定区域的简单方法。
在实施例中,至少一个运动传感器包括加速度计,陀螺仪,惯性测量单元和/或方向感测装置(诸如罗盘)中的至少一个。基于来自这些传感器中的至少一个的信号,可以确定火焰探测器的视野是否仍覆盖预定区域。
在实施例中,仅在首先探测到火焰探测器的运动之后来确定火焰探测器的视野是否仍覆盖预定区域。
在实施例中,使用图像处理软件来确定火焰探测器的视野是否仍覆盖预定区域。
本发明的范围由权利要求限定,所述权利要求通过引用并入本部分。通过考虑以下对一个或多个实施例的详细描述,本领域技术人员将更全面地理解本发明的实施例,以及实现本发明的附加优点。将参考首先将简要描述的附图。
附图说明
图1示意性地示出根据本文所述的一个或多个实施例的火焰探测装置。
图2示意性地示出根据本文所述的一个或多个实施例的对有火灾隐患的区域的监测。
图3示意性地示出根据本文描述的一个或多个实施例的方法,该方法用于火焰探测器布置成使其视野覆盖预定区域。
通过参考下面的详细描述,将最佳地理解本公开的实施例及其优点。应当意识到的是,相同的附图标记用于标识在一幅或多幅附图中示出的相同的元件。
具体实施方式
当火焰探测器已经布置成使其视野覆盖有火灾隐患的区域时,无法获知被监视区域停留在火焰探测器的视野内。这可能意味着不能依靠火焰探测器安全地监测要被监视的区域是否存在火焰。因此,重要的是,如果已经探测到火焰探测器的运动,则警告操作人员和/或控制系统。
本公开总体上涉及火焰探测装置和方法。结合附图更详细地呈现所公开解决方案的实施例。
图1示意性地示出根据本文所述的一个或多个实施例的火焰探测装置100。火焰探测装置100包括至少一个火焰探测器110,至少一个运动传感器120,和至少一个处理装置180。处理装置180可以是火焰探测器110的一部分或单独的处理装置。至少一个运动传感器120与至少一个火焰探测器110一起布置,使得其感测与至少一个火焰探测器110相同的运动。至少一个运动传感器120例如可与至少一个火焰探测器110布置在同一壳体内或安装在同一壳体上。
在使用过程中,至少一个火焰探测器110布置成使其视野覆盖预定区域,如图2中示意性所示。至少一个火焰探测器110例如可以固定地安装在其视野覆盖有火灾隐患区域的位置,所述区域诸如像涡轮机封壳,发电机室,弹药设施,电池室,汽油柜,飞机机库,燃料转运站,氢气存储和填充设施,压缩机站,硅烷存储仓,或喷漆房。
至少一个处理装置180可以布置成从运动传感器120接收信号,并且基于这些信号来探测火焰探测器110的运动。火焰探测器110的运动例如可以由人员或设备意外推动火焰探测器110引起。对于室外安装的火焰探测器110而言,运行也可以由天气条件诸如像强烈的风、浪或地震引起。
因为除非火焰探测器110的视野覆盖存在火灾隐患的区域否则不能依靠火焰探测器110安全地监测要被监视的区域是否存在火焰,所以重要的是如果已经探测到火焰探测器的运动就尽可能快地通知依靠火焰探测器110的任何人员或控制系统。因此,至少一个处理装置180可以布置成如果已经探测到火焰探测器的运动就警告操作人员和/或控制系统,以便能够将火焰探测器的视野校正到期望的、优选是原始的视野。
至少一个运动传感器120可以包括多个不同的传感器。在图1中所示的实施例中,至少一个运动传感器120包括振动传感器130,加速度计140,陀螺仪150,惯性测量单元160和方向感测装置,诸如罗盘170。通常,至少一个运动传感器120将不包括所有这些传感器,但是可以设想到一个或多个传感器的任意组合。
如果至少一个运动传感器120包括振动传感器130,则至少一个处理装置180可以布置成从振动传感器130接收信号,并基于这些信号来探测火焰探测器110的运动。这允许探测可能导致火焰探测器的视野不再覆盖预定区域的火焰探测器的任何种类的运动,甚至例如轻柔的推动或摇动。
至少一个处理装置180可布置成即使确定火焰探测器的视野仍覆盖预定区域,也可以在探测到振动超过预定阈值时警告操作人员和/或控制系统。可能希望警告操作人员和/或控制系统超过预定阈值的振动探测,因为振动可能导致火焰探测器发生故障。
至少一个处理装置180可布置成确定火焰探测器110的视野是否仍覆盖预定区域。
如果至少一个运动传感器120包括加速度计140,则至少一个处理装置180可布置成至少基于从加速度计140接收到的信号来确定火焰探测器110的视野是否仍覆盖预定区域。加速度计140是设计成测量非重力加速度的紧凑装置。当加速度计140从静止状态变为任何速度时,其被设计为响应与这种运动相关联的振动。它使用微观晶体,这些晶体在振动发生时会承受应力,并从该应力中生成电压以产生关于任何加速度的读数。三轴加速度计140可用于识别定向,并由此确定该定向是否已从当至少一个火焰探测器110布置成使其视野覆盖预定区域时的定向改变。
如果至少一个运动传感器120包括陀螺仪150,则至少一个处理装置180可布置成至少基于从陀螺仪150接收到的信号来确定火焰探测器110的视野是否仍覆盖预定区域。陀螺仪150是使用重力来帮助确定定向的装置。它的设计包括一个称为转子的自由旋转盘,该盘安装在更大且更稳定的轮中心中的转轴上。当轴旋转时,转子保持静止以指示中心万有引力。由于陀螺仪150确定定向,所以可以使用陀螺仪150来确定定向是否从当至少一个火焰探测器110布置成使其视野覆盖预定区域时的定向改变。
如果至少一个运动传感器120包括惯性测量单元160,则至少一个处理装置180可布置成至少基于从惯性测量单元160接收到的信号来确定火焰探测器110的视野是否仍覆盖预定区域。惯性测量单元(IMU)160是一种电子装置,它通过使用加速度计和陀螺仪的组合来测量和报告一主体的比力(body’s specific force)和角速度。由于惯性测量单元160确定定向,因此可以使用该惯性测量单元160来确定该定向是否已经从当至少一个火焰探测器110布置成使其视野覆盖预定区域时的定向改变。
如果至少一个运动传感器120包括方向感测单元,诸如罗盘170,则至少一个处理装置180可布置成基于从罗盘170接收到的信号来确定火焰探测器110的视野是否仍覆盖预定区域。由于罗盘170确定定向,因此可以使用罗盘170来确定定向是否已经从当至少一个火焰探测器110布置成使其视野覆盖预定区域时的定向改变。
为了确定火焰探测器110的视野是否仍覆盖预定区域,有利的是在设置期间存储当至少一个火焰探测器110布置成使其视野覆盖预定区域时代表至少一个火焰探测器110定向的定向数据,从而可以将来自加速度计140,陀螺仪150,惯性测量单元160和/或罗盘170的信号与这些存储的定向数据进行比较。
至少一个处理装置180可布置成仅在首先探测到火焰探测器110的运动之后才确定火焰探测器110的视野是否仍覆盖预定区域。
至少一个处理装置180可布置成使用图像处理软件来确定火焰探测器110的视野是否仍覆盖预定区域。
图3示意性地示出用于火焰探测器110的方法300,火焰探测器110布置成使其视野覆盖预定区域。方法300可包括:
步骤310:从与火焰探测器110一起布置的运动传感器120接收信号。
步骤320:基于这些信号探测火焰探测器110的运动。
步骤330:如果已经探测到火焰探测器110的运动,则警告操作人员和/或控制系统。
方法300的使用允许如果存在火焰探测器110的视野不再覆盖存在火灾隐患区域的风险时通知操作人员/控制系统,从而火焰探测器的视野可以被校正到期望的、优选是原始的视野。
在实施例中,至少一个运动传感器120包括振动传感器130。在实施例中,接收310包括从振动传感器130接收信号,并且探测320包括基于这些信号来探测火焰探测器110的运动。这允许探测可能导致火焰探测器的视野不再覆盖预定区域的火焰探测器的任何种类的运动,甚至例如轻柔的推动或摇动。
在实施例中,至少一个运动传感器120包括以下中的至少一个:加速度计140;陀螺仪150;惯性测量单元160;和/或方向感测单元,诸如罗盘170。
方法300可进一步包括:
步骤340:确定火焰探测器110的视野是否仍覆盖预定区域。
确定340火焰探测器110的视野是否仍覆盖预定区域可以至少基于从至少一个运动传感器120接收到的信号。
在实施例中,火焰探测器110的视野是否仍覆盖预定区域的确定340将从至少一个运动传感器120接收到的信号与当至少一个火焰探测器110布置成使其视野覆盖预定区域时代表至少一个火焰探测器110定向的存储的定向数据进行比较。这是确定火焰探测器的视野是否仍覆盖预定区域的简单方法。
在实施例中,仅在首先探测320火焰探测器的运动之后,才进行火焰探测器110的视野是否仍覆盖预定区域的确定340。
在实施例中,火焰探测器110的视野是否仍覆盖预定区域的确定340使用图像处理软件。
前述公开内容并非旨在将本发明限制为所公开的精确形式或特定使用领域。可以预期的是,根据本公开,无论是否在本文中明确描述或暗示,对本发明进行的各种替代实施例和/或修改都是可能的。因此,本发明的范围仅由权利要求书限定。
Claims (12)
1.一种火焰探测装置(100),包括:
至少一个火焰探测器(110),所述至少一个火焰探测器(110)布置成使其视野覆盖预定区域;
至少一个运动传感器(120),所述至少一个运动传感器(120)与至少一个火焰探测器(110)一起布置;以及
至少一个处理装置(180),所述至少一个处理装置(180)布置成:
从运动传感器(120)接收信号;
基于这些信号来探测火焰探测器(110)的运动;
确定火焰探测器(110)的视野是否仍覆盖所述预定区域;以及
如果已经探测到火焰探测器(110)的运动,则警告操作人员和/或控制系统,以便能够将火焰探测器的视野校正为期望的视野;
其中所述至少一个处理装置(180)布置成仅在首先探测到火焰探测器(110)的运动之后才确定所述火焰探测器(110)的视野是否仍覆盖所述预定区域;
其中所述至少一个运动传感器(120)包括以下至少之一:
加速度计(140);
陀螺仪(150);
惯性测量单元(160);和/或
方向感测装置;以及
其中至少一个处理装置(180)布置成:至少基于从运动传感器(120)接收到的信号来确定火焰探测器(110)的视野是否仍覆盖预定区域。
2.根据权利要求1所述的火焰探测装置(100),其特征在于所述至少一个运动传感器(120)包括振动传感器(130)。
3.根据权利要求2所述的火焰探测装置(100),其特征在于所述至少一个处理装置(180)布置成从所述振动传感器(130)接收信号,并基于这些信号来探测所述火焰探测器(110)的运动。
4.根据权利要求2或3所述的火焰探测装置(100),其特征在于所述至少一个处理装置(180)布置成如果探测到振动超过预定阈值就警告操作人员和/或控制系统。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的火焰探测装置(100),其特征在于所述至少一个处理装置(180)布置成通过下述比较来确定火焰探测器(110)的视野是否仍覆盖所述预定区域,即通过将从运动传感器(120)接收到的信号与当至少一个火焰探测器(110)布置成使其视野覆盖预定区域时代表至少一个火焰探测器(110)定向的存储的定向数据进行比较。
6.根据权利要求1所述的火焰探测装置(100),其特征在于,所述方向感测装置是罗盘(170)。
7.一种用于火焰探测器(110)布置成使其视野覆盖预定区域的方法(300),所述方法(300)包括:
从与火焰探测器(110)一起布置的至少一个运动传感器(120)接收(310)信号;
基于这些信号来探测(320)火焰探测器(110)的运动;
确定(340)火焰探测器(110)的视野是否仍覆盖预定区域;
以及
如果已经探测到火焰探测器(110)的运动,则警告(330)操作人员和/或控制系统,以便能够将火焰探测器的视野校正到期望的视野;
其中,进一步包括仅在首先探测(320)到火焰探测器(110)的运动之后才确定(340)火焰探测器(110)的视野是否仍覆盖所述预定区域;其中,所述至少一个运动传感器(120)包括以下至少之一:
加速度计(140);
陀螺仪(150);
惯性测量单元(160);和/或
方向感测装置;以及
其中所述方法进一步包括至少基于从至少一个运动传感器(120)接收到的信号来确定(340)火焰探测器(110)的视野是否仍覆盖预定区域。
8.根据权利要求7所述的方法(300),其特征在于所述至少一个运动传感器(120)包括振动传感器(130)。
9.根据权利要求8所述的方法(300),其特征在于所述接收(310)包括从振动传感器(130)接收信号,并且所述探测(320)包括基于这些信号来探测火焰探测器(110)的运动。
10.根据权利要求8或9所述的方法(300),其特征在于所述警告(330)包括如果探测到振动超过预定阈值则警告操作人员和/或控制系统。
11.根据权利要求7至9中任一项所述的方法(300),其特征在于还包括通过将从至少一个运动传感器(120)接收到的信号与当至少一个火焰探测器(110)布置成使其视野覆盖预定区域时代表至少一个火焰探测器(110)定向的存储的定向数据进行比较来确定(340)火焰探测器(110)的视野是否仍覆盖所述预定区域。
12.根据权利要求7所述的方法(300),其特征在于,所述方向感测装置是罗盘(170)。
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