CN1987478B - 智能导管烟雾检测器 - Google Patents

Abstract

一种控制单元，能够与多个异地的导管传感器通信。传感器可安置在HVAC型流体输送系统的供给和返回导管中。所述单元能够根据每个传感器通过通信协议向远程附属设备单元传送状态信息以及传感器灵敏度或其他参数值。该单元能够通过有线或无线介质来通信。

Description

智能导管烟雾检测器

技术领域

本发明涉及能够连接到各种加热和/或空调导管的环境条件检测器；本发明特别涉及结合一个或多个可编程处理器以提供预定功能的导管检测器。

背景技术

在2000年9月26日提交的名称为“Detector Interconnect System”美国专利6,124,795中公开了一种导管检测器结构。该专利转让给本发明的受让人，并且通过引用并入此处以供参考。

多种已知的导管烟雾检测器结合烟雾传感器以及结合有电源电路和报警指示中继器的电源板(power supply board)。在这样的烟雾监测器中，烟雾传感器单元进行报警判断。在电源板上的电路然后从指示报警条件的烟雾传感器接收信号，并且通过激活本地报警指示中继器和/或发光二级管做出响应，以指示报警条件。当该单元结合多于一个的烟雾传感器时，这样的电源板不能够根据多个所检测的条件做出决策。这样，传感器必须包含滤波和处理算法。因此，多传感器要求多算法处理能力。而且，在没有额外导线的情况下，这样的电源板不能够向异地的显示器/输入单元发出有关各个传感器条件的信号。

因此，一直需要这样的导管检测器，较之迄今可使用的，它能够更有效支持多个本地传感器并且能够向远程指示或附属设备发信号。因此，可以通过一个设备而不是在每个单独的传感器上处理复杂的过程，因此能够简化设计。优选地，这样的导管检测器足够灵活，在不显著增加投资或制造复杂性的情况下，可结合多个感测单元，并且能够通过线缆或无线地与远程指示器或附属单元通信。

附图说明

图1是根据本发明的系统框图。

具体实施方式

尽管本发明的实施例可采取多种不同的形式，但其特定实施例示于附图，并且在此详细说明，应理解，本公开应视为本发明原理以及最佳实施例方式的示例性说明，而不是将本发明限定在所说明的特定实施例。

根据本发明的导管检测器结合一个或多个环境条件传感器或检测器、带有控制程序的可编程控制处理器、状态机或现场可编程门阵列处理器(FPGA)。也能够提供多中继器和视觉报警指示设备。

与控制软件或状态机或FPGA结合的可编程处理器能够从与其连接的一个或多个环境条件传感器接收数据。该处理器和控制软件或状态机或FPGA能够处理和过滤该数据，并进行与该单元的每个环境条件传感器相关的报警判断。传感器的类型包括烟雾传感器、燃气传感器等，对此没有限制。

可编程处理器和相关联的控制程序或状态机或FPGA能够评价一个或多个环境传感器的条件，并且例如，确定各个设备的准确灵敏度以及任何关注的参数。在此方面，可编程处理器或状态机或FPGA能够调节报警阈值，过滤从各传感器接收的数据以及使用这样一个或多个相关的传感器的数据执行报警条件处理。而且，与远程测试/显示单元结合，该可编程处理器或状态机或FPGA和相关控制电路能够提供关于状态、灵敏度的信息和以每个传感器为基础的报警状态。另外，可编程处理器或状态机或FPGA和相关控制电路能够向诸如发光二极管等的一个或多个本地报警可视输出设备提供控制信号。

根据本发明，该可编程处理器和相关控制程序或状态机或FPGA能够向各传感器分配不同的优先级。可以使用优先级做出关于驱动公共报警指示中继器的决策，而不影响与每个传感器相关联的可视状态指示器的状态。也能够根据每个传感器确定故障条件和灵敏度。

在本发明另一方面，该可编程处理器和相关联的控制程序或状态机或FPGA能够从远程测试/显示单元接收一个或多个测试或询问信号。通过本地程序处理器和控制程序或状态机或FPGA，根据每个传感器，可对这样的信号做出响应。关于各传感器是否在待机状态，可根据每个传感器，向远程测试/显示单元提供反馈，指示是否需要维修或是否传感器指出故障状态。也能够把每个传感器的精确灵敏度通知给该远程测试/显示单元。

在本发明又另一方面，本发明的可编程处理器和相关联的控制程序或状态机或FPGA能够与异地传感器通信。在本实施例中，一个传感器可以例如设置在空气处理单元的空气供给侧。另一个可以设置在空气处理单元的返回侧。在其他结构中，可以将多个传感器结合到带有可编程处理器和相关联的控制软件或状态机或FPGA的共用外壳中。

能够使用预定的二进制传输协议实现在控制单元12和传感器16a、b以及介质16c1，16c2之间的传输。因此，指令或数据的数量或范围都不影响所选择的介质16c1，16c2。例如，可以使用两个导体电缆在单元12和传感器16a、b之间传输调制的、二进制或模拟信号。在光学介质的情况仅需要单一的光纤。可替换地，也可以使用无线介质，所有都不偏离本发明的精神和范围。

而且，优选地，单元12根据所接收的传感器信息做出报警判断。单元12也能够向各个传感器发出指令，这可包括照亮可视指示器如40-3、42-3的指令，或音响指示器可用于指示报警、测试、故障条件等，对此没有限制。

图1示出根据本发明的系统10。系统10包括控制/电源单元12，其与多个传感器，如传感器16a和16b有线或无线通信。应理解，本发明没有限制传感器的类型。传感器16a和16b可以包括各类烟雾传感器，以及所有气体传感器，对此没有限制。而且，如16a、16b的一个或多个传感器可以连接到控制和电源单元12。

系统10也能够结合远程测试/显示单元18。单元18能够通过介质20与控制/电源单元12有线或无线通信。

每个传感器16a、16b也能够通过介质16c1-16c2与控制/电源单元12有线或无线通信。能够通过二进制或模拟传输协议实现通信。

控制/电源单元12可以包括实现成可编程处理器26a和相关联的控制软件26b或状态机或FPGA的控制电路。控制硬件和软件26a、b或状态机或FPGA可通过接口电路28连接到本地条件指示中继器20，以及各种传感器16a、b和远程辅助单元18。如果希望的话，本地视觉显示器也可以连接到接口电路28。如果希望的话单元12能够结合到封闭的外壳34中。

单元12，如上所述，通过介质16c1、16c2与在16a、b示出的各个传感器双向通信。不偏离本发明的精神和范围，这些传感器可以是相同的或不同的。在图1中，传感器16a结合检测腔，它可以是烟雾检测腔40-1，腔40-1又连接到接口和控制电路，如40-2。电路40-2与单元12通过介质16c1通信。传感器16a能够结合视觉输出设备40-3并且装在外壳40-4中。

传感器16b也能够结合环境检测腔，如烟雾检测腔42-1，腔42-1又连接到控制和接口电路42-2。传感器16b与单元12通过控制接口电路42-2和介质16-2双向通信。传感器16b也能够结合如发光二极管42-3的视觉输出设备。传感器16b也可以由外壳42-4携带或容纳在其内。

单元12的可编程控制单元26a和相关控制软件26b或状态机或FPGA能够通过在相应的介质12c1、12c2上发送一个或多个指令与传感器，如传感器16a、b通信。例如，可用指令控制视觉输出设备，如40-3、42-3，以及向各个传感器，如16a、b查询数据。

在预定的基础上可以通过各传感器向单元12提供数据。单元12能够按硬件或软件方式来过滤输入的传感器信号。可执行各种处理以判定报警存在、维修或故障条件。该数据也能够用于确定传感器的精确灵敏度。单元12能够根据从各传感器接收的数据的分析启动报警条件，并且根据该分析能够激活中继器30以及可视输出设备32、40-3以及42-2。而且，单元12能够通过介质20通知远程附属设备18关于所确定报警条件的存在。如本领域技术人员理解的，单元12也能够指示故障情况或对维修的需要。

远程测试附属设备18能够向控制/电源单元12发送一个或多个测试信号。继而，单元12评价各个传感器的状态，并且据此与远程附属设备18通信。传感器状态能够包括待机、报警、维修、故障和传感器灵敏度。

通过介质20与附属设备18通信的单元12可使用用于在它们之间的传递信息的预定通信协议。在介质20是有线介质的情况下，这样使用的通信方式导致在单元12和远程附属设备18之间为了传送所需要的信息需要很少的连线。在单元12和18之间的通信协议在本发明中没有限制。如本领域技术人员理解的，为了在单元12和18之间传输数字或模拟信号，可以使用各种协议，而不偏离本发明范围。概括地说，单元12能够传送多个传感器的精确灵敏度和状态，而与任何其他传感器如16a或16b所表现的状态相独立，无论它们是处于待机状态、报警条件、维修状态或故障状态。

从上述可见，在不偏离本发明的精神和范围的前提下，能够实现本发明的多种改型和修改。应理解，对于在此说明的特定装置的没有任何限制，也不应做这种推断。当然，由权利要求数涵盖在其范围内的所有这些改变。

Claims (8)

1.一种系统，包括：

至少两个导管检测器，各具有传感器和可视状态指示器；

导管检测器控制单元，所述单元具有至少两个导管型传感器输入/输出端口；

所述导管检测器控制单元的控制电路，通过所述至少两个端口根据每个端口与所述至少两个导管检测器通信，所述控制电路把包括对传感器数据的查询的控制命令导向相应的至少两个导管检测器并从所述至少两个端口接收传感器数据，分析从相应的至少两个导管检测器接收的传感器数据，使得根据从至少两个导管检测器的至少一个接收的传感器数据确定报警的存在，根据所分析的传感器数据启动报警条件并且控制所述至少两个导管检测器的至少一个上的可视状态指示器来指示所述报警条件，而不是使所述至少两个导管检测器的至少一个独立地控制所述可视指示器；

至少一个中继器；和

所述导管检测器控制单元的显示输入/输出端口，用于与异地显示和/或数据输入单元通信，

其中所述控制电路包括根据每个端口与各端口通信的被编程的处理器、根据每个端口与各端口通信的状态机或根据每个端口与各端口通信的现场可编程门阵列中的至少一个，并且

其中所述控制电路对每个导管型传感器分配优先级，根据每个传感器做出与关联于所述至少两个导管型传感器输入/输出端口的每个导管型传感器有关的报警判断，以及至少部分地响应于所分配的优先级根据所分析的传感器数据来激活所述至少一个中继器，并且至少部分地响应于所分配的优先级激活所述至少一个中继器，其中所分配的优先级被用于激活所述至少一个中继器而不影响所述至少两个导管检测器的每个上的所述可视状态指示器的状态。

2.如权利要求1所述的系统，还包括控制软件，当通过所述处理器执行时，把传感器控制指令引导向至少两个端口，以及从所述至少两个端口接收数据。

3.如权利要求2所述的系统，还包括耦合至所述至少两个端口中每个的第一和第二环境条件传感器单元。

4.如权利要求3所述的系统，其中所述传感器单元包括烟雾传感器或气体传感器中的至少一种，并且其中所述控制软件通过有线或无线介质中的一种与所述传感器单元通信。

5.如权利要求4所述的系统，其中所述控制电路包括附加的软件，所述附加的软件分析从所述第一和第二传感器单元接收的附加数据，并且根据每个传感器判断传感器状态，其中所述传感器状态包括待机、报警、需要维修、发出故障信号或传感器灵敏度中的一种。

6.如权利要求5所述的系统，其中所述控制电路，根据每个传感器，从所述显示输入/输出端口传输传感器状态信息，并且这包括经由所述显示端口和有线或无线介质之一的显示和数据输入单元。

7.如权利要求1所述的系统，还包括：

第一和第二环境条件导管传感器，每个所述传感器安装在相应外壳中，每个外壳装有从相应外壳外部的至少一个位置可见的可视输出设备，每个所述传感器包括通信电路，用于通过预定协议与所述控制电路通信，其中所述导管传感器包括烟雾传感器或气体传感器中的至少一种。

8.如权利要求7所述的系统，其中所述控制电路响应所述报警判断，向该传感器发送指令，以激活相应的可视输出设备，从而指示报警条件的存在。

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