ES2886638T3 - Procedimiento de detección de humos - Google Patents

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Abstract

Un procedimiento para hacer funcionar un detector de humo sin cámara (10) que incluye una pluralidad de fuentes de luz (12, 14), la pluralidad de fuentes de luz configuradas para emitir una luz en diferentes longitudes de onda y al menos tres volúmenes de detección superpuestos establecidos por una pluralidad de sensores (16, 18, 20) y configurados para medir señales de la pluralidad de fuentes de luz en un ángulo de coincidencia definido como el ángulo entre el eje de simetría del cono de luz de la fuente de luz y el eje de simetría del cono de aceptación del sensor, comprendiendo el procedimiento: (a). establecer (102) una medición de línea de base para cada uno de los al menos tres volúmenes de detección; (b). comparar (104) una primera lectura de uno de los al menos tres volúmenes de detección superpuestos y una de las al menos tres mediciones de línea de base para formar una primera medición de detección, y determinar si la primera medición de detección está dentro de un primer umbral de detección; (c). comparar (106) la primera lectura y una segunda lectura de al menos dos de los al menos tres volúmenes de detección superpuestos y al menos dos de las al menos tres mediciones de línea de base para formar la primera medición de detección y una segunda medición de detección, y determinar si la primera medición de detección y la segunda medición de detección están dentro del primer umbral de detección y un segundo umbral de detección, respectivamente; y (d). comparar (108) una tercera lectura y una cuarta lectura de uno de los al menos tres volúmenes de detección superpuestos y una de las al menos tres mediciones de línea de base para formar una tercera medición de detección y una cuarta medición de detección, y determinar si la tercera medición de detección y la cuarta medición de detección están dentro de un tercer umbral de detección y un cuarto umbral de detección, respectivamente.

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento de detección de humos
Campo técnico de las realizaciones divulgadas
Las realizaciones divulgas actualmente se refieren en general a un procedimiento para reconocer incendios de acuerdo con el principio de luz dispersa mediante emisión pulsada de una radiación midiendo la radiación dispersada de las partículas ubicadas en volúmenes de medición. La presente divulgación se refiere además a un detector de incendios de luz dispersa para realizar este procedimiento.
Antecedentes de las realizaciones divulgadas
Los sensores de humo, tales como los sensores de humo comercial, a menudo ubicado dentro de una carcasa o gabinete, utilizan luz infrarroja cercana o luces de otras longitudes de onda, que se dispersan dentro de una pequeña cámara de plástico ubicada dentro del gabinete, con entradas de dimensiones controladas para evitar la entrada de partículas no deseadas. Sin embargo, algunas partículas no deseadas en el aire llegan a la cámara y provocan falsas alarmas. Con el tiempo, estas partículas también pueden acumularse en las entradas de la cámara del sensor, lo que dificulta que las partículas de humo se difundan en la cámara. Además, las partículas que se acumulan en las superficies de la cámara pueden aumentar la sensibilidad, lo que resulta en alarmas falsas o molestas más frecuentes.
Un sensor fotoeléctrico funciona sobre la base de la dispersión de la luz para detectar partículas a medida que las partículas viajan a través de la cámara. Desde una perspectiva de eficiencia, la detección es más eficiente con partículas que tienen al menos el tamaño de aproximadamente la mitad de la longitud de onda de la luz (visible), aproximadamente 0,5 micrones (o más). Los materiales sintéticos, que se incluyen cada vez más en los artículos del hogar, pueden producir pequeñas partículas de menos de 0,5 micrones cuando se queman. Estas pequeñas partículas pueden pasar desapercibidas durante un período de tiempo relativamente largo durante un incendio en llamas. Por otro lado, puede resultar difícil distinguir la presencia de partículas de humo grandes (tal como las que pueden producirse durante un incendio sin llama) de otros objetos o partículas en el aire. Por ejemplo, puede resultar difícil distinguir las partículas grandes que resultan de un incendio del vapor o el polvo. Aún más, puede ser difícil distinguir un incendio de escenarios molestos (por ejemplo, escenarios de cocción, tal como el funcionamiento de una tostadora, asar una hamburguesa, verter alcohol en una olla hirviendo, etc.).
Para aliviar algunos de estos problemas, pueden utilizarse detectores de humo sin cámara. Sin embargo, sin cámara no hay un volumen de medición físicamente bien protegido, lo que significa que una estrategia operativa bien definida es clave para mantener la integridad de la medición. Además, las luces que se utilizan para la detección en algunos casos se encendían casi constantemente y pueden ser una molestia para los usuarios y consumen más potencia. Por lo tanto, existe la necesidad de una detección de humo sin cámara mejorada.
El documento DE 102011 108389 A1 divulga un detector de humo de "tipo abierto" que comprende al menos un elemento emisor de luz accionado por pulsos y un elemento sensor en una carcasa abierta, que se configura el elemento sensor para detectar la luz emitida desde al menos un elemento emisor de luz.
Sumario de las realizaciones divulgadas
En un aspecto, se proporciona un detector de humo sin cámara. El detector de humo incluye una carcasa, una pluralidad de fuentes de luz dispuestas dentro de la carcasa, la pluralidad de fuentes de luz configuradas para emitir una luz a diferentes longitudes de onda y una pluralidad de sensores dispuestos dentro de la carcasa para establecer al menos tres volúmenes de detección, la pluralidad de sensores configurados para medir señales de la pluralidad de fuentes de luz en un ángulo de coincidencia definido como el ángulo entre el eje de simetría del cono de luz de la fuente de luz y el eje de simetría del cono de aceptación del sensor.
En una realización, la pluralidad de fuentes de luz incluye una primera fuente de luz configurada para emitir una luz infrarroja y una segunda fuente de luz configurada para emitir luz azul visible. En una realización, cada uno de la pluralidad de sensores comprende un dispositivo de detección de luz. En una realización, el dispositivo de detección de luz comprende un fotodiodo.
En una realización, la pluralidad de sensores comprende un primer dispositivo de detección de luz configurado para formar un primer volumen de detección, un segundo dispositivo de detección de luz configurado para formar un segundo volumen de detección y un tercer dispositivo de detección de luz configurado para formar un tercer volumen de detección.
En una realización, el detector de humo sin cámara incluye además un dispositivo de procesamiento en comunicación con la pluralidad de dispositivos de detección de luz y la pluralidad de fuentes de luz. El dispositivo de procesamiento se configura para hacer funcionar intermitentemente la pluralidad de fuentes de luz, almacenar mediciones de la pluralidad de sensores y comparar una lectura actual de la pluralidad de sensores con las mediciones almacenadas.
En otro aspecto, se proporciona un procedimiento para hacer funcionar un detector de humo sin cámara. El detector de humo incluye una pluralidad de fuentes de luz, la pluralidad de fuentes de luz configuradas para emitir una luz en diferentes longitudes de onda y al menos tres volúmenes de detección superpuestos establecidos por una pluralidad de sensores y configurados para medir señales de la pluralidad de fuentes de luz en un ángulo de coincidencia definido como el ángulo entre el eje de simetría del cono de luz de la fuente de luz y el eje de simetría del cono de aceptación del sensor, que incluye el procedimiento de establecimiento de una medición de línea de base para cada uno de los al menos tres volúmenes de detección, que compara un primera lectura de uno de los al menos tres volúmenes de detección y uno de los al menos tres mediciones de línea base para formar una primera medición de detección, y determinar si la primera medición de detección está dentro de un primer umbral de detección, que compara la primera lectura y una segunda lectura de al menos dos de los al menos tres volúmenes de detección y al menos dos de los al menos tres mediciones de línea de base para formar la primera medición de detección y una segunda medición de detección, y determinar si la primera medición de detección y la segunda medición de detección están dentro del primer umbral de detección y un segundo umbral de detección, respectivamente, y comparar una tercera lectura y una cuarta lectura de una de las al menos tres volúmenes de detección y una de las al menos tres mediciones de línea base para formar una tercera medición de detección y una cuarta medición de detección, y determinar si la tercera medición de detección y la cuarta medición de detección están dentro de un tercer umbral de detección y un cuarto umbral de detección, respectivamente.
En una realización, establecer una medición de línea de base para cada uno de los al menos tres volúmenes de detección incluye hacer funcionar intermitentemente al menos una de las fuentes de luz para emitir una luz, hacer funcionar la pluralidad de sensores para detectar y medir la luz emitida para establecer la medición de línea de base para cada uno de los al menos tres volúmenes de detección, y el funcionamiento de un dispositivo de procesamiento para almacenar la medición de línea base para cada uno de los al menos tres volúmenes de detección, en el que la pluralidad de sensores son una pluralidad de dispositivos de detección de luz. En una realización, el funcionamiento intermitente de al menos una fuente de luz para emitir una luz incluye emitir luz desde una pluralidad de fuentes de luz a diferentes longitudes de onda. En una realización, el funcionamiento intermitente de al menos una de las fuentes de luz para emitir una luz incluye emitir al menos una de una luz infrarroja y una luz azul.
En una realización, hacer funcionar la pluralidad de dispositivos de detección de luz para detectar y medir la luz emitida para establecer la medición de línea de base para cada uno de los al menos tres volúmenes de detección incluye hacer funcionar un primer dispositivo de detección de luz que define un primer volumen de detección para establecer una primera medición de línea de base, hacer funcionar un segundo dispositivo de detección de luz que define un segundo volumen de detección para establecer una segunda medición de línea de base, y hacer funcionar un tercer dispositivo de detección de luz que define un tercer volumen de detección para establecer una tercera medición de línea de base y una cuarta medición de línea de base.
En una realización, comparar la primera lectura de uno de los al menos tres volúmenes de detección y una de las al menos tres mediciones de línea de base para formar la primera medición de detección incluye hacer funcionar intermitentemente al menos una de la pluralidad de fuentes de luz para emitir luz durante una segunda duración del tiempo, hacer funcionar el primer dispositivo de detección que forma el primer volumen de detección para detectar y medir la luz emitida por al menos una de la pluralidad de fuentes de luz para establecer la primera lectura, y hacer funcionar el dispositivo de procesamiento para comparar la primera lectura con la primera medición de línea de base. En una realización, comparar la primera lectura y la segunda lectura de al menos dos de los al menos tres volúmenes de detección y al menos dos de los al menos tres mediciones de línea de base para formar la primera medición de detección y la segunda medición de detección, y determinar si la primera medición de detección y la segunda medición de detección están dentro del primer umbral de detección y el segundo umbral de detección incluye hacer funcionar intermitentemente al menos una de la pluralidad de fuentes de luz para emitir luz durante un segundo período de tiempo, que opera el segundo dispositivo de detección de luz que forma el segundo el volumen de detección para detectar y medir la luz emitida desde al menos una de la pluralidad de fuentes de luz para establecer la segunda lectura, y hacer funcionar el dispositivo de procesamiento para comparar la segunda lectura y la segunda medición de línea de base.
En una realización, comparar la tercera lectura y la cuarta lectura de uno de los al menos tres volúmenes de detección y una de las al menos tres mediciones de línea de base para formar la tercera medición de detección y la cuarta medición de detección, y determinar si la tercera medición de detección y la cuarta medición de detección está dentro del tercer umbral de detección y el cuarto umbral de detección incluye hacer funcionar intermitentemente al menos una de la pluralidad de fuentes de luz para emitir luz durante un tercer período de tiempo, que opera el tercer dispositivo de detección de luz que forma el tercer volumen de detección para detectar y medir la luz emitida desde al menos una de la pluralidad de fuentes de luz para establecer la tercera lectura y la cuarta lectura, que opera el dispositivo de procesamiento para comparar la tercera lectura con la tercera medición de línea de base y la cuarta lectura con la cuarta medición de línea de base.
En una realización, el procedimiento incluye además anunciar una señal de advertencia si la tercera lectura está fuera del tercer umbral de detección, y la cuarta lectura está fuera del cuarto umbral de detección.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 ilustra un diagrama esquemático de un detector de humo de acuerdo con una realización de la presente divulgación;
La Figura 2 ilustra una vista lateral del detector de humo que forma un primer volumen de detección de acuerdo con una realización de la presente divulgación;
La Figura 3 ilustra una vista lateral del detector de humo que forma un segundo volumen de detección de acuerdo con una realización de la presente divulgación;
La Figura 4 ilustra una vista lateral del detector de humo que forma un tercer volumen de detección con una luz de una longitud de onda de acuerdo con una realización de la presente divulgación;
La Figura 5 ilustra una vista lateral del detector de humo que forma un tercer volumen de detección con una luz de otra longitud de onda de acuerdo con una realización de la presente divulgación;
La Figura 6 ilustra un diagrama de flujo esquemático de un procedimiento para detectar humo de acuerdo con una realización de la presente divulgación; y
La Figura 7 ilustra un diagrama de flujo esquemático de un procedimiento para detectar humo de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
Descripción detallada de las realizaciones divulgadas
Con el fin de promover una comprensión de los principios de la presente divulgación, ahora se hará referencia a las realizaciones ilustradas en los dibujos, y se usará un lenguaje específico para describir la misma. No obstante, se entenderá de esta manera que no se limita de ninguna manera el ámbito de la divulgación.
La Figura 1 ilustra una realización ejemplar de un detector de humo, generalmente indicado con 10. El detector de humo 10 es un detector de humo sin cámara. Se apreciará que el detector de humo sin cámara puede proporcionar beneficios adicionales que incluyen la reducción del tiempo de transporte para que el humo alcance los elementos del sensor para permitir tiempos de respuesta/alarma más rápidos, sensibilidad mejorada, capacidad de fabricación y reproducibilidad, direccionalidad insignificante, facilidad de mantenimiento (con una cubierta transparente instalada) y estética mejorada (diseño de montaje empotrado), por nombrar algunos ejemplos no limitativos.
El detector de humo 10 incluye una pluralidad de fuentes de luz y una pluralidad de dispositivos de detección de luz. En una realización, la pluralidad de fuentes de luz incluye una primera fuente de luz 12 y una segunda fuente de luz 14. La primera fuente de luz 12 y la segunda fuente de luz 14 pueden incluir un diodo emisor de luz (LED). La primera fuente de luz 12 y la segunda fuente de luz 14 emiten luz a diferentes longitudes de onda. En una realización, la primera fuente de luz 12 puede emitir luz de longitudes de onda características de la luz infrarroja, y la segunda fuente de luz 14 puede emitir luz de longitudes de onda características de la luz visible azul. La luz infrarroja puede usarse en la detección y discriminación de humo por falsa alarma, y la luz azul visible puede usarse en la discriminación por falsa alarma de humo.
En una realización, la pluralidad de dispositivos de detección de luz incluye un primer dispositivo de detección de luz 16, un segundo dispositivo de detección de luz 18 y un tercer dispositivo de detección de luz 20 ubicado dentro de diferentes regiones del detector de humo 10 con una línea de visión de la luz emitida desde la primera fuente de luz 12 y la segunda fuente de luz 14. La superposición del campo de visión del primer dispositivo de detección de luz 16, segundo dispositivo de detección de luz 18 y tercer dispositivo de detección de luz 20 con las emisiones de la primera fuente de luz 12 y la segunda fuente de luz 14 forman diferentes volúmenes de detección superpuestos. La pluralidad de dispositivos de detección de luz se configura para medir señales de la primera fuente de luz 12 y la segunda fuente de luz 14.
En una realización, el primer dispositivo de detección de luz 16, el segundo dispositivo de detección de luz 18 y el tercer dispositivo de detección de luz 20 incluyen fotodiodos. Por ejemplo, el primer dispositivo de detección de luz 16 puede usarse para definir un volumen de detección que detecta dispersión frontal formado por la superposición de la emisión de la primera fuente de luz 12 y la segunda fuente de luz 14 que tiene un primer ángulo de coincidencia (mostrado en la Figura 2). En la realización que se muestra en la Figura 2, el primer ángulo de coincidencia es de aproximadamente 130 grados con el primer dispositivo de detección de luz 16. Se apreciará que pueden usarse otros valores o ángulos en algunas realizaciones. El ángulo de coincidencia puede definirse como el ángulo entre el eje de simetría del cono de luz de la primera fuente de luz 12 y la segunda fuente de luz 14, y el eje de simetría del cono de aceptación del dispositivo de detección de luz 16, 18, 20, donde pueden definirse 180 grados donde la fuente de luz 12, 14 apunta directamente al dispositivo de detección de luz 16, 18, 20. Se apreciará que el ángulo de dispersión de la luz puede calcularse al restar el ángulo de coincidencia de 180 grados.
El segundo dispositivo de detección de luz 18 puede usarse para definir un primer volumen de detección que detecta retrodispersión formado por la superposición de la emisión de la primera fuente de luz 12 y la segunda fuente de luz 14 que tiene un segundo ángulo de coincidencia 26 con el segundo dispositivo de detección de luz 18. En la realización que se muestra en la Figura 3, el segundo ángulo de coincidencia es de aproximadamente 65 grados. Se apreciará que pueden usarse otros valores o ángulos en algunas realizaciones.
El tercer dispositivo de detección de luz 20 puede usarse para definir un segundo volumen de detección que detecta retrodispersión formado por la superposición de la emisión de la primera fuente de luz 12 y la segunda fuente de luz 14 que tiene un tercer ángulo de coincidencia (mostrado en las Figuras 4-5) con el tercer dispositivo de detección de luz 20. En las realizaciones que se muestran en las Figuras 4-5, el tercer ángulo de coincidencia es de aproximadamente 0 grados.
El detector de humo 10 incluye además un dispositivo de procesamiento 30 en comunicación eléctrica con la pluralidad de fuentes de luz y la pluralidad de sensores. El dispositivo de procesamiento 30 incluye una memoria (no mostrada) capaz de almacenar instrucciones ejecutables. Las instrucciones ejecutables pueden almacenarse u organizarse de cualquier manera y en cualquier nivel de abstracción, tal como en conexión con una o más aplicaciones, procesos o rutinas para analizar las señales detectadas por la pluralidad de sensores para tomar decisiones de alarma después de que se establecen niveles de umbral preestablecidos que se alcanzan de acuerdo con el procedimiento en la presente memoria.
La Figura 6 ilustra un procedimiento para detectar humo, el procedimiento generalmente indicado en 100. El procedimiento incluye el paso 102 de establecer una medición de línea de base para cada uno de los al menos tres volúmenes de detección. En una realización, el detector de humo 10 establece una medición de línea de base que funciona intermitentemente al menos una de la primera fuente de luz 12 y la segunda fuente de luz 14, para emitir una luz. En una realización, la primera fuente de luz 12 puede emitir una luz infrarroja y la segunda fuente de luz puede emitir una luz azul visible.
En una realización, la primera fuente de luz 12 y la segunda fuente de luz 14 pueden emitir luz de forma independiente, o en tándem, durante 2-50 ráfagas que duran aproximadamente 2-23 microsegundos. Se apreciará que la primera fuente de luz 12 y la segunda fuente de luz 14 pueden emitir más de 50 ráfagas y durar más de 23 microsegundos o menos de 2 microsegundos.
La pluralidad de sensores 16, 18, 20 funcionan para detectar y medir la luz emitida para establecer la medición de línea de base para cada uno de los al menos tres volúmenes de detección, respectivamente. El dispositivo de procesamiento 30 funciona para almacenar las mediciones de línea de base para cada uno de los al menos tres volúmenes de detección.
Para establecer la medición de la línea de base para el volumen de detección de dispersión frontal, el dispositivo de detección de luz 20 funciona para detectar la luz emitida desde la primera fuente de luz secuenciada 12 y la segunda fuente de luz 14, y convierte la luz incidente en una característica eléctrica mediante la lectura del dispositivo de detección de luz 20 que también se usa para medir la luz emitida en el volumen de detección que detecta dispersión frontal. Se apreciará que el dispositivo de detección de luz 20 usado para detectar la luz emitida de dispersión frontal puede no tener un filtro e incluye un gran ancho de banda de aceptación. En una realización, la característica eléctrica incluye una corriente o una tensión. La característica medida se almacena luego en la memoria del dispositivo de procesamiento 30. El primer dispositivo de detección de luz 16 y el segundo dispositivo de detección de luz 18 funcionan de una manera similar para establecer las mediciones de línea de base en el primer volumen de detección que detecta retrodispersión y el segundo volumen de detección que detecta retrodispersión, respectivamente.
Se apreciará que el detector de humo 10 puede funcionar periódicamente (por ejemplo, cada 30 minutos) para actualizar la medición de línea de base dentro de cada uno de los volúmenes de detección mediante la toma de un promedio de las mediciones de línea de base almacenadas y las lecturas actuales dentro de cada volumen de detección.
El procedimiento 100 incluye además el paso 104 de comparar una primera lectura de uno de los al menos tres volúmenes de detección y una de las al menos tres mediciones de línea de base para formar una primera medición de detección, y determinar si la primera medición de detección está dentro de un primer umbral de detección. En una realización, comparar una primera lectura de uno de los al menos tres volúmenes de detección y una de las al menos tres mediciones de línea de base para formar una primera medición de detección incluye hacer funcionar intermitentemente al menos una fuente de luz 12, 14 para emitir luz durante una segunda duración del tiempo, que funciona al menos uno de los dispositivos de detección de luz 16, 18, 20, por ejemplo el primer dispositivo de detección de luz 16, que forma el volumen de detección que detecta dispersión frontal para detectar y medir la luz emitida desde al menos una fuente de luz 12, 14 para establecer la primera lectura; y hacer funcionar el dispositivo de procesamiento 30 para comparar la primera lectura con la primera medición de línea de base.
Por ejemplo, durante su estado normal de funcionamiento, el detector de humo 10 puede hacer funcionar la primera fuente de luz 12 (es decir, luz infrarroja) en una ráfaga o ráfagas múltiples de 1-50 pulsos, cada una de las cuales dura aproximadamente 2-23 microsegundos. Se apreciará que la primera fuente de luz 12 puede emitir más de 50 pulsos y durar más de 23 microsegundos o menos de 2 microsegundos. Se apreciará que el detector de humo 10 puede hacer funcionar periódicamente en el estado normal (por ejemplo, al realizar pulsos de mediciones cada 1-5 segundos) para monitorear el área en busca de presencia de humo.
El primer dispositivo de detección de luz 16, que forma el volumen de detección que detecta dispersión frontal, opera para detectar la luz emitida desde la primera fuente de luz 12 y convierte la luz incidente en una característica eléctrica. La característica eléctrica medida se compara, mediante el dispositivo de procesamiento 30, con la característica eléctrica de línea de base almacenada para el volumen de detección que detecta dispersión frontal para determinar si la característica eléctrica medida está dentro de un primer umbral de detección de la característica eléctrica de línea de base almacenada. Si la característica eléctrica medida está dentro del primer límite de umbral, el paso se repite.
Si la característica eléctrica medida está fuera del primer umbral de detección, es una indicación de que puede haber humo, y el procedimiento pasa al paso 106 de comparar la primera lectura y una segunda lectura de al menos dos de los al menos tres volúmenes de detección y al menos dos de los al menos tres mediciones de línea de base para formar la primera medición de detección y una segunda medición de detección, y determinar si la primera medición de detección y la segunda medición de detección están dentro del primer umbral de detección y un segundo umbral de detección. En una realización, comparar la primera lectura y una segunda lectura de al menos dos de los al menos tres volúmenes de detección y al menos dos de los al menos tres mediciones de línea de base para formar la primera medición de detección y la segunda medición de detección incluye hacer funcionar intermitentemente en al menos una fuente de luz 12, 14 para emitir luz durante un segundo período de tiempo, que opera el segundo dispositivo de detección de luz 18 al formar el primer volumen de detección que detecta retrodispersión para detectar y medir la luz emitida desde al menos una fuente de luz 12, 14 para establecer la segunda lectura, y hacer funcionar el dispositivo de procesamiento 30 para comparar la segunda lectura con la segunda medición de línea de base.
Por ejemplo, si hay un cambio en la luz medida en el volumen de detección que detecta dispersión frontal, el detector de humo 10 puede hacer funcionar la primera fuente de luz 12 (es decir, luz infrarroja) en una ráfaga o ráfagas múltiples de 1-50 pulsos, cada una con una duración aproximada de 2-23 microsegundos. Se apreciará que la primera fuente de luz 12 puede emitir más de 50 pulsos por ráfaga y durar más de 23 microsegundos o menos de 2 microsegundos.
El segundo dispositivo de detección de luz 18, que forma el primer volumen de detección que detecta retrodispersión, opera para detectar la luz emitida desde la primera fuente de luz 12 y convierte la luz incidente en una característica eléctrica. La característica eléctrica medida se compara, mediante el dispositivo de procesamiento 30, con la característica eléctrica de línea de base almacenada para el primer volumen de detección que detecta retrodispersión para determinar si la característica eléctrica medida está dentro de un segundo umbral de detección de la actual línea de base almacenada para el primer volumen de detección que detecta retrodispersión. Si la característica eléctrica medida está dentro del segundo umbral de detección, el procedimiento vuelve al paso 104, ya que puede ser una indicación de un escenario de falsa alarma.
Si la característica eléctrica medida está fuera del primer umbral de detección y el segundo umbral de detección, es una indicación de que puede haber humo, y el procedimiento pasa al paso 108 de comparar una tercera lectura y una cuarta lectura de una de las al menos tres volúmenes de detección y una de las al menos tres mediciones de línea de base para formar una tercera medición de detección y una cuarta medición de detección, y determinar si la tercera medición de detección y la cuarta medición de detección están dentro de un tercer umbral de detección y un cuarto umbral de detección, respectivamente. La tercera lectura y la cuarta lectura se toman de un tercio de al menos tres volúmenes de detección. En una realización, comparar una tercera lectura y la cuarta lectura de uno de los al menos tres volúmenes de detección y una de las al menos tres mediciones de línea de base está dentro del tercer umbral de detección y el cuarto umbral de detección, respectivamente, incluye hacer funcionar intermitentemente al menos una fuente de luz 12, 14 para emitir luz durante un tercer período de tiempo, que opera el tercer dispositivo de detección de luz 20, que forma el segundo volumen de detección que detecta retrodispersión, para detectar y medir la luz emitida desde al menos una fuente de luz 12, 14 para establecer la tercera lectura y la cuarta lectura. El dispositivo de procesamiento 30 compara la tercera lectura con la tercera medición de la línea de base y la cuarta lectura con la cuarta medición de la línea de base.
Por ejemplo, si hay un cambio en la luz medida en el primer volumen de detección que detecta retrodispersión, el detector de humo 10 puede hacer funcionar la primera fuente de luz 12 (es decir, luz infrarroja) y la segunda fuente de luz 14 (es decir, luz azul visible) en una ráfaga de múltiples ráfagas de 1-50 pulsos, cada una con una duración de aproximadamente 2-23 microsegundos. Se apreciará que la primera fuente de luz 12 y la segunda fuente de luz 14 pueden emitir más de 50 pulsos por ráfaga y durar más de 23 microsegundos o menos de 2 microsegundos. El tercer dispositivo de detección de luz 20, que forma el segundo volumen de detección que detecta retrodispersión, opera para detectar la luz emitida desde la primera fuente de luz 12 y la segunda fuente de luz 14, y convierte la luz incidente en características eléctricas. Las características eléctricas medidas se comparan, mediante el dispositivo de procesamiento 30, con las características eléctricas de línea de base almacenadas para el segundo volumen de detección que detecta retrodispersión para determinar si las características eléctricas medidas están dentro del tercer umbral de detección (por ejemplo, para la luz infrarroja) y el cuarto umbral de detección (por ejemplo, para la luz azul visible) de las características eléctricas de base para el segundo volumen de detección que detecta retrodispersión, respectivamente. Si las características eléctricas medidas están dentro del tercer límite de umbral y el cuarto límite de umbral, el paso vuelve al paso 104, ya que puede ser una indicación de un escenario de falsa alarma.
Si las características eléctricas medidas están fuera del tercer umbral de detección y del cuarto umbral de detección, es una indicación de que hay humo y, en una realización, el procedimiento 100 pasa al paso 110 que anuncia una señal de advertencia de la presencia de humo.
La Figura 7 ilustra un procedimiento ejemplar para detectar humo, el procedimiento generalmente se indica en 200. El procedimiento incluye el paso 202 de establecer una medición de línea de base para cada uno de los al menos tres volúmenes de detección. En una realización, el detector de humo 10 establece una medición de línea de base que funciona intermitentemente al menos una de la primera fuente de luz 12 y la segunda fuente de luz 14, para emitir una luz. En una realización, la primera fuente de luz 12 puede emitir una luz infrarroja y la segunda fuente de luz puede emitir una luz azul visible.
En una realización, la primera fuente de luz 12 y la segunda fuente de luz 14 pueden emitir luz independientemente, o en tándem, en una ráfaga o ráfagas múltiples de 1-50 pulsos, cada una de las cuales duran aproximadamente 2­ 23 microsegundos. Se apreciará que la primera fuente de luz 12 y la segunda fuente de luz 14 pueden emitir más de 50 pulsos por ráfaga y durar más de 23 microsegundos o menos de 2 microsegundos.
La pluralidad de dispositivos de detección de luz 16, 18, 20 funciona para detectar y medir la luz emitida para cada uno de los al menos tres volúmenes de detección, respectivamente. El dispositivo de procesamiento 30 calcula la proporción de luz detectada dentro de cada uno de los al menos tres volúmenes de detección para crear y almacenar al menos una medición de línea de base.
Para establecer la medición de la línea de base para el volumen de detección de dispersión frontal, el dispositivo de detección de luz 16 opera para detectar la luz emitida desde la primera fuente de luz secuenciada 12, y convierte la luz incidente en una característica eléctrica mediante la lectura del dispositivo de detección de luz 16 que también se utiliza para medir la luz emitida en el volumen de detección que detecta dispersión frontal. Se apreciará que el dispositivo de detección de luz 16 usado para detectar la luz de dispersión frontal emitida puede tener un filtro e incluye un ancho de banda de aceptación estrecho. En una realización, la característica eléctrica incluye una corriente o una tensión. Se apreciará que el detector de humo 10 puede funcionar periódicamente (por ejemplo, cada 30 minutos) para actualizar la medición de línea de base mediante la toma de un promedio de las mediciones de línea de base almacenadas y las lecturas actuales dentro de cada volumen de detección.
El procedimiento 200 incluye además el paso 204 de hacer funcionar la pluralidad de dispositivos de detección de luz 16, 18, 20 en un modo de detección. En una realización, hacer funcionar la pluralidad de dispositivos de detección de luz 16, 18, 20 en un modo de detección incluye hacer funcionar intermitentemente al menos una fuente de luz 12, 14 para emitir luz durante un período de tiempo de detección, que opera la pluralidad de dispositivos de detección de luz 16, 18, 20 para detectar y medir la luz emitida desde al menos una fuente de luz 12, 14 para establecer una pluralidad de mediciones de luz.
En una realización, la pluralidad de mediciones de luz incluye una medición de luz de cada uno de los al menos tres volúmenes de detección. El dispositivo de procesamiento 30 calcula la proporción de mediciones de luz dentro de cada uno de los al menos tres volúmenes de detección para crear y almacenar al menos una medición de detección. Por ejemplo, durante su estado normal de funcionamiento, el detector de humo 10 puede hacer funcionar la primera fuente de luz 12 (es decir, luz infrarroja) y/o la segunda fuente de luz 14 (es decir, luz azul) en una ráfaga o ráfagas múltiples de 1-50 pulsos, cada uno con una duración aproximada de 2-23 microsegundos. Se apreciará que la primera fuente de luz 12 y/o la segunda fuente de luz pueden emitir más de 50 pulsos por ráfaga y durar más de 23 microsegundos o menos de 2 microsegundos. Se apreciará que el detector de humo 10 puede hacer funcionar periódicamente en el estado normal (por ejemplo, al realizar ráfagas de mediciones cada 1-5 segundos) para monitorear el área en busca de presencia de humo.
El dispositivo de detección de luz 16, que forma el volumen de detección que detecta dispersión frontal, el segundo dispositivo de detección de luz 18, que forma el primer volumen de detección que detecta retrodispersión, y el tercer dispositivo de detección de luz 20, que forma el segundo volumen de detección que detecta retrodispersión cada uno funciona para detectar la luz emitida desde la primera fuente de luz 12 y/o la segunda fuente de luz 14 y convierte la luz incidente en características eléctricas.
El procedimiento 200 incluye además el paso 206 de hacer funcionar el dispositivo de procesamiento 30 para determinar si una medición de relación está dentro de un umbral de relación. En una realización, el detector de humo 10 puede realizar una primera medición de detección de uno de los al menos tres volúmenes de detección y ajustarlo por su respectiva medición de línea de base y realizar una segunda medición de detección de uno de los al menos tres volúmenes de detección ajustados por su respectiva medición de línea de base. La primera medición de relación puede determinarse mediante el cálculo de la relación entre la primera medición de detección ajustada y la segunda medición de detección ajustada. Si la primera medición de relación está dentro del primer umbral de la relación, el procedimiento vuelve al paso 204, ya que puede ser una indicación de un escenario de falsa alarma. Si la primera medición de relación está fuera del primer umbral de la relación, es una indicación de que puede haber humo y el procedimiento pasa al paso 208 de anunciar una señal de advertencia de la presencia de humo.
Se apreciará que puede añadir cualquier número de mediciones de relación de cualquier combinación de al menos tres volúmenes de detección ajustados por su medición de línea de base respectiva y los umbrales de relación correspondientes para mejorar la resistencia a las falsas alarmas y mejorar el rendimiento de detección.
En otro ejemplo, el detector de humo 10 puede realizar una primera medición de detección de uno de los al menos tres volúmenes de detección y ajustarlo mediante su respectiva medición de línea de base y realizar una segunda medición de detección de uno de los al menos tres volúmenes de detección ajustados por su respectiva medición de línea de base. La primera medición de relación puede determinarse mediante el cálculo de la relación entre la primera medición de detección ajustada y la segunda medición de detección ajustada.
Si la primera medición de la relación está dentro del primer umbral de relación, el procedimiento vuelve al paso 204, ya que puede ser una indicación de un escenario de falsa alarma. En una realización, si la primera medición de relación está fuera del primer umbral de relación, es una indicación de que puede haber humo, y el procedimiento realiza una tercera medición de detección de uno de los al menos tres volúmenes de detección ajustados por su respectiva medición de línea de base y realizar una cuarta medición de detección de uno de los al menos tres volúmenes de detección ajustados por su medición de línea de base respectiva.
Si la medición de relación está dentro del primer umbral de la relación, el procedimiento vuelve al paso 204, ya que puede ser una indicación de un escenario de falsa alarma. En una realización, si la medición de relación está fuera del primer umbral de la relación, es una indicación de que puede haber humo, y el procedimiento realiza una tercera medición de detección de uno de los al menos tres volúmenes de detección ajustados por su respectiva medición de línea de base y realizar una cuarta medición de detección de uno de los al menos tres volúmenes de detección ajustados por su medición de línea de base respectiva.
La segunda medición de relación se determina mediante el cálculo de relación entre la tercera medición de detección ajustada y la cuarta medición de detección ajustada. Si la segunda medición de relación está dentro del segundo umbral de relación, el procedimiento vuelve al paso 204, ya que puede ser una indicación de un escenario de falsa alarma.
Por lo tanto, se apreciará que la presente divulgación proporciona un detector de humo mejorado 10 que incluye al menos tres dispositivos de detección de luz 16, 18, 20, cada uno forma múltiples volúmenes de detección superpuestos, para detectar y medir la luz intermitente emitida desde la primera fuente de luz 12 y/o segunda fuente de luz 14 en múltiples ángulos de coincidencia y múltiples longitudes de onda para mejorar la resistencia a las falsas alarmas (por ejemplo, debido a objetos sólidos), proporcionar información más precisa sobre el tamaño de partículas y dar como resultado un detector con direccionalidad insignificante (cuando se utilizan múltiples ángulos de dispersión). Además, múltiples ángulos de dispersión y longitudes de onda permiten el tamaño de las partículas, la resistencia a falsas alarmas (por ejemplo, objetos sólidos, luz ambiental, escenarios de cocción, etc.) e identificación/discriminación de diferentes tipos de humo (por ejemplo, habilita la opción para que el usuario establezca la sensibilidad para diferentes tipos de humo).
Aunque la divulgación se ilustra y describe en detalle en los dibujos y en la descripción anterior, los mismos deben considerarse como ilustrativos y no de carácter restrictivo, entendiéndose que solo ciertas realizaciones se muestran y describen y se desea proteger todos los cambios y modificaciones que vienen dentro del ámbito de las reivindicaciones.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Un procedimiento para hacer funcionar un detector de humo sin cámara (10) que incluye una pluralidad de fuentes de luz (12, 14), la pluralidad de fuentes de luz configuradas para emitir una luz en diferentes longitudes de onda y al menos tres volúmenes de detección superpuestos establecidos por una pluralidad de sensores (16, 18, 20) y configurados para medir señales de la pluralidad de fuentes de luz en un ángulo de coincidencia definido como el ángulo entre el eje de simetría del cono de luz de la fuente de luz y el eje de simetría del cono de aceptación del sensor, comprendiendo el procedimiento:
(a). establecer (102) una medición de línea de base para cada uno de los al menos tres volúmenes de detección;
(b) . comparar (104) una primera lectura de uno de los al menos tres volúmenes de detección superpuestos y una de las al menos tres mediciones de línea de base para formar una primera medición de detección, y determinar si la primera medición de detección está dentro de un primer umbral de detección;
(c) . comparar (106) la primera lectura y una segunda lectura de al menos dos de los al menos tres volúmenes de detección superpuestos y al menos dos de las al menos tres mediciones de línea de base para formar la primera medición de detección y una segunda medición de detección, y determinar si la primera medición de detección y la segunda medición de detección están dentro del primer umbral de detección y un segundo umbral de detección, respectivamente; y
(d) . comparar (108) una tercera lectura y una cuarta lectura de uno de los al menos tres volúmenes de detección superpuestos y una de las al menos tres mediciones de línea de base para formar una tercera medición de detección y una cuarta medición de detección, y determinar si la tercera medición de detección y la cuarta medición de detección están dentro de un tercer umbral de detección y un cuarto umbral de detección, respectivamente.
2. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el paso (a) comprende:
(i) . hacer funcionar intermitentemente al menos una de la pluralidad de fuentes de luz (12, 14) para emitir una luz;
(ii) . hacer funcionar la pluralidad de sensores (16, 18, 20) para detectar y medir la luz emitida para establecer la medición de línea de base para cada uno de los al menos tres volúmenes de detección superpuestos, en el que la pluralidad de sensores son una pluralidad de dispositivos de detección de luz; y
(iii) . hacer funcionar un dispositivo de procesamiento (30) para almacenar la medición de la línea de base para cada uno de los al menos tres volúmenes de detección superpuestos.
3. El procedimiento de la reivindicación 2, en el que el paso (i) comprende emitir luz desde al menos dos de la pluralidad de fuentes de luz a diferentes longitudes de onda.
4. El procedimiento de la reivindicación 3, en el que el paso (i) comprende emitir al menos una luz infrarroja y una luz azul.
5. El procedimiento de la reivindicación 3 o 4, en el que el paso (ii) comprende:
(1) hacer funcionar un primer dispositivo de detección de luz (16) de la pluralidad de dispositivos de detección de luz que define un primer volumen de detección para establecer una primera medición de línea de base;
(2) hacer funcionar un segundo dispositivo de detección de luz (18) de la pluralidad de dispositivos de detección de luz que define un segundo volumen de detección para establecer una segunda medición de línea de base; y
(3) hacer funcionar un tercer dispositivo de detección de luz (20) de la pluralidad de dispositivos de detección de luz que define un tercer volumen de detección para establecer una tercera medición de línea de base y una cuarta medición de línea de base.
6. El procedimiento de la reivindicación 5, en el que el paso (b) comprende:
(i) hacer funcionar intermitentemente al menos una de la pluralidad de fuentes de luz para emitir luz durante un primer período de tiempo;
(ii) hacer funcionar el primer dispositivo de detección de luz que forma el primer volumen de detección para detectar y medir la luz emitida desde al menos una de la pluralidad de fuentes de luz para establecer la primera lectura; y
(iii) hacer funcionar el dispositivo de procesamiento para comparar la primera lectura con la primera medición de línea de base.
7. El procedimiento de la reivindicación 5, en el que el paso (c) comprende:
(i) hacer funcionar intermitentemente al menos una de la pluralidad de fuentes de luz para emitir luz durante un segundo período de tiempo;
(ii) hacer funcionar el segundo dispositivo de detección de luz que forma el segundo volumen de detección para detectar y medir la luz emitida desde al menos una de la pluralidad de fuentes de luz para establecer la segunda lectura; y
(iii) hacer funcionar el dispositivo de procesamiento para comparar la segunda lectura y la segunda medición de línea de base.
8. El procedimiento de la reivindicación 6 o 7, en el que el paso (d) comprende:
(i) hacer funcionar intermitentemente al menos una de la pluralidad de fuentes de luz para emitir luz durante un tercer período de tiempo;
(ii) hacer funcionar el tercer dispositivo de detección de luz que forma el tercer volumen de detección para detectar y medir la luz emitida desde al menos una de la pluralidad de fuentes de luz para establecer la tercera lectura y la cuarta lectura; y
(iii) hacer funcionar el dispositivo de procesamiento para comparar la tercera lectura con la tercera medición de línea de base y la cuarta lectura con la cuarta medición de línea de base.
9. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende, además:
(e) anunciar una señal de advertencia si la tercera lectura está fuera del tercer umbral de detección y la cuarta lectura está fuera del cuarto umbral de detección.
10. Un detector de humo sin cámara (10) que comprende:
una carcasa:
una pluralidad de fuentes de luz (12, 14) dispuestas dentro de la carcasa, la pluralidad de fuentes de luz configuradas para emitir una luz en diferentes longitudes de onda; y
una pluralidad de sensores (16, 18, 20) dispuestos dentro de la carcasa para establecer al menos tres volúmenes de detección superpuestos, la pluralidad de sensores configurados para medir señales de la pluralidad de fuentes de luz en un ángulo de coincidencia definido como el ángulo entre el eje de simetría del cono de luz de la fuente de luz y el eje de simetría del cono de aceptación del sensor.
11. El detector de humo sin cámara de la reivindicación 10, en el que la pluralidad de fuentes de luz comprende una primera fuente de luz (12) configurada para emitir una luz infrarroja y una segunda fuente de luz (14) configurada para emitir luz azul visible.
12. El detector de humo sin cámara de la reivindicación 10 u 11, en el que cada uno de la pluralidad de sensores comprende un dispositivo de detección de luz.
13. El detector de humo sin cámara de la reivindicación 12, en el que el dispositivo de detección de luz comprende un fotodiodo.
14. El detector de humo sin cámara de cualquiera de las reivindicaciones 10 a la 13, en el que la pluralidad de sensores comprende un primer dispositivo de detección de luz (16) configurado para formar un primer volumen de detección, un segundo dispositivo de detección de luz (18) configurado para formar un segundo volumen de detección, y un tercer dispositivo de detección de luz (20) configurado para formar un tercer volumen de detección.
15. El detector de humo sin cámara de cualquiera de las reivindicaciones 10 a la 14, que comprende además un dispositivo de procesamiento (30) en comunicación con la pluralidad de sensores y la pluralidad de fuentes de luz, en el que el dispositivo de procesamiento se configura:
(a) para hacer funcionar intermitentemente la pluralidad de fuentes de luz;
(b) almacenar mediciones de la pluralidad de sensores; y
(c) comparar una lectura actual de la pluralidad de sensores con las mediciones almacenadas.
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