NO169034B - Fotoelektrisk roekdetektor - Google Patents

Abstract

En lysemitterende enhet og en fotofeslende enhet er anordnet i avstand fra hverandre og slik at de vender mot hverandre, og en lyspuls blir utsendt fra den lysemitterende enhet med konstante mellomrom, og den fotofolende enhet mottar lyspulsen som er dempet av eventuell rek, for derved å detektere en brann. Når en kraftkilde blir slått på, lagrer en mikrodatamaskin i den fotofolende enhet de første fotofolende data som opprinnelige fotofoiende data i et minne. De opprinnelige fotofoiende data blir fast lagret og holdt og slettes ikke på grunn av et midlertidig utfall av kraftkilden. De fotofolende data blir omformet til korrigerte fotofolende data ved å bruke et korreksjonsforhold til å utfore tilsmussingskorreksjonen og brann blir diskriminert på grunnlag av de korrigerte fotofolende data. Korreksjonsforholdet blir korrigert når korreksjonsperioden når 50 minutter. En korreksjonsstorrelse av et enkelt korreksjonsforhold blir undertrykket til en liten verdi. Ved korreksjon av korreksjonsforholdet blir det oket eller minsket med bare en liten verdi for hver korreksjonsperiode inntil de fotofolende data faller sammen med de opprinnelige fotofolende data.

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fotoelektrisk røk-detektor hvor lysemitterende enheter og fotofølende enheter er anordnet for å vende mot hverandre og med en konstant avstand fra hverandre, og hvor opptreden av brann blir detektert på grunnlag av dempning av lyset på grunn av den røk-som strømmer inn i området mellom de lysemitterende og de fotofølende enheter, og mer spesielt en fotoelektrisk røkdetektor i hvilken en varia-sjon i det fotofølende signalet som skyldes tilsmussing av det optiske systemet, blir korrigert.

I fotoelektriske røkdetektorer hvor lysemitterende enheter og fotofølende enheter er anordnet for å vende mot hverandre, vil støv etter lang tids bruk bli avsatt på vinduene til de lysemitterende og fotofølende enheter, slik at nivået til det foto-følende signal avtar, og hvis nivået til det fotofølende signal på grunn av støv avtar slik at nivået faller under en terskelverdi ved hvilken det bestemmes at brann har inntruffet, vil det bli matet ut et feilaktig brannsignal. Det er derfor nødvendig

å foreta en rengjøring for å fjerne støvet med jevne mellomrom.

Siden imidlertid rengjøringsarbeidet for fjerning av støv er brysomt, er det blitt foreslått anordninger hvor det foto-følende signal automatisk korrigeres i samsvar med graden av avsetning av støv. En slik fotoelektrisk røkdetektor er f.eks. beskrevet i U.S. patent nr. 4.317.113.

I denne fotoelektriske røkdetektoren blir forsterkningen til en operasjonsforsterker for forsterkning av et fotofølende signal, variert trinn for trinn i overensstemmelse med dempningsgraden til signalet på grunn av avsetningen av støv, og når det fotofølende signal dempes på grunn av avsetning av støv, blir forsterkningen øket med en mengde som tilsvarer dempningsgraden for derved å gjøre det mulig å tilveiebringe det fotofølende signal i samme tilstand som når ikke noe støv blir avsatt.

Korreksjon for tilsmussing ved hjelp av forsterkningsregu-lering av operasjonsforsterkeren er imidlertid forbundet med følgende problemer.

(Det første problem).

Som en fremgangsmåte for å variere forsterkningen blir impedansen til et motstandsnettverk som er anordnet i tilbake-koblingskretsen til operasjonsforsterkeren, forandret ved hjelp av av/på-styring av en rekke analoge brytere. Analoge brytere har imidlertid vanligvis en resistans i på-tilstanden på omkring 100 til 300 ohm og tilbakekoblingsimpedansen kan ikke innstilles nøyaktig på grunn av denne resistansen i på-tilstanden, slik at det er vanskelig å styre forsterkningen lineært ved hjelp av en vending av bryteren.

(Det annet problem).

For å realisere lineæriteten av forsterkningsstyringen ved vendingen av bryteren, må impedansene styres ved å tilveiebringe et antall variable resistanser, slik at dette forårsaker at kretsen blir komplisert og at styreoperasjon også blir brysom og vanskelig.

(Det tredje problem).

En opp/ned-teller er nødvendig for på/av-styringen av en rekke analoge brytere, slik at det blir et problem at forsterk-ningsstyre-kretsen blir komplisert.

Ved en fremgangsmåte for korrigering av tilsmussingen ved hjelp av forsterkningsstyring blir derimot de opprinnelige foto-følende data og de foreliggende fotofølende data sammenlignet med konstante mellomrom, og operasjonsforsterkerens forsterkning blir variert på grunnlag av differansen mellom disse data slik at differansen kanselleres. I det tilfelle hvor røkkonsentra-sjonen øker gradvis slik som ved en ulmebrann, blir imidlertid en slik signalreduksjon også korrigert ved styring av forsterkningen, slik at det er en risiko for at brannen ikke detekteres.

Siden de opprinnelige fotofølende data for tilsmussingskorreksjonen i tillegg blir lagret når kraftkilden slås på, f.eks. etter at et brannsignal ble matet ut til en mottager på grunn av røkdeteksjon, blir de fotofølende data, som har avtatt på grunn av røken på det tidspunkt selv når kraftkilden er slått av en gang for gjenvinning og så blir slått på igjen, lagret på nytt som opprinnelige fotofølende data slik at det er en risiko for at brannen etter gjenvinningen ikke kan detekteres.

I det tilfelle hvor de innledende fotofølende data som er lagret på grunn av at kraftkilden slås på, er unormale, blir videre terskelverdien for brannbestemmelsen som innstilles på grunnlag av de opprinnelige fotofølende data, også unormal. Følgelig er det en risiko for at en feilalarm blir generert.

Det er et formål med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en fotoelektrisk røkdetektor hvor fotofølende data blir matet inn som de er uten å bli korrigert, og hvor de foto-følende korreksjonsdata blir tilveiebragt fra en beregnings-prosess på grunnlag av korreksjonskoeffisienten på vedkommende tidspunkt.

Et annet formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en fotoelektrisk røkdetektor i hvilken de opprinnelige eller innledende fotofølende data som utledes når en kraftkilde først slås på, blir lagret, og ved tilsmussingskorreksjon som utføres ved forutbestemte mellomrom, blir et korreksjonsforhold korrigert i overensstemmelse med en differanse mellom de opprinnelige fotofølende data og de foreliggende fotofølende data, og de fotofølende korreksjonsdata blir tilveiebragt på grunnlag av en multiplikasjon av de foreliggende fotofølende data med dette korreksjonsforholdet.

Det er nok et formål med oppfinnelsen å tilveiebringe en fotoelektrisk røkdetektor i hvilken korreksjonsforholdet blir korrigert med bare en størrelse som er så stor som en forutbestemt liten verdi når det oppstår en differanse mellom de opprinnelige fotofølende data og de foreliggende fotofølende data.

Et annet formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en fotoelektrisk røkdetektor i hvilken de opprinnelige fotofølende data kan holdes lagret et konstant tidsrom selv etter at kraftkilden blir slått av.

Nok et formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en fotoelektrisk røkdetektor i hvilken en lagring av unormale data blir forhindret ved å kontrollere de opprinnelige fotofølende data som er lagret, for å se om de ligger innenfor et forutbestemt område eller ikke.

Oppfinnelsen defineres nøyaktig i de vedføyde patentkravene.

Spesielle trekk og fordeler ved oppfinnelsen vil fremgå tydeligere av den følgende beskrivelse i forbindelse med de vedføyde tegninger, der: Figur l viser en utførelsesform av et system ifølge oppfinnelsen; Figur 2 er et blokkskjema som viser et arrangement av systemet ifølge oppfinnelsen: Figur 3 er et blokkskjema som viser en utførelsesform av en mottagerenhet ifølge oppfinnelsen; Figur 4 er et generelt flytskjema som viser programstyre-prosessen i mottagerenheten;

Figur 5 er et blokkskjema som viser en behandlingskrets

for tilsmussingskorreksjonen ifølge oppfinnelsen; og

Figur 6 er et flytskjema som viser tilsmussingskorreksjonen for mottagerenheten på grunnlag av programstyringen. Figur 1 er et forklaernde diagram som viser en utførelses-form av hele arrangementet av den foreliggende oppfinnelse som en fotoelektrisk røkdetektor av slukningstypen.

På figur 1 betegner henvisningstallet 10 en mottager som

er anordnet i et sentralt overvåkningsrom eller lignende. Mottageren 10 mottar et branndeteksjons-signal fra en fotoelektrisk røkdetektor og genererer en brannalarm og anviser samtidig det distrikt hvor brannen opptrådte. Mottageren 10 mottar også et varslingssignal når det oppstår feil i en fotoelektrisk røk-detektor og tilveiebringer en alarmindikasjon for å vise hvilken røkdetektor som må undersøkes. En signalledning 16 som også tjener som en kraftkilde, en varslingssignal-ledning 18 og en felles ledning 20 er trukket fra mottageren 10. Fotofølende enheter 12a, .., 12n i en rekke fotoelektriske røkdetektorer er forbundet med disse signalledningene 16, 18 og 20.

I den fotoelektriske røkdetektoren ifølge oppfinnelsen ut-gjøres en enkelt fotoelektrisk røkdetektor av en kombinasjon av den fotofølende enhet 12a og en lysemitterende enhet 14a, eller av en kombinasjon av den fotofølende enhet 12m og en lysemitterende enhet 14n.

Det vil bli gitt en forklaring under henvisning til

en enkelt fotoelektrisk røkdetektor bestående av den fotofølende enhet 12a og den lysemitterende enhet 14a. I dette tilfelle er den lysemitterende enhet 14a anordnet for å vende mot den foto-følende enhet 12a med en forutbestemt avstand innenfor et område på 5 til 100 meter, f.eks. en avstand på 15 meter. Et par signal-ledninger 22 og 24 er trukket ut fra den fotofølende enhet 12a og er koblet til den lysemitterende enhet 14a. Denne koblingen av signalledningene 22 og 24 er også den samme som for den foto-følende enhet 12n og den lysemitterende enhet 14n. Videre er de respektive fotofølende enheter 12a, ..., 12n og de lysemitterende enheter 14a, ..., 14n som utgjør de fotoelektriske røkdetektorer, festet til en takflate eller lignende ved hjelp av hver sin festesokkel 15.

Figur 2 er et blokkskjema som viser et arrangement av systemet på figur 1, hvor den fotofølende enhet 12a og den lysemitterende enhet 14a og den fotofølende enhet 12n og den lysemitterende enhet 14n er anordnet slik at de vender mot hverandre med en forutbestemt avstand. Lysemitterende élementer 26 er anordnet for de lysemitterende enheter 14a og 14n. Styre-signaler for lysutsendelsen blir overført fra de fotofølende enheter 12a og 12n til de lysemitterende elementer 26 gjennom signalledningene 22 og 24 som også tjener som kraftforsynings-ledninger, slik at lysutsendelsen fra de lysemitterende elementer 26 blir drevet. Lyset fra de lysemitterende elementer 2 6 treffer fotofølende elementer 28 som er tilveiebragt som de foto-følende enheter 12a og 12n gjennom røkdetekterende områder 31. Ved montering av den fotofølende enhet 12a og den lysemitterende enhet 14a, eller en fotofølende enhet 12n og den lysemitterende enhet 14n på takflaten eller lignende, blir derfor den optiske akse justert slik at lyset fra det lysemitterende element 26 nøyaktig treffer det fotofølende element 28. Det lys som emitteres fra det lysemitterende element 26 og som passerer gjennom røkdeteksjonsområdet 30 og treffer det fotofølende element 28, blir utsatt for dempning som skyldes røk i røkdetek-sjonsområdet 30. Lys med intensitet som er dempet i avhengighet av røkkonsentrasjonen, blir således måtet til det fotofølende element 28.

En styreanordning som benytter en mikrodatamaskin er bygget inn i hver av de fotofølende enheter 12a og 12n. Den opprinnelige kraftkilde etter monteringsjustering med hensyn til den optiske akse eller lignende og de fotofølende data som utledes når kraftkilden blir slått på, lagres som opprinnelige fotoføl-ende data i et minne i mikrodatamaskinen. Den terskelverdi ved hvilken det bestemmes at brann har inntruffet, blir innstilt på grunnlag av de opprinnelige fotofølende data som er lagret i minnet. Hver gang de fotofølende data tilveiebringes, blir de sammenlignet med terskelnivået for å diskriminere opptreden av brann. Når det blir bestemt at brann har inntruffet, blir et brannsignal overført til mottageren 10 gjennom signalledningen 16, som også tjener som kraftkilde. I tillegg blir som forklart senere, de opprinnelige fotofølende data som er lagret i mikrodatamaskinens minne, brukt i styreprosessen for en tilsmussingskorreksjon. Når de opprinnelige fotofølende data overstiger korreksjonsgrensen i styreprosessen for tilsmussingskorreksjonen, blir et varslingssignal eller et inspeksjonsalarmsignal som indikerer at tilsmussingskorreksjonen når grensen, matet til mottageren 10 gjennom varslingsledningen eller inspeksjonssignal-ledningen 18. I det tilfelle hvor de opprinnelige fotofølende data som lagres i minnet når kraftkilden først slås på, er unormale, overfører videre varslingsledningen 18 et alarmsignal for undersøkelse til mottageren 10.

På figur 3 er et blokkskjema som viser en kretsanordning over den fotofølende enhet for bruk i den fotoelektriske røkdetektor ifølge oppfinnelsen og som anvender en mikrodatamaskin som styreanordning.

På figur 3 mottar en krets 32 med konstant spenning en kraft-forsyning fra mottageren og mater ut en kraftkildespenning på f.eks. 16 volt. En kondensator 34 med stor kapasitans er koblet til en utgang på konstantspenningskretsen 32. Selv om kraftforsyningen fra mottageren midlertidig faller ut på grunn av en feil eller lignende, blir kraftkilden levert til mikrodatamaskinen som utgjør styreanordningen, over et konstant tidsintervall på grunn av den spenning som er ladet i kondensatoren 34, noe som gjør det mulig å holde de opprinnelige fotofølende data D. lagret i mikrodatamaskinens minne. Selv om kraftforsyningen fra mottageren midlertidig faller bort, vil følgelig de opprinnelige fotofølende data D. ikke bli slettet.

i

Kondensatoren 34 har også til oppgave å glatte utgangsspenningen fra konstantspenningskretsen 32.

Henvisningstallet 3 6 betegner en styre-enhet som anvender

en mikrodatamaskin. F.eks. blir en mikrodatamaskin på 8 bit brukt, og i praksis anvendes uPD80C4 8C laget av Nippon Electric Co., Ltd. Kraftforsyningen til styre-enheten 36 som bruker mikrodatamaskinen, utgjøres av en konstantspenningskrets 38. Konstanspenningskretsen 3 8 omformer utgangsspenningen på 16 volt fra konstantspenningskretsen 32 til en konstant spenning på 5 volt og leverer den til styre-enheten 36.

En kraft på tilbakestillingskretsen 40 gjøres operativ når kraftkilden slås på og mater ut et innledende tilbakestillings-signal for å starte mikrodatamaskinen i styre-enheten 36. Som reaksjon på dette innledende tilbakestillingssignalet utfører styre-enheten 3 6 styringen av lysutsendelsen og lysmottagelsen og tillater de opprinnelige fotofølende data som er tilveiebragt på grunn av styringen av lysutsendelsen og lysmottagelsen umiddelbart etter at kraftkilden ble slått på, og blir lagret i et minne 42. Når de opprinnelige fotofølende data ér lagret i minnet 42, blir det foretatt en datakontroll for å se om de opprinnelige fotofølende data ligger innenfor et forutbestemt område eller ikke. Når de ligger innenfor dette området, blir de opprinnelige fotofølende data lagret i minnet 42. Når de derimot er utenfor området, blir et alarmsignal for inspeksjon matet til mottageren.

Etter fullføringen av lagringsprosessen av de opprinnelige fotofølende data på grunnlag av utmatningen av kraften fra tilbakestillingskretsen 40 ved å slå på kraftkilden, stanser mikrodatamaskinen i styre-enheten 36 programstyringen og vender til-bake til ventemodus. De påfølgende operasjoner av styre-enheten 36 blir utført som reaksjon på en klokkepuls fra en hovedklokke-krets 44. Hovedklokkekretsen 44 mater ut en klokkepuls til styre-enheten 3 6 med konstante mellomrom innenfor et område på fra 2 til 4 sekunder. Som reaksjon på denne klokkepulsen utfører styre-enheten 36 styringer av lysutsendelsen og lysmottagelsen og mater inn de fotofølende data som tilveiebringes på dette tidspunkt, og tilveiebringer de korrigerende fotofølende data til operasjonsprosessen for tilsmussingskorreksjonen, og kan dermed detektere brann på grunnlag av sammenligningen mellom de korrigerende fotofølende data og terskelverdien.

Styrekretsen 46 for lysutsendelsen mottar et lysstyre-signal som mates ut på grunn av operasjonen av styrekretsen 36 umiddelbart etter at kraftkilden ble slått på og på grunnlag av hovedklokken, og mater ut et styresignal til den lysemitterende enhet, og pulsdriver dermed det lysemitterende element som er anordnet som den lysemitterende enhet ved å bruke en utladning av kondensatoren. Av denne grunn blir lyset som skal detektere røken, sendt til den fotofølende enhet. I likhet med styre-enheten 46 for lysutsendelsen virker en styre-enhet 48 for lysmottagelsen som reaksjon på et styresignal for lysmottagelse fra styre-enheten 3 6 som opererte på grunnlag av utsendelse av kraft fra tilbakestillingskretsen 40 umiddelbart etter at kraftkilden ble slått på, eller på grunnlag av klokkepulsen fra hovedklokkekretsen 40. Styreenheten 48 for lysmottagelse gjør en konstantspenningskrets 50 operativ, og leverer dermed en kraftkildespenning på 10 volt til en fotofølende krets 52. Styre-enheten 48 for lysmottagelsen gjør også en referansespennings-generator 54 operativ for å generere en referansespenning på f.eks. 2,5 volt for analog/digital-omforming, og gjør videre-en over-våkningskrets 56 for kraftkildespenningen for overvåkning av utgangsspenningen fra konstantspenningskretsen 32 operativ.

Den fotofølende krets 52 omfatter det fotofølende element 28, en forsterkningskrets og en toppholdekrets. Denne foto-følende kretsen 52 mottar lysutsendelsen fra den lysemitterende enhet ved hjelp av det fotofølende element 28 og omformer den til et elektrisk signal og forsterker dette fotofølende signal til et spesifisert nivå ved hjelp av forsterkningskretsen. Samtidig holder den fotofølende kretsen 52 toppnivået til det foto-følende signal ved hjelp av toppholdekretsen og mater ut dette signalet. Det fotofølende signal som mates ut fra den foto-følende kretsen 52, blir levert til en analog/digital-omformer 58 og blir omformet til det digitale signal på f.eks. 4 bit og mates inn som de fotofølende data til styre-enheten 36. Analog/ digital-omformeren 58 omformer det fotofølende signal fra den fotofølende krets 52 til det digitale signal på grunnlag av referansespenningen på 2,5 volt fra referansespennings-generatoren 54. I tillegg blir et innstillingssignal for følsomheten fra en innstillingskrets 60 for følsomheten også matet til analog/ digital-omformeren 58. Innstillingskretsen 60 for følsomheten tar ut utgangsspenningen fra referansespennings-generatoren 54 som en forskjellig dividert spenning på grunn av en vending av en roterende bryter eller lignende, og innstiller dermed på vari-abel måte terskelverdien for brannbestemmelse i styre-enheten 36. Innstillingssignalet for følsomheten fra innstillingskretsen 60 blir også omformet til et digitalt signal ved hjelp av analog/ digital-omformeren 58 og leveres til styrekretsen 36. Videre overvåker overvåkningskretsen 56 for kraftkildespenningen utgangsspenningen på 16 volt fra konstantspenningskretsen 32. Når kraftkildespenningen faller til et nivå, f.eks. under 12 volt, informerer overvåkningskretsen 56 om en unormal tilstand til styre-enheten 36 gjennom analog/digital-omformeren 58.

En utmatningskrets 62 for brannsignalet mottar en utgang som blir generert når styre-enheten 36 bestemmer opptreden av brann og utfører koblingsoperasjonan og tillater en brannsignal-strøm å flyte mellom signalledningen 16 som også tjener som kraftkilde, og den felles ledningen 20 som er trukket ut fra mottageren 10, og overfører derved brannsignalet. Når den foto-følende enhet av styre-enheten 36 er bestemt å være unormal, tillater en utmatningskrets 64 for et inspeks j :>nssignal en inspeks jonsstrøm å flyte mellom inspeksjonssignal-ledningen 18 og den felles ledning 20 som er trukket ut fra mottageren 10, og overfører dermed inspeksjonssignalet eller varslingssignalet. Brannsignalstrømmen fra utmatningskretsen 52 for brannsignalet og inspeksjonssignal-strømmen fra utmatningskretsen 64 for inspeks jonssignalet blir f.eks. opp til 30 milliampere. I den tilstand hvor brannsignalet eller inspeksjonssignalet ikke mates ut, blir derimot disse strømmer undertrykket til en midlere over-våkningsstrøm på omkring 2 50 mikroampere.

Figur 4 er et flytskjema som viser styreprosessen av den fotofølende enhet ved hjelp av mikrodatamaskinen i styre-enheten 36 på figur 3.

Når kraftkilden først slås på, mater effekten på tilbake-koblingskretsen 40 ut en kraft på tilbakestillingssignalet og mikrodatamaskinen i styre-enheten 36 begynner sin operasjon. Mikrodatamaskinen tilveiebringer styringen av lysutsendelsen og lysmottagelsen i blokk 66. Det fotofølende signal blir utledet ved hjelp av den fotofølende krets 52 i den fotofølende enhet på grunn av styringen av lysutsendelsen og lysmottagelsen, slik at analog/digital-omformede fotofølende data Dn blir matet inn i blokk 68. I den neste diskriminerende blokk 70 blir det foretatt en kontroll for å se om systemet er i den innledende tilstand eller ikke. Når det blir bestemt i blokk 70 at systemet er i den innledende tilstand siden kraften på tilbakestillingen er blitt tilveiebragt på grunn av at kraftkilden slås på, følger den diskriminerende blokk 72. I blokk 72 foretas en kontroll for å se om de fotofølende data Dn som er tilveiebragt, først ligger innenfor et forutbestemt område eller ikke. Når det blir bestemt at de første fotofølende data Dn er utenfor dette område, følger blokk 74 og et signal for inspeksjonsalarm blir matet ut til mottageren. Når de fotofølende data Dn som er utledet umiddelbart etter at kraftkilden ble slått på, er utenfor det forutbestemte område, betyr dette f.eks. at nivået til det foto-følende signal er uhyre lavt på grunn av at den optiske akse mellom den fotofølende enhet og den lysemitterende enhet er av-bøyd. Derfor blir inspeksjonsvarslingen gjennomført for å just-ere den optiske akse. Når derimot de fotofølende data D ilover-stiger det forutbestemte område, kan det antas at "forsterkningsstyringen av forsterkningen eller lignende som er tilveiebragt i den fotofølende krets 52, er ukorrekt. I dette tilfelle vil også inspeksjonsvarslingen for justering eller lignende bli gjennomført.

Når derimot de fotofølende data D n ligger innenfor det forutbestemte område, følger blokk 7 6 og de fotofølende data Dn blir lagret som de opprinnelige fotofølende data D^ i minnet 42 i mikrodatamaskinen. Selv om kraftforsyningen fra mottageren stanses fullstendig, vil som beskrevet ovenfor, de opprinnelige fotofølende data D^ som er lagret i minnet 42, bli holdt og lagret over en forutbestemt tidsperiode på grunn av ladningen i kondensatoren 34 som er tilveiebragt i konstantspenningskretsen 32, slik at de ikke blir slettet på grunn av det midlertidige utfall av kraftkilden eller lignende.

Etter fullføring av lagringen av de opprinnelige fotofølende data D^, fortsetter prosessrutinen til den tilsmussingskorri-gerende prosess i blokk 78. Denne prosess for korrigering av tilsmussing vil bli forklart ytterligere i detalj under henvisning til et blokkskjema på figur 5 og et flytskjema på figur 6.

I prosessen for korrigering for tilsmussing i blokk 78 blir de fotofølende data Dn multiplisert med et korreksjonsforhold N for å korrigere dempningen av lyset som skyldes tilsmussing på vinduene i den fotofølende enhet og den lysemitterende enhet, for derved å oppnå korrigerte fotofølende data D ai samme tilstand som om vinduene ikke var tilsmusset.

I blokk 80 blir de korrigerte fotofølende data D asom er tilveiebragt i korreksjonsprosessen i blokk 78, sammenlignet med terskelverdien som er tilveiebragt på grunnlag av de opprinnelige fotofølende data D^, for derved å skjelne en brann-tilstand. De fotofølende data for branndiskriminering blir i praksis utledet fra en bevegelig middelverdi av en rekke korreksjonsdata for tilsmussing som blir utledet for hver konstant deteksjonsperiode på grunnlag av hovedklokken. Når tidsinter-vallet mens disse fotofølende data er under en forutbestemt terskelverdi fortsetter over en konstant tidsvarighet, blir det bestemt at brann har inntruffet. Som resultat av brann-diskrimineringsprosessen i blokk 80, når det blir bestemt i blokk 82 at brann har inntruffet, følger blokk 84 .og brannsignalet blir matet ut til mottageren. Når det derimot blir bestemt at ingen brann er inntruffet, blir utmatningsprosessen for brannsignalet i blokk 84 ikke utført, men blokk 86 følger direkte og styringen blir stoppet og mikrodatamaskinen blir tilbakestilt til ventemodus. Systemet venter så inntil neste klokkepuls blir avgitt.

Figur 5 er et blokkskjema som viser funksjonen av mikrodatamaskinen for å utføre styreprosessene på figur 4. Denne mikrodatamaskinen er utstyrt med en lagringsanordning 88 for opprinnelige fotofølende data, en korrigeringsanordning 90 for korreksjonsforholdet, en korrigeringsteller 92, en korrigerings-drivanordning 94 og en branndiskrimineringsanordning 96.

Lagringsanordningen 88 for de opprinnelige fotofølende data lagrer fotofølende data D m som de opprinnelige fotofølende data D^ bare på tidspunktet for kraft på tilbakestillingen på grunn

av at kraftkilden slås på. Under lagring av de opprinnelige fotofølende data blir det tydelig antatt at de fotofølende data ligger innenfor et forutbestemt område. Funksjonene til korrigeringsanordningen 90 for korreksjonsforholdet, korrigeringstelleren 92 og korrigeringsdrivanordningen 94 vil bli nærmere forklart i forbindelse med korrigeringsprosessen for tilsmussingen under henvisning til et flytskjema på figur 6. I tillegg utfører korrigeringsdrivanordningen 94 tilsmussingskorreksjonen av de fotofølende data Dn som er utledet ved hjelp av styringene av lysutsendelsen og lysmottagelsen på grunnlag av hovedklokken,

og tilveiebringer og avgir de korrigerte data Da og leverer dem til branndiskrimineringsanordningen 96.

Figur 6 er et flytskjema som viser prosessen for tilsmussings-korreks jonen som blir utført ved hjelp av den fotofølende enhet i den fotoelektriske røkdetektor ifølge oppfinnelsen. Denne prosess for tilsmussingskorrigering blir utført av programstyringen til mikrodatamaskinen som utgjør styre-enheten eller ved hjelp av funksjonsblokken for korreksjonsprosessen for tilsmussing som består av korrigeringsanordningen 90 for korreksjonsforholdet, korrigeringstelleren 92 og korrigeringsdrivanordningen 94 som er vist på figur 5.

Korrigeringsprosessen for tilsmussingen på figur 6 vil nå bli beskrevet. Først blir korrigeringstelleren øket i blokk 100. Denne korrigeringstelleren kan realiseres ved hjelp av en programteller. Korrigeringstelleren teller en hovedklokke som blir matet ut med en konstant periode innenfor et område på f.eks. 2,7 til 3,0 sekunder og når full telling i telletids-intervallet på omkring 50 minutter og genererer en tellerut-gang for å utføre korrigeringsprosessen for tilsmussingen. Telleverdien i korrigeringstelleren blir overvåket i diskrimi-meringsblokken 102. Når tellingstiden til telleren når 50 minutter som tilsvarer korrigeringsperioden, blir korrigeringsprosessen i blokk 104 og de påfølgende blokker påbegynt.

Prinsippet for korrigeringsprosessen for tilsmussing som skal utføres i prosessene i blokk 104 og påfølgende blokker,

vil bli forklart i det følgende. •-_

Det antas at de foreliggende fotofølende data som er utledet ved hjelp av styringene av lysutsendelsen og lysmottagelsen på grunnlag av klokkepulsen er Dn og at korreksjonsforholdet på dette tidspunkt er N, da vil de korrigerte fotofølende data D bli oppnådd ved hjelp av

Korrigeringsforholdet N i ligning (1) er definert ved:

Her er K en korrigeringskoeffisient og K = 0 i den innledende eller opprinnelige tilstand. Med en minskning av de fotofølende data på grunn av tilsmussingen, øker korrigeringskoeffisienten K sekvensielt ved hver korrigeringsperiode slik at K = 1, 2, 3

...... Når derimot de fotofølende data øker, har korreksjonskoeffisienten K likeledes en verdi som sekvensielt avtar for hver korrigeringsperiode slik at K = -1, -2, -3, ... I det tilfelle hvor de opprinnelige fotofølende data D^ og de aktuelle fotofølende data D n ikke faller sammen, blir korrigeringskoeffisienten K øket eller minsket med bare + 1 ved hver korri-

geringsperiode, for derved å korrigere korreksjonsforholdet N.

Korrigeringsprosessen for tilsmussingen i blokk 104 og på-følgende blokker vil så bli beskrevet i en praktisk utførelse. Først blir korrigeringstelleren tømt i blokk 104. Deretter blir de korrigerte fotofølende data D cli blokk 106 beregnet fra det tidligere korreksjonsforholdet N^_^ og de foreliggende foto-følende data D^ ved hjelp av den foregående ligning (1).

Etter at de korrigerte fotofølende data D^ ble beregnet i blokk 106, følger diskrimineringsblokken 108 og det blir foretatt en kontroll for å se om de korrigerte fotofølende data Dfl er lik de opprinnelige fotofølende data D^ eller ikke. Hvis vinduene på dette tidspunkt ikke er tilsmusset, er Da = D^.

Hvis de imidlertid er tilsmusset, blir de korrigerte foto-følende data D, mindre enn dataene D., slik at prosessrutinen

a

fortsetter til diskrimineringsblokken 110. I blokk 110 blir størrelsene av de korrigerte fotofølende data D aog de opprinnelige fotofølende data D^ sammenlignet. I det tilfelle hvor de korrigerte fotofølende data D aer større enn de opprinnelige fotofølende data D^ ved sammenligningen i denne diskrimineringsblokken 110, følger blokk 112 og korrigeringsprosessen av korreksjonskoeffisienten for å korrigere korreksjonskoeffisienten K^ til en mindre verdi for å redusere korreksjonsforholdet N, blir utført. Dvs. at når D er større enn D., blir de korrigerte

a l

fotofølende data D asom er større enn de opprinnelige fotofølende data D., beregnet siden det tidligere korreksjonsforhold N , som

i 3 J n-1

er brukt ved tilveiebringelsen av de korrigerte fotofølende data DQ i blokk 106 er for stor. I blokk 112 blir derfor den nye korrigerte korreksjonskoeffisient Kn tilveiebragt ved en inn-stilling slik at

Når det derimot blir bestemt at D a < Di. i diskrimineringsblokken 110, følger blokk 114 og den nye korreksjonskoeffisienten Kn som er korrigert ved hjelp av

blir beregnet. Ved korrigeringen av korreksjonskoeffisienten

i blokk 114 er D cl D1. siden det tidligere korreksjonsforholdet Nn_-L som ble brukt ved beregningen av de korrigerte fotoføl-ende data D^ i blokk 106 er for liten, slik at korrigering for tilsmussing mangler. Den nye korreksjonskoeffisienten Kn som består av korreksJ jonskoeffisienten K n-1, øket med bare +1 ved hjelp av den foregående ligning (4), blir derfor utledet. Denne økning av K forårsaker at en verdi av korreksjonsforholdet N som er tilveiebragt i den foregående ligning (2), også blir øket.

Endringsstørrelsene av korreksjonskoeffisienten K på grunn av en enkelt korreksjon i blokkene 112 og 114 er +1, derfor blir også en forandring i korreksjonsforholdet undertrykket til en liten verdi.

Etter at den nye korreksjonskoeffisienten K nble beregnet

i blokk 112 eller 114, følger neste blokk 116 og de korrigerte fotofølende data D clblir igjen beregnet ved å bruke korreksjonskoeffisienten etter korrigering på grunnlag av de foregående ligninger (1) og (2).

Når en korrigering blir foretatt slik at K n = K , + 1 siden D 3. < D1., øker også korreksjonsforholdet N og de korrigerte fotofølende data D a.som ligger nærmere de opprinnelige foto-følende data D^, blir beregnet. Når det derimot blir foretatt en korreksjon slik at K n = K -1 siden D a > D., avtar også

J n n-1 ai 3 korreksjonsforholdet N, slik at de korrigerte fotofølende data som ligger nærmere de opprinnelige fotofølende data D^, likeledes blir beregnet.

I diskrimineringsblokken 118 blir det deretter foretatt en kontroll for å se om den nye korreksjonskoeffisienten K nsom er korrigert i blokk 112 eller 114, ligger innenfor en forutbestemt grense eller ikke.

En utførelsesform er det område hvor korreksjonskoeffisienten K varierer, begrenset til et område på

Når derfor korreksjonskoeffisienten Kn når 50 eller -20 som et resultat av korreksjonen av korreksjonskoeffisienten Kfi ved hver korrigeringsperiode, er en verdi av Kn utenfor området for ligning (5). Det blir derfor bestemt at tilsmussingskorreksjonen på grunn av signalprosessen ikke kan utføres og at prosessrutinen fortsetter til blokk 120 og et signal for inspeksjonsalarm blir matet til mottageren, for derved å gi beskjed om rengjøring av tilsmussingen som er festet til vinduene i de lysemitterende og fotofølende enheter.

Denne tilsmussingskorreksjonen som er vist i flytskjemaet på figur 6, vil nå bli forklart i det følgende ved bruk av praktiske, numeriske verdier.

Det antas nå at de opprinnelige fotofølende data D^ er lik 100 og at de fotofølende data Dn som er oppnådd ved den aktuelle korrigeringsperiode er 95, og at den tidligere korreksjons-koef f isient K n-1, er 0.

De korrigerte data D^ som beregnes i blokk 106, er lik D^

= 95 fra de foregående ligninger (1) og (2) fordi korreksjonskoeffisienten K , er 0.

n-1

Siden de korrigerte fotofølende data D cL er mindre enn de opprinnelige fotofølende data D^, følger blokk 114. I blokk 114 blir korreks J jonskoeffisienten korrig3 ert ved å sette K n = K n-1, + 1 = 0 + 1 = 1.

Deretter blir de korrigerte fotofølende data D clberegnet ved å bruke korreksjonskoeffisienten K = 1 etter korrigeringen i blokk 116 på følgende måte:

Hvis det antas at de foreliggende fotofølende data D =95 33 n likeledes er utledet ved den neste korreksjonsperiode, blir korreksjonskoeffisienten Kn korrigert til 2 i blokk 114, slik at

blir beregnet i blokk 116.

På tilsvarende måte som ovenfor øker korreksjonskoeffisienten

K for hver korreksjonsperiode slik at K = 3, 4, 5, ...

n J c n

For å få de aktuelle fotofølende data D n=95 til å nærme seg de opprinnelige fotofølende data D^ øker korreksjonskoeffisienten ved hver korreksjonsperiode slik at Kn = 0, 1, 2, 3, 4, 5, slik at korreksjonsforholdet N som er gitt ved ligning (2) øker slik at N = 1,00, 1,01, 1,02, 1,03, 1,04, 1,05. Selv om de foreliggende fotofølende data Dn ikke endres til 95, øker de korrigerte fotofølende data D d. slik at D cl= 95,00, 95,95, 96,94, 97,94, 98,96, 100,00. På denne måten faller de korrigerte fotofølende data sammen med de opprinnelige fotofølende datå

ved den femte korreksjonsperioden. Så lenge forholdet D a= blir opprettholdt, blir tilsmussingskorreksjonen utført ved bruk av korreksjonsforholdet N = 1,05 som blir bestemt av korreksJ jonskoeffisienten K n =5.

Når derimot de aktuelle fotofølende data D n overstig3er de opprinnelige fotofølende data, avtar korreksjonskoeffisienten K ved hver korreksjonsperiode slik at K n=0, -1, -2, -3, ...

n jf n

på grunn av blokk 112. Korreksjonsforholdet N avtar således slik at N = 1,00, 0,99, 0,98, 0,97, ..., for derved å få de korrigerte fotofølende data D cl til å nærme seg de opprinnelige fotofølende data D..

i

Under drift av korreksjonsprosessen i den virkelige program-prosessen, når det antas at dataene består av f.eks. 8 bit, blir operasjonsprosessen utført ved å sette

I flytskjemaet på figur 6 blir korreksjonskoeffisienten Kn øket eller minsket med bare + 1 for hver korreksjonsperiode.

Hvis imidlertid forandringen av korreksjonsforholdet N er en liten verdi, kan korreksjonskoeffisienten forandres med størrelser slik som + 2, + 3, ... Endringsverdien for denne korreksjons-koef f isienten kan være vilkårlig bestemt til en verdi innenfor et område hvor den ikke overstiger forandringen av de fotofølende data ved en ulmebrann.

Selv om den foreliggende oppfinnelse er blitt beskrevet i forbindelse med en fotoelektrisk røkdetektor av slukningstypen, kan oppfinnelsen i tillegg også anvendes for en fotoelektrisk røkdetektor av integrasjonstypen hvor den lysemitterende enhet og den fotofølende enhet er integrert i et kammer.

Claims (5)

1. Fotoelektrisk røkdetektor med en lysemitterende enhet (14) og en fotofølende enhet (12) som er anordnet for å vende mot hverandre og som har en forutbestemt avstand fra hverandre, og hvor en lyspuls som utsendes fra den lysemitterende enhet (14) og som dempes på grunn av røk, mottas av den fotofølende enhet (12) for derved å detektere en brann, karakterisert ved en lagringsanordning (88) for fast lagring av fotofølende data Dn når en kraftkilde blir slått på som opprinnelige fotofølende data , en korrigeringsanordning (90) for et korreksjonsforhold som for hver forutbestemt tilsmussings-korreksjonsperiode sammenligner de foto-følende data Dn på vedkommende tidspunkt med de opprinnelige, fast lagrede fotofølende data Dj^ og når en differanse mellom de nevnte data bemerkes, korrigerer et korreksjonsforhold N i samsvar med differansen, en korreksjonsdrivanordning (94) som innmater de fotofølende data Dn som utledes for hver forutbestemt periode kortere enn korreksjonsperioden, som de er, og som tilveiebringer korrigerte fotofølende data Da på grunnlag av en multiplikasjon hvor korreksjonsforholdet N på vedkommende tidpunkt benyttes som en multiplikator, og en røk-skjelnende anordning (96) for å skjelne en brann på grunnlag av de korrigerte fotofølende data Da.

2. Fotoelektrisk røkdetektor ifølge krav 1, karakterisert ved at korrigeringsanordningen (90) for korreksjonsforholdet har en anordning for å korrigere korreksjonsforholdet N med bare en forutbestemt liten verdi på tidspunktet for en enkelt tilsmussings-korreksjonsprosess.

3. Fotoelektrisk røkdetektor ifølge krav 1, karakterisert ved at lagringsanordningen (88) har en anordning for lagring og holding av de opprinnelige fotofølende data D-^ over et konstant tidsintervall selv om kraftkilden slås av etter at de opprinnelige fotofølende data Dj^ ble lagret.

4. Fotoelektrisk røkdetektor ifølge krav 1, karakterisert ved at lagringsanordningen (88) har en datakontrollanordning innrettet for å avgjøre hvorvidt de opprinnelige fotofølende data D-^ ligger innenfor et forutbestemt område, for å lagre de opprinnelige fotofølende data D^ når de ligger innenfor nevnte område og for å generere en alarm når de opprinnelige fotofølende data D-^ er utenfor nevnte område.

5. Fotoelektrisk røkdetektor ifølge krav 1, karakterisert ved at den røkskjelnende anordning (96) har en anordning for å skjelne en brann ved å sammenligne en bevegelig middelverdi for en rekke korrigerte fotofølende data Da som mates ut fra korreksjonsdrivanordningen (94), med en terskelverdi.