WO1996004631A1 - Dispositif de detection d'incendie avec correction de parametres perturbateurs - Google Patents

Dispositif de detection d'incendie avec correction de parametres perturbateurs Download PDF

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Jacques Lewiner
Eugeniusz Smycz
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Jacques Lewiner
Eugeniusz Smycz
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    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B29/00—Checking or monitoring of signalling or alarm systems; Prevention or correction of operating errors, e.g. preventing unauthorised operation
    • G08B29/18—Prevention or correction of operating errors
    • G08B29/185—Signal analysis techniques for reducing or preventing false alarms or for enhancing the reliability of the system

Definitions

  • the present invention relates to fire detection devices, and more specifically to such devices which include a fire sensor to measure a first physical quantity, a variation of which is significant in the existence of a fire in the vicinity of the device. detection, this fire sensor generating an analog electrical signal, called a measurement signal, which has a value representative of the first physical quantity, this measurement signal being influenced by at least one second physical quantity different from the first quantity physical, the device further comprising at least one correction sensor for measuring said second physical quantity and generating an electrical signal analogi ⁇ that, said correction signal, which has a value representative of the second physical quantity, in order to correct the influence of this second physical quantity on the measurement signal.
  • the correction sensor used for this was a thermistor which was associated with the aforementioned amplifier, the characteristics of this thermistor being chosen so as to compensate as best as possible for the variations in gain of the amplifier as a function of the temperature. ⁇ ture.
  • document EP-A-0 418 409 describes a fire detection device comprising both a fire sensor and at least one correction sensor which are both connected to the same programmable central unit. to transmit the measurement and correction signals to it respectively.
  • the central unit is programmed to digitally compensate the measurement signal as a function of the correction signal, thereby calculating a corrected value of the measurement signal.
  • this correction is complex, since on the one hand the corrected value is generally a non-linear function of both the measurement signal and the correction signal, and on the other hand the measurement signal varies within a fairly wide range of values. big.
  • this correction implies an overload of the operation of the central unit, since each time the measurement signal is acquired, it is also necessary to acquire the correction signal and calculate the corrected value. This overload is all the more sensitive as the calculation of the corrected value is complex.
  • the present invention aims in particular to remedy the aforementioned drawbacks.
  • a fire detection device of the kind in question is essentially characterized in that the central unit has in memory correction means giving, as a function of the value of the correction signal, a so-called normal value iO of the measurement signal in the absence of fire, and the central unit being programmed for:
  • the calculation of the iO value is simpler than the calculation of a corrected value of the measurement signal (on the one hand, the calculation of the iO value only depends on the correction signal and not on the measurement signal, and d On the other hand, the value iO undergoes much smaller variations than the measurement signal, so that the adjustment of the value iO can be much finer than a correction of the measurement signal), - and the calculation of the iO value can optionally
  • the correction means in memory of the central unit consist of a correspondence table
  • the correction means in memory of the central unit are constituted by an algorithm
  • the second physical quantity is the ambient temperature
  • the measurement signal is influenced by several second physical quantities
  • the device comprising several correction sensors each connected to the central unit to each transmit a correction signal having a value representative of one of the second physical quantities correction means in memory in the central unit giving the normal value iO of the measurement signal as a function of the values of the correction signals, and the central unit being programmed to determine the normal value of the measurement signal as a function of the values of the signals correction from said correction means.
  • FIG. 1 is a schematic view of an alarm system including a fire detection device according to the invention.
  • FIG. 2 represents an example of a curve of the normal value of the measurement signal generated by the fire sensor as a function of the correction signal generated by the correction sensor of the device of FIG. 1.
  • the fire detector 1 according to the invention comprises a programmable central unit constituted by a microprocessor 2 which comprises at least two analog inputs 2a, 2b.
  • the first analog input 2a is connected to a fire sensor 3 which measures a first physical quantity whose variations make it possible to detect the existence of a fire in the vicinity of the fire sensor.
  • This fire sensor can for example be an ionic smoke detection sensor, or optionally an optical smoke detection sensor, or the like.
  • the fire sensor sends to the first entry analog 2a of the microprocessor an analog electrical signal i which has a value (for example intensity or voltage) representative of the first physical quantity.
  • This measurement signal i is disturbed by at least one second physical quantity different from the first, for example by ambient temperature, or also by ambient humidity or pressure in the case of an ion sensor.
  • the detector 1 further comprises a correction sensor 4 which measures the second physical quantity, and which is connected to the second analog input 2b of the microprocessor to send this microprocessor an analog electrical signal ⁇ , said correction signal, which has a value (for example intensity or voltage) representative of the second physical quantity.
  • a correction sensor 4 which measures the second physical quantity, and which is connected to the second analog input 2b of the microprocessor to send this microprocessor an analog electrical signal ⁇ , said correction signal, which has a value (for example intensity or voltage) representative of the second physical quantity.
  • the microprocessor 2 has an internal memory, or possibly it can be connected to an external memory, in which case the central unit is constituted by the microprocessor and its external memory.
  • this memory is stored, in the form of a table of values, a curve c such as that shown in FIG. 2, giving, as a function of the correction signal ⁇ , a normal value iO of the measurement signal in the absence of fire.
  • the microprocessor 2 is programmed to permanently determine the value of iO corresponding to the correction signal ⁇ and to compare the measurement signal i to this value iO: if the measurement signal i is not between iO - ⁇ l and iO + ⁇ 2, where ⁇ l and ⁇ 2 are predetermined values (for example, ⁇ l and ⁇ 2 can be 5% of iO), the microprocessor 2 deduces therefrom the existence of a fire in the vicinity of the detector 1, and transmits a signal d alarm to a central unit 5, by any known connection means, such as connection to current loops, bus connection, etc.
  • the detector 1 may include several correction sensors 4, 6 each connected to an analog input 2b, 2c of the microprocessor 2, without departing from the scope of the invention.
  • the microprocessor 2 has in memory a correspondence table giving, as a function of the correction signals transmitted by the various correction sensors, the normal values iO of the measurement signal in the absence of fire.
  • the microprocessor 2 then continuously calculates the normal value iO of the measurement signal and then compares the value of the measurement signal i received at its analog input 2a with the normal value iO, as explained above, to determine if there is a fire.
  • the calculation of the normal value iO could be carried out by means of an algorithm stored in the microprocessor 2 or in an external memory.

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Abstract

L'invention concerne un dispositif de détection d'incendie (1) comportant un capteur d'incendie qui mesure une première grandeur physique et génère un signal de mesure, ce signal de mesure étant influencé par une deuxième grandeur physique différente de la première, le dispositif comportant en outre un capteur de correction (4) pour mesurer la deuxième grandeur physique et générer un signal de correction. Les capteurs d'incendie et de correction sont reliés à un microprocesseur (2) qui a en mémoire une courbe représentant une valeur normale i0 du signal de mesure en fonction de la valeur du signal de correction en l'absence d'incendie, et qui est programmé pour calculer i0 en fonction du signal de correction et déterminer l'existence d'un incendie lorsque le signal de mesure n'est pas compris dans une plage de valeurs déterminée autour de i0.

Description

DISPOSITIF DE DETECTION D'INCENDIE AVEC CORRECTION DE PARAMETRES PERTURBATEURS
La présente invention est relative aux dispositifs de détection d'incendie, et plus spécifiquement à de tels dispositifs qui comportent un capteur d'incendie pour mesurer une première grandeur physique dont une variation est significative de l'existence d'un incendie au voisinage du dispositif de détection, ce capteur d'incendie générant un signal électrique analogique, dit signal de mesure, qui a une valeur représentative de la première grandeur physi¬ que, ce signal de mesure étant influencé par au moins une deuxième grandeur physique différente de la première grandeur physique, le dispositif comportant en outre au moins un capteur de correction pour mesurer ladite deuxième grandeur physique et générer un signal électrique analogi¬ que, dit signal de correction, qui a une valeur représenta¬ tive de la deuxième grandeur physique, en vue de corriger l'influence de cette deuxième grandeur physique sur le signal de mesure.
Dans l'art antérieur, l'utilisation d'un capteur de correction mesurant directement la deuxième grandeur physique était connue pour la correction de l'influence de la température ambiante sur le gain d'un amplificateur du capteur d'incendie.
Le capteur de correction employé pour cela était une thermistance qui était associée à l'amplificateur susmen¬ tionné, les caractéristiques de cette thermistance étant choisies de façon à compenser le mieux possible les varia- tions de gain de l'amplificateur en fonction de la tempéra¬ ture.
Toutefois, cette approche ne permettait qu'une correction approximative, dans la mesure où il était impossible d'adapter exactement les caractéristiques de la thermistance aux caractéristiques de l'amplificateur.
Par ailleurs, pour compenser l'influence de gran- deurs physiques perturbatrices autres que la température, il était connu par exemple d'inclure dans le dispositif de détection un deuxième capteur d'incendie soumis à la deuxième grandeur physique mais non aux conditions d'un incendie éventuel, de façon à déterminer l'influence de la deuxième grandeur physique seule sur le signal de mesure. Cette approche était toutefois coûteuse, puisqu'elle obligeait à doubler le capteur d'incendie.
De plus, le document EP-A-0 418 409 décrit un dispositif de détection d'incendie comportant à la fois un capteur d'incendie et au moins un capteur de correction qui sont reliés tous les deux à une même unité centrale program¬ mable pour lui transmettre respectivement les signaux de mesure et de correction. Dans le dispositif de détection d'incendie divulgué par ce document, l'unité centrale est programmée pour compenser numériquement le signal de mesure en fonction du signal de correction, en calculant ainsi une valeur corrigée du signal de mesure. Mais cette correction est complexe, puisque d'une part la valeur corrigée est en général une fonction non linéaire à la fois du signal de mesure et du signal de correction, et d'autre part le signal de mesure varie dans une plage de valeurs assez grande. De plus, cette correction implique une surcharge du fonctionnement de l'unité centrale, puisqu'à chaque acquisi¬ tion du signal de mesure, il faut également acquérir le signal de correction et calculer la valeur corrigée. Cette surcharge est d'autant plus sensible que le calcul de la valeur corrigée est complexe.
La présente invention a notamment pour but de remédier aux inconvénients susmentionnés.
A cet effet, selon l'invention, un dispositif de détection d'incendie du genre en question est essentielle- ment caractérisé en ce que l'unité centrale a en mémoire des moyens de correction donnant, en fonction de la valeur du signal de correction, une valeur iO dite normale du signal de mesure en l'absence d'incendie, et l'unité centrale étant programmée pour :
- déterminer la valeur normale iO du signal de mesure en fonction de la valeur du signal de correction, à partir desdits moyens de correction,
- et déterminer l'existence d'un incendie lorsque le signal de mesure n'est pas compris entre iO - Δl et 10 + Δ2, où Δl et Δ2 sont des valeurs prédéterminées. Ainsi, le fonctionnement de l'unité centrale est allégé puisque :
- le calcul de la valeur iO est plus simple que le calcul d'une valeur corrigée du signal de mesure (d'une part, le calcul de la valeur iO ne dépend que du signal de correction et pas du signal de mesure, et d'autre part, la valeur iO subit des variations beaucoup moins grandes que le signal de mesure, de sorte que l'ajustement de la valeur iO peut être beaucoup plus fin qu'une correction du signal de mesure ) , - et le calcul de la valeur iO peut éventuellement
(mais non obligatoirement) être fait moins fréquemment que l'acquisition du signal de mesure, du fait que la valeur iO varie en général lentement.
Dans des modes de réalisation préférés de l'inven- tion, on a recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes :
- les moyens de correction en mémoire de l'unité centrale sont constitués par une table de correspondance;
- les moyens de correction en mémoire de l'unité centrale sont constitués par un algorithme;
- la deuxième grandeur physique est la température ambiante ;
- le capteur d'incendie est un capteur ionique, et la deuxième grandeur physique est l'humidité ambiante ; - le capteur d'incendie est un capteur ionique, et la deuxième grandeur physique est la pression ambiante ; la deuxième grandeur physique est la pression ambiante ;
- le signal de mesure est influencé par plusieurs deuxièmes grandeurs physiques, le dispositif comportant plusieurs capteurs de correction reliés chacun à l'unité centrale pour lui transmettre chacun un signal de correction ayant une valeur représentative d'une des deuxièmes gran¬ deurs physiques, les moyens de correction en mémoire dans 1'unité centrale donnant la valeur normale iO du signal de mesure en fonction des valeurs des signaux de correction, et l'unité centrale étant programmée pour déterminer la valeur normale du signal de mesure en fonction des valeurs des signaux de correction à partir desdits moyens de correction. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven¬ tion apparaîtront au cours de la description détaillée suivante d'une de ses formes de réalisation, donnée à titre d'exemple non limitatif, en regard des dessins joints. Sur les dessins :
- la figure 1 est une vue schématique d'un système d'alarme incluant un dispositif de détection d'incendie selon l'invention, et
- la figure 2 représente un exemple de courbe de la valeur normale du signal de mesure généré par le capteur d'incendie en fonction du signal de correction généré par le capteur de correction du dispositif de la figure 1. Comme représenté sur la figure 1, le détecteur d'incendie 1 selon l'invention comporte une unité centrale programmable constituée par un microprocesseur 2 qui comporte au moins deux entrées analogiques 2a, 2b.
La première entrée analogique 2a est reliée à un capteur d'incendie 3 qui mesure une première grandeur physique dont les variations permettent de détecter l'exis¬ tence d'un incendie au voisinage du capteur d'incendie. Ce capteur d'incendie peut être par exemple un capteur ionique de détection de fumée, ou éventuellement un capteur optique de détection de fumée, ou autre.
Le capteur d' incendie envoie à la première entrée analogique 2a du microprocesseur un signal électrique analogique i qui a une valeur (par exemple intensité ou tension) représentative de la première grandeur physique. Ce signal de mesure i est perturbé par au moins une deuxième grandeur physique différente de la première, par exemple par la température ambiante, ou encore par l'humi¬ dité ou la pression ambiantes dans le cas d'un capteur ionique.
Pour corriger 1 'influence de cette deuxième grandeur physique, le détecteur 1 comporte en outre un capteur de correction 4 qui mesure la deuxième grandeur physique, et qui est connecté à la deuxième entrée analogique 2b du microprocesseur pour envoyer à ce microprocesseur un signal électrique analogique θ, dit signal de correction, qui a une valeur (par exemple intensité ou tension) représentative de la deuxième grandeur physique.
Le microprocesseur 2 comporte une mémoire interne, ou éventuellement il peut être relié à une mémoire externe, auquel cas l'unité centrale est constituée par le micropro- cesseur et sa mémoire externe. Dans cette mémoire est stockée, sous la forme d'une table de valeurs, une courbe c telle que celle représentée sur la figure 2, donnant, en fonction du signal de correction θ, une valeur normale iO du signal de mesure en l'absence d'incendie. Le microprocesseur 2 est programmé pour déterminer en permanence la valeur de iO correspondant au signal de correction θ et pour comparer le signal de mesure i à cette valeur iO : si le signal de mesure i n'est pas compris entre iO - Δl et iO + Δ2, où Δl et Δ2 sont des valeurs prédétermi- nées (par exemple, Δl et Δ2 peuvent valoir 5 % de iO) , le microprocesseur 2 en déduit l'existence d'un incendie au voisinage du détecteur 1, et transmet un signal d'alarme à une unité centrale 5, par tout moyen de liaison connu, tel que liaison à boucles de courant, liaison en bus, ...etc. Eventuellement, lorsque le signal de mesure i est perturbé par plusieurs grandeurs physiques autres que la première grandeur physique, le détecteur 1 peut comporter plusieurs capteurs de correction 4, 6 reliés chacun à une entrée analogique 2b, 2c du microprocesseur 2, sans sortir du cadre de l'invention. Dans ce cas, le microprocesseur 2 a en mémoire une table de correspondance donnant, en fonction des signaux de correction transmis par les différents capteurs de correc¬ tion, les valeurs normales iO du signal de mesure en l'ab¬ sence d'incendie. Comme précédemment, le microprocesseur 2 calcule alors en permanence la valeur normale iO du signal de mesure et compare ensuite la valeur du signal de mesure i reçu à son entrée analogique 2a à la valeur normale iO, comme expliqué ci-dessus, pour déterminer s'il y a un incendie. Dans tous les cas, au lieu d'utiliser une table de correspondance, le calcul de la valeur normale iO pourrait être réalisé au moyen d'un algorithme mémorisé dans le microprocesseur 2 ou dans une mémoire externe.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de détection d'incendie (1), compor¬ tant un capteur d'incendie (3) pour mesurer une première grandeur physique dont une variation est significative de l'existence d'un incendie au voisinage du dispositif de détection, ce capteur d'incendie générant un signal électri¬ que analogique (i), dit signal de mesure, qui a une valeur représentative de la première grandeur physique, ce signal de mesure étant influencé par au moins une deuxième grandeur physique différente de la première grandeur physique, le dispositif comportant en outre au moins un capteur de correction (4, 6) pour mesurer ladite deuxième grandeur physique et générer au moins un signal électrique analogique (θ), dit signal de correction, qui a une valeur représenta¬ tive de la deuxième grandeur physique, en vue de corriger l'influence de cette deuxième grandeur physique sur le signal de mesure, les capteurs d'incendie (3) et de correc¬ tion (4) étant reliés à une unité centrale programmable (2) pour lui transmettre respectivement les signaux de mesure et de correction, caractérisé en ce que l'unité centrale a en mémoire des moyens de correction donnant, en fonction de la valeur du signal de correction (θ), une valeur iO dite normale du signal de mesure (i) en l'absence d'incendie, et l'unité centrale étant programmée pour :
- déterminer la valeur normale iO du signal de mesure en fonction de la valeur du signal de correction, à partir desdits moyens de correction, - et déterminer l'existence d'un incendie lorsque le signal de mesure n'est pas compris entre iO - Δl et iO + Δ2, où Δl et Δ2 sont des valeurs prédéterminées.
2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel les moyens de correction en mémoire de l'unité centrale (2) sont constitués par une table de correspondance.
3. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel les moyens de correction en mémoire de l'unité centrale (2) sont constitués par un algorithme.
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendica¬ tions précédentes, dans lequel la deuxième grandeur physique est la température ambiante.
5. Dispositif selon l'une quelconque des revendica¬ tions 1 à 3, dans lequel le capteur d'incendie est un capteur ionique, et la deuxième grandeur physique est 1'humidité ambiante.
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendica¬ tions 1 à 3, dans lequel le capteur d'incendie est un capteur ionique, et la deuxième grandeur physique est la pression ambiante.
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, dans lequel le signal de mesure (i) est influencé par plusieurs deuxièmes grandeurs physiques, le dispositif comportant plusieurs capteurs de correction (4, 6) reliés chacun à l'unité centrale (2) pour lui transmettre chacun un signal de correction ( θ ) ayant une valeur repré- sentative d'une des deuxièmes grandeurs physiques, les moyens de correction en mémoire dans l'unité centrale (2) donnant la valeur normale iO du signal de mesure (i) en fonction des valeurs des signaux de correction, et l'unité centrale ( 5 ) étant programmée pour déterminer la valeur normale du signal de mesure en fonction des valeurs des signaux de correction à partir desdits moyens de correction.
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