專利名稱：光電型火災探測器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及在火災報警系統中使用的一種光電型火災探測器，具體涉及它的自身故障檢測功能。
光電型火災探測器含有一個光輻射元件和一個光接收元件，兩元件均設置在暗室中。從光輻射元件發(fā)出的光被煙霧所散射。散射光被光接收元件檢測。所檢測的光量由一放大器放大。放大器輸出信號電平受到分析，以得出煙霧濃度。這樣，實施對火情的監(jiān)測。光電型火災探測器不但進行火災監(jiān)測，而且被認為可進行固定值監(jiān)測。對固定值監(jiān)測來說，光電型火災探測器先探測某一固定值(放大器按非火災狀態(tài)輸出的數值)，然后利用所探測的固定值去鑒別在光電型火災探測器中的毛病(自身故障)。
該固定值比發(fā)生火災時引起的放大器輸出電平小得多。當該固定值按照其本身值使用時，難以確定光電型火災探測器是否異常。
日本已被審查的專利公開文件No.64-4239描述了一種先有技術，可使光電型火災探測檢測自身的毛病。該先有技術中設有一個光發(fā)射元件;一個用于從光發(fā)射元件接收光的光接收元件，和一個上限比較器及一個下限比較器，用以將光接收元件的輸出信號分別與上限值和下限值相比較。一個火災接收器用于遠程控制光電型火災探測器中的上述比較器。
在上述先有技術中，在火災接收器不控制光電型火災探測的比較器的情況下，光電型火災探測器本身就不能檢測其自身毛病。這就導致重負荷，使火災接收器受損。
本發(fā)明的目的是提供一種能夠在早期階段報告其自身毛病且自行檢測其自身毛病的光電型火災探測器。
根據本發(fā)明，預置放大器輸出電平的上限值和下限值。在火災監(jiān)測過程中，放大器中設置的增益以預定的時間間隔自動地增加。在每一期限中，都探測由增益增加引起的放大器輸出電平是否離開由上限值和下限值限定的范圍。然后測量放大器輸出電平連續(xù)偏離該范圍的時間間隔。當該時間間隔超過預定最大值時，就可斷定光電型火災探測器異常。
根據本發(fā)明，為放大器輸出電平預置上限值和下限值。在火災監(jiān)測過程中，放大器中設定的增益自動地增加。然后檢測因增益增加引起的放大器輸出電平是否偏離由上、下限值所限定的范圍。通過計數輸出電平連續(xù)偏離該范圍的頻率，來測量輸出電平連續(xù)偏離該范圍的時間間隔。當時間間隔超過預定的最大值時，就斷定光電型火災探測器異常。通過加大增益就能可靠地鑒別出了毛病。此外，由于能夠經常執(zhí)行固定值監(jiān)測，因此能夠在早期階段報告光電型火災探測器中的毛病。此外，光電型火災探測器自身能夠檢測其自身毛病。


圖1示出本發(fā)明的一個實施例的方框圖;
圖2示出圖1所示的實施例的微計算機10所執(zhí)行的操作流程圖。
圖1示出本發(fā)明的一個實施例的方框圖。
在這個實施例中，微計算機10控制整個光電型火災探器。一個ROM20內存圖2所示流程的程序。RAM21提供一個工作區(qū)，并存儲一個固定值的監(jiān)測標志FL，該標志在需要監(jiān)測該固定值時該監(jiān)測標志被接通;取樣保持電路42的輸出電壓SLV;一個表明光電型火災探測器異常的錯誤標志E;以及一個計數值C，亦即，檢測輸出電平次數，可表明光電型火災探測器異常的幾率。
一個EEPROM22存儲火災報警系統中光電型火災探測器的地址;一些設定值;放大器輸出電平的上限值Vu和下限值Vd;以及一個最大計數值Cm。最大計數值Cm是由放大系數增加而引起的放大器40的輸出電平連續(xù)地偏離開由上限Vu和下限Vd限定的范圍的連續(xù)時間的最大允許數值。
微計算機10檢測因放大系數增加而引起的放大器40的輸出電平是否偏離開由上限Vu和下限Vd限定的范圍。對因放大系數增加而引起的放大器40的輸出電平連續(xù)偏離上述范圍的次數進行計數，以測量放大器40輸出電平連續(xù)偏離該范圍的時間間隔。當輸出電平數超過最大計數值Cm時，就斷定該光電型火災探測器異常。上述這些操作也由微計算機10執(zhí)行。
光發(fā)射電路30響應從微計算機10發(fā)送的光輻射控制脈沖向光輻射元件31提供光輻射的電流脈沖。放大器40以一給定的放大系數放大光接收元件41的輸出電平。放大器40在火災監(jiān)測期間使用正常的放大系數。在監(jiān)測自身毛病的固定值監(jiān)測期間，放大器40響應由微計算機100加給的一個放大系數增加指令信號，并使用另一個其值大于火災監(jiān)測期間使用的放大系數。在完成固定值監(jiān)測后，該正常放大系數再用于放大。這樣，放大器40交替地使用兩個放大系數值。
發(fā)送/接收電路50包括一個發(fā)送電路，用以向火災接收器(示畫出)發(fā)送一個代表煙霧濃度物理量的信號、一個火災信號、一個誤差信號、和一些其它信號;一個接收電路，用以接收信號，諸如由火災接收器啟始的部分輪詢期間發(fā)送的呼叫信號，還用以向微計算機10傳送該接收信號。指示燈50在圖1所示光電型火災探測器探測到火災時點亮。一個恒定電壓電路60利用通過電源/信號線路(未畫出)饋送的電壓提供恒定電壓。圖1中微計算機內的A/D表示一個模/數轉換器。
微計算機10和放大器40這一對可作為一個放大系數增加裝置就是一個例子，該裝置在探測火災監(jiān)測的煙霧濃度過程中使放大器設定的放大系數增加。EEPROM22可作為范圍設定裝置就是一個例子，該裝置用以限定放大器輸出電平的上限值和下限值。微計算機10可作為比較裝置就是一個例子，該裝置用于檢測由放大系數增加而引起的放大器輸出電平是否偏離開以上、下限值限定的范圍。微計算機10可作為計數裝置就是一個例子，它用以計數由放大系數增加所引起的放大器輸出電平連續(xù)偏離上述范圍的次數。微計算機10可作為毛病鑒別裝置就是一個例子，它在輸出電平數超過量大計數時斷定光電型火災探測器異常。
下面描述該實施例的操作。
圖2示出由微計算機10執(zhí)行的操作的流程圖。
首先，執(zhí)行初始化(步驟S1)。如果存儲在RAM21中的固定值監(jiān)測標志未接通(步驟S2)，則到了執(zhí)行火災監(jiān)測的時間。停止向放大器40提供放大系數增加指示信號(步驟S3)。把放大器40中設置的放大系數返回到正常值。向光輻射電路30輸出光輻射控制脈沖。然后光輻射電路30使光輻發(fā)射元件31發(fā)光。由光接收元件41所接收的光按正常增益放大。然后執(zhí)行火災監(jiān)測(步驟S4)。當火災監(jiān)視終止時，接通固定值監(jiān)測標志FL，準備接連進行固定值監(jiān)測(步驟S5)。
然后把控制返回到步驟S2。由于固定值監(jiān)測標志FL是接通的，因此將放大系數增加指示信號送到放大器40，使放大器40增加增益(步驟S11)。向光輻射電路30輸出光輻射控制脈沖。放大器40以高的放大系數把光接收元件41的接收的光加以放大，以便能夠容易地利用光接收元件41的輸出信號實現固定值監(jiān)測。輸出電壓SLV取自取樣保持電路42(步驟S12)，然后存入RAM21中。從EEPROM22讀出上限值Vu和下限值Vd(步驟S13)，然后將其存入RAM21中。把取樣保持電路42的輸出電壓SLV與上限值Vu和下限值Vd比較(步驟S14)。如取樣保持電路42的輸出電壓SLV是上限值Vu與下限值Vd之間的一個中間值，則光電型火災探測器正常。存在RAM21中的錯誤標志E因此而被關掉(步驟S15)。把表明出毛病可能性的計數值C復位為“0”(步驟S16)。一序列的固定值監(jiān)測結束。然后斷開固定值監(jiān)測標志FL，準備接連進行火災監(jiān)視(步驟S17)。
在步驟S14，如果取樣保持電路42的輸出電壓SLV是一個大于上限值Vu的數值，則可認為一只昆蟲或一?；覊m已進入光電型火災探測器，這可識別在光電型火災探測器中可能出毛病的可能性。如果取樣保持電路42的輸出電壓SLV是一個小于下限值Vd的數值，就可識別光電型火災探測器可能已發(fā)生開路的可能性。在這兩種情況的任一種情況下都存在光電型火災探測器進入異常狀態(tài)的可能性。將表明出毛病可能性的計數C(步驟S21)。這時，從EEPROM22讀出計數C的最大計數Cm，然后把Cm與計數C比較(步驟S22)。如果計數C等于或大于最大計數Cm，則可斷定光電型火災探測器異常。然后接通錯誤標志E(步驟S23)。一系列的固定值監(jiān)測結束。然后斷開固定值監(jiān)測標志FL，準備接連進行火災監(jiān)測(步驟S17)。
如果微計算機10接收一個從火災接收器(圖2未畫出)發(fā)送的狀態(tài)返回指令，則微計算機10就返回到錯誤標志E的狀態(tài)以及光電型火災探測器的地址。在這階段，如果錯誤標志E是接通的，則火災接收器就能識別光電型火災探測器異常。
在上述實施例中，如果火災接收器向每個光電型火災探測器發(fā)送許多狀態(tài)返回指令，則火災接收器就能知道在早期階段的光電型火災探測器的異常狀態(tài)。此外，由于光電型火災探測器本身執(zhí)行固定值監(jiān)測，因此光電型火災探測器能夠自行檢測其自身的毛病。這就減輕火災接收器上的負載。
在上述實施例中，在圖2的步驟S14和S21，將具有大于上限值Vu的取樣保持電路42的輸出電壓SLV的個數與具有小于下限值Vd的取樣保持電路42的輸出電壓SLV的個數相加。具有大于上限值Vu的取樣保持電路42的輸出電壓SLV的個數，可以與具有小于下限值Vd的取樣保持電路42的輸出電壓SLV的個數分別計數。在輸出電壓SLV值小于下限值Vds時使用的最大計數Cm，可以設置到比輸出電壓SLV值大于上限值Vu時使用的最大計數Cm值大些的數值上。
根據本發(fā)明，一種光電型火災探測器能夠在早期階段向火災接收器報告其自身的異常狀態(tài)。此外，因光電型火災探測器本身執(zhí)行固定值監(jiān)測，故光電型火災探測器能夠自行檢測其自身故障。這就減輕火災接收器上的負荷。
權利要求
1.一種光電型火災探測器，其中有一個光接收元件接收因煙霧顆粒引起的從光輻射元件發(fā)出光散射而產生的散射光，一個放大器放大所述光接收元件的輸出信號，和一個控制單元利用所述放大器的放大輸出信號電壓來檢測煙霧濃度，該光電型火災探測器其特征在于包括一個放大系數增加裝置，用以在探測火災監(jiān)測中所用的所述煙霧濃度過程中以給定的作為時間共享任務的周期的間隔來增大所述放大器中設定的放大系數；一個范圍設定裝置，用以設定所述放大器的輸出電平的上限值和下限值；一個比較裝置，用以檢測由所述放大系數增加引起的所述放大器輸出電平是否偏離開以所述上限值和所述下限值限定的范圍；一個計數裝置，用以測量由所述放大系數增加所引起的所述放大器輸出電平連續(xù)偏離所述范圍的時間間隔；一個最大值設定裝置，用以設定所述時間間隔的最大值；和一個故障識別裝置，用以在所述時間間隔超過最大值時識別所述光電型火災探測器的故障的發(fā)生。
2.根據權利要求1的光電型火災探測器，其特征在于，所述計數裝置可使得因所述放大系數增加所引起所述放大器輸出電平增加且其值大于所述上限值的個數和由所述放大系數增加所引起所述放大器輸出電平增加且其值小于所述下限值的個數遞增。
3.根據權利要求1的光電型火災探測器，其特征在于，所述計數裝置計數，因所述放大系數增加而使所述放大器輸出電平增加且其值大于所述上限值的個數，該個數與因所述放大系數增加而使所述放大器輸出電平增加且其值小于所述下限值的個數分別計數的;所述最大值設定裝置提供一個供所述放大器輸出電平值大于所述上限值時使用的最大值，還提供另一個供所述放大器輸出電平值小于下限值時使用的最大值。
4.根據權利要求3的光電型火災探測器，其特征在于，在所述最大值設定裝置中，供所述放大器輸出電平值小于所述下限值時使用的那個最大值大于供所述放大器輸出電平大于所述上限值時使用的那個最大值。
5.根據權利要求1的光電型火災探測器，其特征在于，所述控制裝置是一臺微計算機，它根據ROM中所存儲的程序來操作，所述放大系數增加裝置包括所述的微計算機和所述的放大器;所述范圍設定裝置和所述最大值設定裝置是用一個EEPROM來實施的;所述比較裝置，所述計數裝置和所述故障識別裝置是用所述的微計算實施的。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠在早期階段報告自身故障且自行檢測自身故障的光電型火災探測器。需為光電型火災探測器中放大器的輸出電平預先設定上、下限值。在火災監(jiān)測過程中自動增加放大器設定的增益。探測因增益增加所引起的放大器輸出電平是否偏離開該上、下限值限定的范圍。計數偏離該范圍的輸出電平的探測次數。如果輸出電平的該計數超過預定最大值時就斷定該光電型火災探測器異常。
文檔編號G01N21/53GK1095175SQ94103779
公開日1994年11月16日 申請日期1994年3月31日 優(yōu)先權日1993年3月31日
發(fā)明者望月干夫 申請人:能美防災株式會社