專利名稱：微粒探測器的改進的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及微粒探測器方面。通過示例的形式，對涉及適于探測煙霧(smoke)的光束探測器的實施例進行描述。在一個方面，本發(fā)明更加廣泛地涉及電池供電的設備，盡管例示的實施例將針對光束探測器進行描述。
背景技術：
人們已知探測空氣中的微粒的多種方法。一種方法涉及將光束投射穿過受監(jiān)控的區(qū)域并且測量光束的衰減。這樣的探測器通常稱為“減光探測器”，或者簡單稱為“光束探測器”。一些光束探測器采用位于一處的發(fā)射器和接收器以及遠處的反射器，而其他光束探測器使用位于受監(jiān)控的開放空間相對兩側的、分開的發(fā)射器單元和接收器單元。圖1示出了典型的傳統(tǒng)光束探測器。探測器10包括位于受監(jiān)控區(qū)域16任一側的光源和探測器12以及反射器14。來自光源和探測器12的入射光18朝向反射器14投射。 反射器14將入射光18反射，反射光20返回光源和探測器12。如果微粒物質(zhì)進入受監(jiān)控的區(qū)域16，其將會使得入射光18和反射光20衰減并且引起在光源和探測器12處的光的接收量減少。另一可選擇的光束探測器將光源與探測器分開，省略反射器，并且直接用光源穿過受監(jiān)控的區(qū)域16照亮探測器。其他的幾何結構也是可以的。盡管光束探測器所采用的煙霧探測機制是很好的，但是光束探測器通常會遇到一些問題。第一，光束探測器可能產(chǎn)生第I種類型(正誤識)的錯誤，其中外來物體或其他微粒物質(zhì)(例如灰塵)進入受監(jiān)控的區(qū)域并且遮掩光束。光束探測器一般不能分辨目標微粒 (例如煙霧)引起的昏暗和由于非目標的外來物體(例如飛入光束的蟲子)的存在而引起的昏暗。第二，光束探測器可能需要在安裝時細心的對準。這種對準的目的是確保光束在沒有微粒的正常狀態(tài)下進入傳感器，以便捕捉到發(fā)射的光束的絕大多數(shù)，進而盡可能提高對于昏暗的敏感度。這種校準過程很慢，因此執(zhí)行的代價很高。此外，隨著物理環(huán)境的改變 (例如由于附接有光束探測器的結構的輕微移動)可能需要重復校準。在某些情況下，如果探測器上的入射光的強度迅速減弱，這種失準還可能引起錯誤報警。在2008年6月10日提交的、愛克斯崔里斯科技有限公司(Xtralis Technologies Ltd)名下的澳大利亞臨時專利申請20089(^909以及國際專利申請PCT/AU 2009/000727 中，發(fā)明人已經(jīng)提出克服這些缺點中的一些的系統(tǒng)。在那里描述并在此由圖2再現(xiàn)的典型實施例包括光源32、接收器34和目標36，它們一起對受監(jiān)控區(qū)域38中的微粒進行探測。 目標36 (例如角隅棱鏡)將入射光40反射，使得反射光42返回接收器34。在優(yōu)選實施例中，接收器34優(yōu)選地是視頻照相機或者其他具有光傳感器陣列(例如一個或多個CCD(電荷耦合器件)圖像傳感器或CMOS (互補金屬氧化物半導體)圖像傳感器)的接收器，或者是事實上能夠在穿過其視場的多個點記錄并報告光強的任何器件。
在該系統(tǒng)中，接收器34接收其視場40中全部的光，并且包括成像光學器件以在其圖像傳感器上形成其視場40 (包括目標36)的圖像。接收器34以數(shù)據(jù)的形式記錄其視場中光的強度，該數(shù)據(jù)表示遍布視場的一系列位置處的圖像強度。該數(shù)據(jù)的一部分至少部分地對應反射光42。微控制器M分析圖像數(shù)據(jù)，并且確定哪部分數(shù)據(jù)提供了對反射光42的最佳判斷。因為接收器34具有寬視場，并且具有在該視場內(nèi)的寬范圍的點獨立測量光的能力，所以光源32不必與目標36或接收器34細心地對準，這是因為失準的效果僅僅是，使用對應視場內(nèi)不同像素的不同數(shù)據(jù)部分來測量反射光42。由此，只要接收器的視場包括目標 36，圖像中的一個或多個目標區(qū)域就將包括對于反射光42的測量值。如果煙霧或其他微粒物質(zhì)進入受監(jiān)控的區(qū)域38，其將對入射光40或反射光42造成遮掩或散射。這種遮掩或散射將被探測為，在微控制器確定的圖像區(qū)域中測量到的接收的反射光42的強度下降。為包括反射光42，可以忽略超出微控制器所選區(qū)域的像素，因為這些像素接收的光并不對應反射光42。由于隨著時間的推移，不斷積累的移動或其他因素改變了系統(tǒng)的幾何結構，目標 36將依然位于接收器34的視場中，然而目標36的圖像將出現(xiàn)在接收器34的圖像探測器的不同點處。為了解決這種移動，微控制器能夠適于隨時間跟蹤目標36在其光傳感器上的圖像，以便能夠隨時間在正確的圖像區(qū)域上執(zhí)行煙霧探測。在那里描述的一些實施例中，目標36被兩個(或更多)波長入工和λ2(例如紅外 (IR)和紫外(UV)波長)照亮，這兩個波長由對應的光源(或共同的光源)沿兩條基本共線的路徑發(fā)射。將波長選擇為，使得它們在存在待探測微粒(例如煙霧微粒)時顯示出不同的行為。這樣，能夠使用所接收的這兩個(或更多)波長下的光中的相對改變，來給出是什么引起了光束衰減的指示。此外，申請人早期的申請描述了一個能夠同時監(jiān)控多個目標的實施例。根據(jù)該實施例(在此處的圖3中示出)，探測器50包括光源52、接收器Μ、第一目標56和第二目標 57，它們一起對受監(jiān)控區(qū)域58中的煙霧進行探測。目標56反射入射光62，引起反射光64 返回接收器Μ。目標57反射入射光65，引起反射光67返回接收器Μ。如同前面的實施例，接收器M將圖像數(shù)據(jù)傳輸給微控制器74。微控制器74分析該數(shù)據(jù)，并且確定哪部分數(shù)據(jù)包含分別與反射光64和反射光67相關度最大的信息。當該決策過程完結時，微控制器74將選好兩部分數(shù)據(jù)，它們對應從圖像傳感器讀取的各自的單個像素或各自的像素組， 這兩部分數(shù)據(jù)能夠最可靠地用于測量反射光64和反射光67的強度。這樣，通過僅僅增加又一目標或光源，系統(tǒng)50能夠執(zhí)行兩個光束探測器的功能。使用這樣的系統(tǒng)，本發(fā)明人先前已經(jīng)提出一種微粒探測系統(tǒng)，解決了看似矛盾 (即光束探測系統(tǒng)中對于高敏感度的要求和對于寬角度操作范圍的要求)的需求。然而，這些限制以及對于能夠用作發(fā)射器的光源的強度的限制意味著，尚需在這些方面進一步改進微粒探測系統(tǒng)。在光束探測器中，發(fā)射的光的強度可能受到限制。例如，可能存在預算考慮，這意味著在產(chǎn)品中必須選擇低功率的發(fā)光體。此外，在某些情況下，受限的電力供應是可用的， 尤其是如果發(fā)射器單元是由電源供電的。因為來自發(fā)射器的可見光潛在的公害效應，眼睛的安全也是限制光源發(fā)射功率的一個因素。出于這些原因中的任何一個，相對低的發(fā)射信號功率可以用于光束探測器。因此，系統(tǒng)的信噪比可能受到影響。為了在滿意地進行操作的同時保持發(fā)射的功率盡可能低，從敏感度考慮，將發(fā)射器的極性發(fā)射圖樣和接收器的視角保持盡可能地窄是有利的。然而，從安裝和對準考慮，將同樣的角保持盡可能地寬是有利的。由此，保留系統(tǒng)的這些看似矛盾的要求會存在一些問題。在這樣的系統(tǒng)中可能產(chǎn)生的另一問題是，反射面可能提供發(fā)射器和接收器之間的一條或多條計劃外的光路，并因此干擾對徑直的光路的識別或者產(chǎn)生對接收的信號的非受控且計劃外的貢獻，或者二者皆有。如果反射面受到任何的改變(例如隨溫度或不斷積累的風力載荷的移動，或者引起反射面所反射的貢獻隨時間改變的人或車輛的移動)，則會加重這種效果。因為光束探測器的部件通常安裝為剛好位于基本平坦的天花板下方，所以這類不想要的反射也許是常見的。發(fā)明人已經(jīng)意識到，要想引起這樣的問題，反射面的涂層不必是明顯反光或類似鏡子的，而且即使是常見的無光涂料的表面，在窄入射角時也可能提供相對強的鏡面反射，例如，通常將會發(fā)生在表面附近安裝有長的翼的光束探測器中。盡管鏡子一類或有光澤的涂層是極端情況，然而即使是非常粗糙的表面也可能導致充分鏡面的反射，從而產(chǎn)生這些問題。相鄰的墻壁，尤其是裝有玻璃的墻壁還會產(chǎn)生帶有附加困難(即可能在不同時刻使用百葉窗或可打開的窗戶)的相似的問題。然而，該問題并不經(jīng)常發(fā)生，因為很少需要將光束靠近墻壁進行引導。出于這種原因和其他原因，光束探測器通常需要在安裝時的細心對準。這種對準的目的是確保光束在沒有微粒的正常狀態(tài)下進入傳感器，以便捕捉到發(fā)射的光束的絕大多數(shù)，進而盡可能提高對于昏暗的敏感度。這種校準過程很慢，因此執(zhí)行的代價很高。此外，隨著物理環(huán)境的改變(例如由于附接有光束探測器的結構的輕微移動)可能需要重復校準。 在某些情況下，如果探測器上的入射光的強度迅速減弱，這種失準還可能引起錯誤報警。因為光束探測器通常安裝至墻壁或類似的平坦表面，所以一般不可能在探測器后使用一列瞄準器類型的對準設備。此外，因為探測器通常安裝在高處和不易接近的位置，所以獲得精確對準的問題和失準引起的麻煩更加突出。正如參照圖1的討論，一些光束探測器采用位于一處的發(fā)射器和接收器以及遠處的反射器。另一裝置，如圖9所示，使用遠離接收器1104的光源1102。分開的發(fā)射器1102 可以是電池供電的，以避免對于昂貴布線的要求。此外，在由火災報警回路供電的實施例中，探測器單元1104(或者圖1的聯(lián)合的光源和探測器10 也可以使用電池作為高能耗 (超出對有線回路電源的能力的具體限制)時期的備用電源。為了獲得所需的使用壽命并且順應安全規(guī)定，理想的是，在運輸或長期存儲期間不應使電池供電的單元被供電。常規(guī)地，通常使用手動開關，或者通過去除絕緣的隔離物，或者通過將電池插入而啟動電池供電的設備。發(fā)明人已經(jīng)確認，這些方法具有一些缺點，尤其是在光束探測系統(tǒng)的情況下。用于給電池供電的設備加電的常規(guī)系統(tǒng)不是自動的，并因此可能在安裝光束探測系統(tǒng)時將其忽略。在光束探測系統(tǒng)中，用于光源102、202的波長通常是人眼不可見的。這使得難以在安裝時確認光源102、202是啟動的。此外，光束探測系統(tǒng)通常安裝得很高，需要腳手架或車載升降臺以接近系統(tǒng)的部件。因此，接近并調(diào)整已經(jīng)由于疏忽而無法操作的單元是耗時且代價高的。啟動電池供電的單元的某些傳統(tǒng)技術還妨礙常見的需求(即光束探測系統(tǒng)應當避免一些引起對該單元的主殼體的穿透的裝置)。通常的情況是，將發(fā)射器設計為對于灰塵和濕氣的進入是密封的，手動開關的使用可能使得這種隔絕的實現(xiàn)更加困難且代價高。光束探測器可能出現(xiàn)的另一問題是，其暴露的光學表面可能隨時間被污垢污染。 這將會逐漸減弱接收的信號，存在產(chǎn)生錯誤報警的可能。人們已知避免并去除積累在光學表面上的污垢的方法，而這些方法尤其常見于閉路電視安全監(jiān)視設備的領域，例如在取景窗、護圈、擦洗機構和其他類似裝置上的抗污染的涂層。此外，如愛克斯崔里斯科技有限公司名下的PCT/AU2008/001697中所描述的，存在用于清潔或避免污垢在光學表面上積累的其他機械方法，包括使用過濾的清潔空氣作為屏障或者靜電保護區(qū)域的方法，以防止窗口污染。這樣的方法可以單獨地或者與本發(fā)明的其他方面一起，有利地用于光束探測器，并且每種方法構成本發(fā)明的一個方面。憑借參照圖2和3描述的雙波長系統(tǒng)，可以允許所接收的光的絕對強度在一定程度上的變化，因為使用差式度量(differential measure)來探測光束中的微粒，但是波長之間的相對變化可能引起故障，或者更嚴重的是錯誤報警；具體地，與紅外光束相比，從紫外光束接收的信號的相對減弱可能會誤以為是因為煙霧。由此，在光學表面上的污垢的任何波長選擇的積累均能夠成為問題。這在視頻監(jiān)視領域和其他類似領域(所述類似領域具有位于遠處的光學器件，如照相機)中是個問題，即昆蟲或其他外來物體可能時不時地落在系統(tǒng)的光學器件的暴露的表面上并且部分或完全遮掩光學器件的視場。相似的問題還可能出現(xiàn)在暴露于蟲子和其他外來物體的微粒探測系統(tǒng)(例如光束探測器)中。由此，需要保護微粒探測系統(tǒng)(例如光束探測器)的部件，并由此需要避免或盡可能減少這種情況所引起錯誤報警。如上所述，本發(fā)明的一些實施例可以在發(fā)射器中包括分開的發(fā)光體，這些發(fā)光體設置為發(fā)出不同波段的光。最優(yōu)選地，發(fā)光體是LED。隨著時間的推移，LED的輸出可能在絕對或相對強度上有所變化，或者在絕對和相對強度上均有所變化。憑借雙波長系統(tǒng)，可以允許絕對強度在一定程度上的變化，只要系統(tǒng)使用的用于探測微粒的強度的相對測量保持基本恒定。然而，兩個發(fā)光體的輸出強度的相對變化可能產(chǎn)生故障或錯誤報警。當來自紫外LED的輸出信號相對于紅外LED的輸出有所減弱時尤其如此。人們已經(jīng)知道，通過使用穿過例如150米長的光束來監(jiān)控大區(qū)域，或者使用例如僅要求3米長的光束監(jiān)控相對受限的空間。在傳統(tǒng)的光束探測器系統(tǒng)中，能夠為這兩種非常不同的應用(即150米的間隔或3米的間隔)使用同一光源和接收器。根據(jù)發(fā)射器和接收器之間的分開距離，通過調(diào)節(jié)接收器的增益或者調(diào)低發(fā)射器的功率，這是有可能的。然而，上面討論的申請人先前的申請，以及圖3的示例，示出的光束探測器可以針對每個接收器包括一個以上的發(fā)射器。這存在其自身的特殊問題，即多個發(fā)射器可能被設置為與接收器具有非常不同的距離。例如，考慮圖57所示的類型的房間。該房間5700大體是L形的并且具有安裝在L形的外頂點處的接收器5702。3個發(fā)射器5704、5706、5708圍繞房間5700定位。第一發(fā)射器5704沿L的一個臂定位。第二發(fā)射器5706的位置與第一接收器5704呈90°，位于L的另一臂的端部。第三發(fā)射器5708從接收器5702穿過L形的頂點安裝。將會理解的是，發(fā)射器5704、5706與接收器5702之間的距離遠大于發(fā)射器5708 與接收器5702之間的距離。因此，從每個發(fā)射器接收的光的亮度將是很不一樣的。此外， 發(fā)射器5708可以如此靠近接收器，以至于使其光接收元件飽和。還可能產(chǎn)生其他缺點，例如安裝人員可能時不時地利用光束探測器的可靠性能， 在廠家的說明書的范圍之外安裝系統(tǒng)。例如，盡管光束探測器通常要以發(fā)射器和接收器分開一定距離而工作，但是安裝人員可能將該距離延長，以便建立超出廠家建議或規(guī)定允許的范圍。在某些情況下，微粒探測器的安裝人員可能不了解為光源設置的接收器的操作限制。在這種情況下，安裝好的微粒探測器可能在初始安裝時令人滿意地工作，但是安裝后的某個時刻不再正確地工作。例如，這可能在微粒探測器最初安裝為接近于但是超出了其設計極限的情況下發(fā)生。隨著時間的推移，設備和環(huán)境可能發(fā)生變化，從而出于光束中存在微粒之外的原因逐漸改變接收的信號的強度。這些改變可以由，例如部件老化、粗略對準的偏移或者光學表面上的污染而引起。如果已經(jīng)在設計極限內(nèi)搭建，這種系統(tǒng)漂移將通常由系統(tǒng)處理。然而，當系統(tǒng)在這些極限范圍外搭建，性能的惡化和隨之出現(xiàn)的故障狀況可能過早地或重復地發(fā)生。此外理想的是，通過使用固態(tài)物體模擬煙霧的存在，能夠校準和/或測試這樣的光束探測器。這樣的測試是用于光束探測器的標準體測試的要求。例如關于“火災探測和火災警報系統(tǒng).煙霧探測器.利用光學光束的線性探測器”的EN 54-12標準。在現(xiàn)有技術的測試方法中，光束探測器的測試采用部分遮掩投射光束的濾光器， 以模擬煙霧效應。使用的濾光器通常由纖維網(wǎng)，或者染料加載板或帶有被印刷上的部件的透明膠片組成，其以可重復方式遮掩基本相同量的所有可見的和近可見的波長。本發(fā)明人已經(jīng)意識到，這種濾光器可能不適于與上述類型的光束探測器一起使用。在圖1至3所示的系統(tǒng)的優(yōu)選實施例中，光源設置為包括多個發(fā)光體，其中每個發(fā)光體適于產(chǎn)生特定波段的光。此外，分開的光源布置為在不同的時刻發(fā)光，以便可以使用單色成像元件。使用分開的發(fā)光體的直接結果是，光源中的兩個發(fā)光體之間存在一定間隔，由此，光將會經(jīng)過些許不同(盡管非常接近)的光路，穿過光源和接收器之間的空間。這樣的隱患是，發(fā)射器上的小物體(例如昆蟲)對一條光路的影響會大于另一光路，并因此影響接收器的示數(shù)。這將會包含錯誤報警或不必要的故障狀況。傳統(tǒng)的光束探測器需要在安裝時細心的對準。這種對準的目的是確保光束在沒有微粒的正常狀態(tài)下進入傳感器，以便捕捉到發(fā)射的光束的絕大多數(shù)，進而盡可能提高對于昏暗的敏感度。這種校準過程很慢，因此執(zhí)行的代價很高。此外，隨著物理環(huán)境的改變(例如由于附接有光束探測器的結構的輕微移動)可能需要重復校準。如上所述，發(fā)明人先前在2009年6月10日提交的、愛克斯崔里斯科技有限公司名下的PCT/AU2008/001697(其說明書通過參引的方式整體納入于此)中已經(jīng)提出一種微粒探測器，其包括具有光傳感器的接收器，所述光傳感器包括光傳感器元件陣列(例如視頻照相機中的CCD (電荷耦合器件) 圖像傳感器芯片或CMOS (互補金屬氧化物半導體)圖像傳感器)，或者包括其他能夠在穿過其視場的多個點接收并報告光強的接收器。接收器中的每個傳感器元件產(chǎn)生與其接收的光的強度有關的信號。這些信號傳送給控制器，在控制器中向接收的圖像數(shù)據(jù)應用微粒探測算法。與單傳感器的接收器相比，該微粒探測器中的接收器具有更寬的視場且更低的噪聲， 并且具有在該視場內(nèi)的更寬范圍的點處獨立測量光的能力。因為每個傳感器元件具有固有的噪聲水平，可以通過將目標(例如光束圖像)聚焦在單個傳感器元件上提高系統(tǒng)的整體信噪比。然而，這不會產(chǎn)生理想的結果。上述類型的傳感器(例如CXD或其他類型)有時會遇到接收器使用的圖像處理算法所產(chǎn)生的一種現(xiàn)象，稱為階梯化，其中相鄰的像素或相鄰的像素組具有明顯不同的值。傳感器的物理結構也在傳感器元件之間具有無感應的“縫隙”，這些“縫隙”不產(chǎn)生信號。由于這些效應，煙霧探測器部件的對準狀況中的任何變化將有可能造成所測量的光強水平的大的變化。例如，由于被聚焦的目標的小尺寸，接收器或發(fā)射器的非常小的移動可以使得該目標移動到完全不同的傳感器元件上，該傳感器元件相比于目標曾聚焦于其上的先前的像素具有非常不同的固有噪聲水平或響應。目標還可能落入某一位置，其中所接收的光束的全部或者有價值的部分落入前述“縫隙”之一。由此，控制器所確定的在圖像強度中引起的變化將有可能使得控制器錯誤地探測煙霧。為部分解決該問題，探測器能夠適于隨時間跟蹤光傳感器上的目標，以便能夠在隨時間而來自正確傳感器的信號之上執(zhí)行煙霧探測。然而，為正確確定圖像強度，將要求控制器確定隨時間而使用的不同光傳感器的固有特性。這就有賴于系統(tǒng)資源，例如處理循環(huán)和功率。此外，控制器并不總是可以做出這個判斷。在光束探測器中可能出現(xiàn)的另一問題是來自受監(jiān)控的體積內(nèi)的環(huán)境光的干擾。環(huán)境光可以來自照亮該體積的陽光或用于照亮空間的人工照明。由此，光束探測器需要盡可能減小這種光的影響的機制。該問題由于相沖突的要求而變得更糟，即光束探測器的光源應當是相對低功率的，從而盡可能降低功耗、對眼睛是安全的并且不會產(chǎn)生可見的損害。在現(xiàn)有技術的使用單一波長的光束探測器中，通常使用濾光器以減弱來自環(huán)境光的信號。在紅外光束探測器的情況下，所述濾光器通常是基本上去除所有可見光和紫外光的低通濾光器。然而，這對于此處描述的多波長系統(tǒng)是不合適的。在上述系統(tǒng)的優(yōu)選實施例中，微粒探測器直接由火災報警回路在接收器處供電。 這盡可能降低了設備的安裝成本，因為其避免了用于供電或者與探測器連通的專門布線的需要。然而，火災報警回路通常僅為探測器提供少量的直流電源。例如，對于這樣的探測器， 大約50mW的正常功耗是可用的。然而，憑借當前的技術，在視頻捕捉和處理期間消耗的功率可能遠高于回路可用的50mW。為解決這一問題，可以使用獨立的電源，但這是昂貴的，因為防火設備的標準繁多，例如它們需要被完全批準并被監(jiān)督的電池支持的電源以及固定的主干線。受限的電力供應還限制了發(fā)射器的光功率輸出。受限的光功率輸出進而限制了測量的信號的信噪比。如果系統(tǒng)的信噪比嚴重惡化，該系統(tǒng)可能會經(jīng)歷頻繁或持續(xù)的錯誤報
Sfc目。在有些系統(tǒng)中，可以通過在接收器處使用長積累時間或平均時間來提高信噪比。 然而如果使用長積累時間，系統(tǒng)響應時間(通常在10秒到60秒之間)必須增加到更高水平。這是不想要的。除了使用光束探測器用于煙霧探測，通常理想的是，使用其他傳感器機制用于探測附加的或可選擇的環(huán)境狀況或隱患，例如CO2氣體探測或溫度探測。這些探測器慣常使用有線或無線通信連接，以向火災報警控制面板或類似的監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出報警或故障狀況。這些連接本身對報警系統(tǒng)增加了可觀的成本和潛在的可靠性問題。在某些系統(tǒng)中，本發(fā)明人已經(jīng)確定，使至少一些部件(最有利的是發(fā)射器) 依靠電池來進行操作是有益的。典型的部件在申請人的共同在審的專利申請PCT/AU 2009/000727 (2008年6月沈日提交)中描述，該申請的內(nèi)容通過參引整體納入于此。然而，在微粒探測器的電池供電的部件中將會出現(xiàn)的問題是，隨著時間的推移，該部件的電池的電量用盡并最終失效。這種失效將有可能需要對設備進行不定期維修，以再次投入使用。在煙霧探測應用中這尤其是成問題的，由于設備起到的是確保生命安全的作用并且要求迅速消除故障。通過進行預防性的維修可以解決該問題，但是最終會變成進行不必要的檢修和更換仍然具有很多電量的單元，并且造成高成本和材料的浪費。遺憾的是，單獨的電池性能和環(huán)境狀況中的變化使得簡單的定期更換周期是不可靠的并且可能是不經(jīng)濟的。對該問題的一種顯而易見的解決方案是為部件設置電池狀態(tài)的指示器，然而這樣做的缺點是增加成本，并且指示器本身消耗電量，進一步減少電池壽命。 此外，需要定期直接檢查部件上的指示器，在光束探測器的情況下，這是尤其不便的。在一些光束探測器中，例如在參照圖3描述的光束探測器(即其中多個光束探測器由對應的發(fā)射器和接收器對形成，使得兩條或更多條光束交叉或彼此足夠靠近地穿過共同的空氣區(qū)域，使得可以將它們的交點映射到受監(jiān)控區(qū)域中的地址)中可能出現(xiàn)的一個問題是，任何一個子系統(tǒng)可能受到不會影響其他子系統(tǒng)的環(huán)境狀況或系統(tǒng)問題的影響。這樣的問題通常迫使可獲得的敏感度下降，或者增加不想要的錯誤報警的比率。對任何現(xiàn)有技術的參考不是(并且不應當作為)承認或任何形式的建議，即承認或建議該現(xiàn)有技術形成澳大利亞或任何其他管轄范圍的普通公知常識，或者承認或建議可以理由充分地期望該現(xiàn)有技術被本領域技術人員探知、理解并視為相關。

發(fā)明內(nèi)容
在第一方面，本發(fā)明提供了光束探測器裝置，其包括發(fā)射器和接收器，所述發(fā)射器是適于發(fā)射一束或多束光的發(fā)射器，所述光在照明范圍上具有預定特性，所述接收器具有接收器視場，并且適于接收所述發(fā)射器發(fā)射的光束；光束探測器被安裝以保護受監(jiān)控的體積，該體積包括具有一個或多個反射面的結構，所述反射面在發(fā)射器的照明區(qū)域和接收器的視場之內(nèi)；光束探測器包括處理器，所述處理器適于確定在接收器處接收的光束是否具備一個或多個預定的光特性。在具備所述一個或多個特性的情況下，所述處理器能夠適于確定來自發(fā)射器的光束被接收。在接收的光束不具備所述一個或多個特性的情況下，所述處理器能夠確定來自發(fā)射器的光束沒有被接收?？蛇x擇地，處理器能夠確定接收的光束是發(fā)射的光束的反射光
束ο所述光束探測器裝置可以包括信號裝置，在處理器確定來自發(fā)射器的光束沒有被接收和/或反射的光束被接收的情況下，所述信號裝置適于發(fā)出故障狀況信號。在第二方面，本發(fā)明提供了一種方法，用于確定光束探測器的接收器接收的光束是徑直的發(fā)射光束還是反射的光束。該方法包括，在接收器處接收光束并測量光束的一個或多個預定的特性，并且根據(jù)預定的特性在光束中的存在程度，確定接收的光束是徑直的發(fā)射光束還是反射的光束。在接收的光束的一個或多個特性與發(fā)射的光束的一個或多個特性基本上不匹配的情況下，該方法可以包括，確定接收的光束是反射光束。光束的特性可以包括接收的光束中的兩個或更多波長組分的相對強度和/或接收的光束的偏振特性。在另一方面，本發(fā)明提供了用于光束探測器的接收器，所述接收器包括多個圖像傳感器，每個圖像傳感器包括多個傳感器元件，所述圖像傳感器布置為具有至少部分重疊的視場。接收器可以附加地包括適于在這兩個傳感器中的每一個上形成圖像的光學裝置。 接收器可以附加地包括圖像分析裝置，以分析來自所述多個圖像傳感器中一個以上的圖像傳感器的圖像，從而確定多個傳感器的視場中的圖像成分的角向位置。該圖像成分可以是由光束探測器的光源發(fā)射的一條或多條光束。在又一方面，本發(fā)明提供了用于光束探測器的接收器，所述接收器包括包括多個傳感器元件的一個或多個傳感器，用以接收來自發(fā)射器的光束；與所述一個或多個傳感器進行數(shù)據(jù)通信的處理裝置，用以接收并處理來自傳感器的圖像數(shù)據(jù)；以及適于接收一個代表即將從光束探測器的一個或多個發(fā)射器接收的多條光束的輸入的輸入裝置。優(yōu)選地，所述輸入裝置可以包括一個或多個開關(例如DIP開關)，或者通過提供數(shù)據(jù)輸入接口(例如串行端口或類似裝置)，數(shù)據(jù)可以通過數(shù)據(jù)接口提供給處理器裝置或者與其相關的存儲器。在又一方面，本發(fā)明提供光束探測器，其包括一個或多個光源，適于穿過受監(jiān)控的區(qū)域發(fā)射所述光束；一個或多個接收器，其相對于發(fā)射器和受監(jiān)控的體積被布置，以使得來自發(fā)射器的光在穿過受監(jiān)控的體積的至少一部分后到達所述接收器。在本發(fā)明的某些實施例中，光束探測器系統(tǒng)可以包括一個或多個擋光擋板，其相對于受監(jiān)控體積和發(fā)射器和/或接收器被布置，使得沒有來自光束探測器的光源的照明區(qū)域和光接收器的視場內(nèi)的表面的反射光到達接收器。在光束探測器的優(yōu)選實施例中，光接收器根據(jù)在此描述的本發(fā)明的一個方面來制造。在本發(fā)明的某些實施例中，光束探測器的發(fā)射器根據(jù)本發(fā)明的任何一個方面的實施例來制造。在一個方面，本發(fā)明提供用于光束探測器發(fā)射器的發(fā)射器，其包括一個或多個光源，該光源適于以空間不同的光束圖樣產(chǎn)生光。優(yōu)選地，空間上可分辨的光束圖樣在至少一個平面上不是對稱的。空間上可分辨的光束圖樣可以包括具有可分辨特性的單獨的光束的圖樣。所述特性可以包括能夠彼此分辨開的波長特性、偏振特性或調(diào)制特性。還可以使用其他特性。例如，在優(yōu)選的形式中，該可分辨的圖樣可以包括一對可分辨的光束。單個光源可以用于發(fā)射器的某些實施例。在這種情況下，由接收器形成的光束的圖像必須使得光源的形狀能夠被直接分辨。例如，光源的圖像可以是“L”形，使得能夠從光源的圖像中分辨出上下和左右。在包括上述類型的發(fā)射器的光束探測器中，本發(fā)明在又一方面還提供了一種確定接收器處接收的光束是否以徑直的或反射的路徑發(fā)射的方法，所述方法包括布置光源和接收器，使得光源發(fā)射的光束在接收器處被接收；以及將光源相對于光源的照明區(qū)域和接收器的視場內(nèi)的一個鄰近的表面定向，使得光源的徑直的圖像與來自所述表面的光源的反射的鏡像在接收器處是能分辨的。這個對準步驟可以包括將光源對準，使得其圖像在徑直的和反射的圖像中不是對稱的。在又一方面，本發(fā)明提供了一種在光束探測器系統(tǒng)中將徑直接收的光束與反射的光束分辨開的方法，所述方法包括接收包含兩個圖像片段的圖像，這兩個圖像片段潛在地對應微粒探測器發(fā)射的光束；確定接收的每條光束的亮度；以及確定接收的光束中最亮的一條是徑直接收的光束。在本發(fā)明的又一方面，提供了一種確定多條接收的光束中的哪一條是來自光源徑直接收的，而哪些是通過表面反射而被接收的方法，所述方法包括確定所接收的光束中哪一條是由垂直離開反射面最遠的光束探測器的接收器的光傳感器的傳感器元件所接收的；以及將確定的光束圖像指定為徑直的光束圖像。在第一方面，提供了光束探測器，其包括光源，其適于發(fā)射帶有第一偏振態(tài)的光束；光接收器，適于接收第二偏振態(tài)的光并且輸出所接收的亮度級；以及控制器，適于分析所接收的亮度級并且應用報警和/或故障邏輯，并且如果存在預定的故障狀況，采取行動。在一個實施例中，第一和第二偏振態(tài)是平行的。在另一實施例中，第一和第二偏振態(tài)是彼此不重合的。它們可以是正交的。光束探測器可以包括光源，所述光源適于發(fā)射帶有第三偏振態(tài)的第二光束。所述第一和第三偏振態(tài)優(yōu)選地是不同的。最優(yōu)選地，它們是正交的。第一和第二光源可以是共同的光源。第三和第二偏振態(tài)可以是相同的。光束探測器還可以包括適于接收第四偏振態(tài)的光的光接收器。第二和第四偏振態(tài)優(yōu)選地是不同的。最優(yōu)選地，它們是正交的。第四和第一偏振態(tài)可以是相同的。光接收器和發(fā)射器中的一個或兩個可以包括偏振濾光器，或者多個可互換的濾光
ο光束探測器系統(tǒng)的組件，其包括至少一個電光器件，設置為以第一空間分布發(fā)射光或接收光；以及光學子系統(tǒng)，其相對于所述電光器件被布置，以使得所述第一空間分布被調(diào)整以形成第二空間分布，其中所述第一空間分布沿兩條不平行的軸線的相對延伸程度與所述第二空間分布沿相同軸線的相對延伸程度不同。優(yōu)選地，所述軸線是彼此正交的。最優(yōu)選地，一條軸線被阻斷成為豎直的軸線而另一軸線是水平的軸線。
優(yōu)選地，與第一空間分布相比，第二空間分布在水平方向比豎直方向相對較寬。光學子系統(tǒng)可以包括畸變透鏡，或者其他“寬屏”光學系統(tǒng)。電光器件可以是圖像傳感器。電光器件可以是發(fā)光體，例如LED、激光二極管。本發(fā)明的又一方面提供了用于微粒探測器的光源，包括至少一產(chǎn)生光束的發(fā)光體；以及用于控制光束的角向色散的光學子系統(tǒng)，其中所述光學子系統(tǒng)適于成形光束，使其具有沿一條軸線比另一軸線更大的角向色散。優(yōu)選地，光束的形狀是寬度大于高度。光束可以成形為，使其具有5度至25度之間的水平角向色散。最優(yōu)選地是在大約10度至15度之間。豎直色散可以在0度至10度之間。最優(yōu)選地是在大約3度至5度之間。在另一方面，本發(fā)明提供了用于光束探測器的接收器，包括光傳感器，所述光傳感器能夠提供代表在傳感器的多個位置上檢測到的亮度級的輸出；以及光學子系統(tǒng)，所述光學子系統(tǒng)適于接收視場中具有第一形狀的光，并且以第二不同形狀的圖像將其引導到光傳感器上。優(yōu)選地，所述光學子系統(tǒng)包括畸變透鏡。光學子系統(tǒng)的視場優(yōu)選地在一個方向上比另一方向上更寬。優(yōu)選地，其寬度大于高度?？梢酝ㄟ^在一個方向上最大的可接受光角和在另一方向上最大的可接受光角來定義光學子系統(tǒng)的視場。優(yōu)選地，最大的水平可接受角度是90度或更小。然而在某些情況下可以更大。優(yōu)選地，最大的豎直可接受角度是10度或更小。本發(fā)明的另一方面大體涉及微粒探測設備的搭建，其中與微粒探測設備合并或者附接至微粒探測設備的目視對準設備指向目標，并且用于在安裝時刻或者需要進行對準調(diào)整時與設備精確對準。目視對準設備與微粒探測器中的光學元件將具有相對于彼此的固定對準關系。目視對準設備可以包括可見光束產(chǎn)生器，其朝向遠處的表面投射視覺上可以觀察到的光束，或者可以包括視頻照相機，其接收遠處表面的圖像并且將該表面的圖像顯示在顯示屏上。本發(fā)明的一個方面提供了煙霧探測器的組件，包括光學模塊，所述光學模塊包括一個或多個光源和/或一個或多個光接收器；安裝裝置，所述安裝裝置用于將所述光學模塊安裝至支撐面；活節(jié)連接，所述活節(jié)連接位于所述安裝裝置和所述光學模塊之間；以及目視對準設備，所述目視對準設備固定為與所述光學模塊一起移動，用于幫助將所述光源和/或所述接收器相對于目標對準?？蛇x地，目視對準設備包括光學模塊中的、對準光束發(fā)生器(alignment beam generator)能夠插入其內(nèi)的一個或多個插口。所述活節(jié)連接可以包括一個或多個鎖定裝置，用于鎖定所述光學模塊相對于所述安裝裝置的定向?；罟?jié)連接可以包括球窩關節(jié)，能夠允許光學模塊相對于安裝裝置在相對大的傾斜弧度內(nèi)傾斜，鎖定裝置適于將所述球在所選的方向與所述窩鎖定。鎖定裝置可以包括螺釘部件，其嚙合在窩內(nèi)的帶螺紋的膛口中并且與所述球的表面接觸，以便將所述球與所述窩鎖定在一起?？蛇x地，螺釘能夠經(jīng)由目視對準設備接近。在可選擇的配置中，本發(fā)明提供了煙霧探測器的組件，包括光學模塊，所述光學模塊包括一個或多個光源和/或一個或多個光接收器；固定安裝裝置，用于將所述光學模塊安裝至支撐面；活節(jié)安裝裝置，所述活節(jié)安裝裝置位于所述光學模塊和一個或多個光源或光接收器之間；以及目視對準設備，所述目視對準設備固定為與所述光源和/或所述接收器一起移動，用于幫助將所述光源和/或所述接收器相對于目標對準?？蛇x地，目視對準設備包括活節(jié)安裝裝置中的、對準光束發(fā)生器能夠插入其內(nèi)的一個或多個插口。所述活節(jié)連接可以包括一個或多個鎖定裝置，用于鎖定所述光學模塊相對于所述活節(jié)安裝裝置的定向?；罟?jié)連接可以包括球窩關節(jié)，能夠允許光學模塊相對于安裝裝置在相對大的傾斜弧度內(nèi)傾斜，鎖定裝置適于將所述球在所選的方向與所述窩鎖定。鎖定裝置可以包括螺釘部件，其嚙合在窩內(nèi)的帶螺紋的膛口中并且與所述球的表面接觸，以便將所述球與所述窩鎖定在一起?？蛇x地，螺釘能夠經(jīng)由目視對準設備接近?？蛇x擇地，可以使用可旋轉的安裝。目視對準設備可以包括容納在圓柱形的管或軸中或者安裝在圓柱形的管或軸上的激光器，所述管或軸的尺寸設計為與光束對準設備滑動配合?？蛇x地，激光器形成用于鎖定所述活節(jié)連接的工具的一部分。激光器可以閃爍以幫助視覺識別?？蛇x擇地，目視對準設備可以包括視頻照相機，其安裝為與殼體一起移動，并且能夠產(chǎn)生目標的圖像，所述圖像包括瞄準裝置，當與目標對準時，所述瞄準裝置將指示光學器件被操作性地對準。所述殼體可以包括視頻照相機座架，當照相機安裝至照相機座架時，照相機座架將照相機與殼體對準，從而照相機具有在相對于光源的已知方向上對準的視場。 可選地，所述已知方向與從光源發(fā)射的光在軸向上對準。組件可以是，例如用于微粒探測器(例如光束探測器)的發(fā)射器、接收器或目標。本發(fā)明的另一方面提供了將煙霧探測器的組件對準的方法，包括將組件以初始定向安裝至支撐面，所述組件包括目視對準設備；通過視覺觀察目視對準設備的輸出，確定所述組件的定向；通過監(jiān)控目視對準設備，調(diào)節(jié)所述組件的定向，直到該組件處于所選的工作定向； 以及將該組件固定在所述工作定向上。該方法可以包括將目視對準設備從組件中移除。通過觀察從位于支撐面遠處的目視對準設備發(fā)射的對準光束的位置，或者觀察由目視對準設備的照相機產(chǎn)生的遠處表面的圖像，可以確定組件的定向。本發(fā)明的又一方面提供了對準工具，包括具有手柄的軸；能夠通過所述手柄啟動的驅(qū)動裝置；在相對于所述驅(qū)動裝置的固定或已知方向上的目視對準設備；以及軸和手柄。
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進一步進行設置，使目視對準設備包括位于一個盒中的激光器，使手柄在其中具有插口，插口的形狀是為了容納所述盒。激光器通常將是電池供電的，并通過打開/關閉開關而使激光器可以在不使用時關閉。所述軸可以是直的或者可以在其中具有肘部，這取決于該工具將要用于的設備的結構。可選擇地，目視對準設備可以包括視頻照相機。本發(fā)明的一個方面提供了目視對準工具，包括嚙合裝置，用于與所述目視對準工具嚙合并且將所述目視對準工具相對于微粒探測器組件對準；以及視覺瞄準裝置，用于在所述嚙合后提供微粒探測器組件對準的視覺指示。視覺瞄準裝置可以是照相機，但是優(yōu)選地是用于投射可見光的裝置?？梢姽饪梢允侨缤す庵甘酒髦械暮唵喂馐?，或者是更加復雜的圖樣，例如叉絲。用于投射的裝置可以閃爍以幫助視覺識別。視覺瞄準裝置優(yōu)選地是電池供電的，但是可以包括打開/關閉開關， 從而使其可以在不使用時關閉。所述嚙合裝置優(yōu)選地是伸長的突出物，能夠容納在微粒探測器組件內(nèi)的凹部中。 優(yōu)選地，所述視覺瞄準裝置與所述嚙合裝置同軸對準。目視對準工具裝置優(yōu)選地包括一伸長的手柄及一軸，所述軸從所述手柄的一端伸出并且與其同軸對準，其中所述軸的至少一部分形成嚙合裝置。所述軸和所述凹部可以是圓柱形的并且其尺寸設計為彼此滑動配合。視覺瞄準裝置優(yōu)選地布置在手柄的另一端?？蛇x地，視覺瞄準裝置是能夠從手柄上移除的。目視對準工具可以包括驅(qū)動裝置，用于與微粒探測器組件的鎖定裝置嚙合并且對其進行啟動。驅(qū)動裝置優(yōu)選地在所述軸的遠離手柄的一端形成，并且能夠圍繞所述軸的軸線旋轉以啟動鎖定裝置。驅(qū)動裝置可以是，例如艾倫扳手(六角)、菲利普頭或其他適當?shù)男螤?(例如三角形)。理想地，驅(qū)動裝置的形狀設計為，用于與鎖定裝置僅在單一的相對旋轉方向上嚙合，例如，驅(qū)動裝置可以是能夠容納在互補的凹部中的非等邊三角形的突出物，從而目視對準工具的旋轉方向指示鎖定裝置的狀態(tài)。可以在工具上設置可見的標記，以協(xié)助所述指示。在這個方面，本發(fā)明還提供了微粒探測器組件；所述組件包括安裝部分、光學模塊和鎖定裝置；所述安裝部分能夠固定地附接至安裝表面；所述光學模塊相對于所述安裝部分活節(jié)連接，用于相對于目標對準，并且所述光學模塊包括用于產(chǎn)生對所述對準的視覺指示的裝置；并且所述鎖定裝置能啟動用以將所述光學模塊相對于所述安裝部分鎖定在所選的對準狀態(tài)。在此使用的術語“目標”應當廣義地解釋，并且可以包括安裝在遠處的用于將光源的光反射回接收器的真實目標。然而，目標還可以簡單地指示遠處的表面(如果來自該遠處表面反射的光由接收器監(jiān)控)甚或是一個組件應當對準至其上的一個所需的點(例如， 對于光源，接收器可以是一個目標，反之亦然)。用于產(chǎn)生視覺指示的裝置可以是視覺瞄準裝置，其包括電光器件，例如照相機或激光指示器，但是優(yōu)選地是用于與包含視覺瞄準裝置的目視對準工具協(xié)作的嚙合部件。優(yōu)選地，光學模塊包括形成嚙合部件的伸長的凹部。所述凹部優(yōu)選地具有至少一個開口端并且布置為，使得所述凹部的軸線在所述光學部件與目標對準時朝向目標投射。 凹部可以在與光學模塊的操作區(qū)域的邊界平行的方向上延伸，或者與光學模塊的空間光學特性處于某些其他已知的物理關系。鎖定裝置優(yōu)選地能夠由目視對準工具啟動。鎖定裝置優(yōu)選地包括位于凹部內(nèi)的被驅(qū)動部件，并且能夠與目視對準工具的驅(qū)動裝置嚙合，以啟動鎖定裝置。優(yōu)選地，其適于圍繞所述凹部的軸線被旋轉驅(qū)動到所選的方向，以啟動鎖定裝置。被驅(qū)動部件的形狀優(yōu)選地設計為，用于與目視對準工具的驅(qū)動裝置僅在單一的相對旋轉方向上嚙合，例如，驅(qū)動裝置可以是非等邊三角形的突出物，能夠容納在被驅(qū)動部件中形成的互補的凹部中，使得目視對準工具指示鎖定裝置的狀態(tài)?？梢栽诮M件上設置標記，以協(xié)助所述指示。優(yōu)選地，所述光學模塊和所述安裝部分的其中之一(最優(yōu)選地是所述光學模塊) 被俘獲于另一部分中，所述活節(jié)連接通過光學模塊和安裝部分之間的球形滑動配合來實施。被驅(qū)動部件可以是位于光學模塊和安裝部分的其中之一中的平頭螺釘，并且能夠旋轉以嚙合光學模塊和安裝部分中的另一個。但是優(yōu)選地，光學模塊包括制動塊和凸輪，其中所述凸輪布置為，由所述被驅(qū)動部件驅(qū)動并進而驅(qū)動所述制動塊，以便以摩擦方式或其他方式嚙合所述安裝部分，并由此將所述光學模塊相對于安裝部分鎖定。凸輪可以附接至被驅(qū)動部件或者與其整體形成。制動塊可以朝向縮回的非制動位置偏置。光學模塊可以包括簡單的光學元件，例如透鏡或鏡子。例如，一個可對準用于將去往或來自固定安裝的電光元件的光束改變方向的鏡子。在這種情況下，鏡子和電光元件可以安裝在一殼體中。優(yōu)選地，微粒探測器組件設置為，在所述鎖定裝置被啟動時，操作性地將一電路連接至電源，以實現(xiàn)所述電光元件的操作。為此，可以將一開關與所述被驅(qū)動部件相關聯(lián)。例如，所述被驅(qū)動部件可以在離開其軸線的半徑上的一點承載一磁體，所述磁體布置為，當所述被驅(qū)動部件旋轉到所選的方向時作用在一簧片開關上。本發(fā)明的這個方面還提供了微粒探測器組件和目視對準工具的結合，以及安裝和對準微粒探測器組件的方法。提供了將微粒探測器組件對準的方法，所述微粒探測器包括光學模塊、安裝部分和鎖定裝置，所述方法包括將所述光學模塊相對于所述安裝部分活節(jié)連接，以將取向(orientation)的視覺指示與目標對準。優(yōu)選地，所述方法包括啟動所述鎖定裝置，以將所述光學模塊鎖在所述對準方向上。優(yōu)選地，所述方法進一步包括將微粒探測器組件的光學模塊與目視對準工具嚙合，以提供所述光學模塊的取向的所述視覺指示；以及將所述目視對準工具去嚙合。所述啟動優(yōu)選地包括旋轉所述視覺指示工具，并且最優(yōu)選地，同時將電光器件連接至電源。安裝微粒探測器組件的方法包括
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將微粒探測器組件的安裝部分固定安裝至安裝表面；以及根據(jù)上述方法將微粒探測器組件對準。在優(yōu)選的形式中，包括鎖定光學模塊并且將電光器件連接至電源的步驟。在另一方面，本發(fā)明提供煙霧探測器組件所述組件包括安裝部分、光學模塊、鎖定裝置和啟動裝置；所述安裝部分能夠固定地附接至安裝表面；所述光學模塊包括電光元件并且被相對于所述安裝部分活節(jié)連接，用以相對于目標的對準；所述鎖定裝置能夠響應于安裝人員的介入而啟動，以將所述光學模塊相對于所述安裝部分鎖定在所選的對準方向上；以及所述啟動裝置設置為，響應于安裝人員的介入，操作性地將電光元件連接至電源。在又一方面，本發(fā)明提供微粒探測器的組件，其包括電光器件和光學組件，所述電光器件適于至少發(fā)射或接收角向范圍內(nèi)的光信號，所述光學組件適于改變光信號的方向， 所述光學組件和電光器件相對于彼此安裝，使得所述電光器件經(jīng)由所述光學組件接收或發(fā)射光信號，其中光學組件的定向能夠相對于電光器件調(diào)整，以使組件發(fā)射或接收的光信號的方向能夠改變。優(yōu)選地，組件包括殼體和孔，所述電光器件和所述光學組件安裝在所述殼體中，光信號可以穿過所述孔。安裝裝置可以適于將所述光學組件可旋轉地相對于所述殼體安裝。所述安裝裝置優(yōu)選地與所述殼體中的凹部摩擦配合。所述安裝裝置優(yōu)選地包括能夠通過啟動工具嚙合的嚙合裝置，以允許所述光學組件的旋轉。所述嚙合裝置能夠適于如此所述地與啟動工具嚙
I=I O所述光學組件可以包括鏡子，以反射光信號。電光器件可以是包括多個傳感器元件的光傳感器。光傳感器優(yōu)選地是適于捕捉一系列圖像的照相機。根據(jù)本發(fā)明的某一方面，提供了微粒探測器組件，所述組件包括具有啟動器的第一模塊和設置為安裝至所述第一模塊的第二模塊。所述第二模塊包括用于光束探測系統(tǒng)的電光系統(tǒng)以及能夠向所述電光系統(tǒng)供電的電源。第二模塊還包括對啟動器作出反應的開關。當?shù)诙K安裝至第一模塊時，啟動器使得所述開關操作性地將電源與電光系統(tǒng)連接。在一種布置中，啟動器是磁體，并且在兩個模塊組裝后，使用簧片開關探測磁體的接近。在廣義概念下，本發(fā)明的一個方面可以在光學表面的污染對兩個波長的影響基本相同的情況下改進系統(tǒng)性能。在這個方面，接收的信號的逐漸衰減由兩個信道的有效的整體接收器增益的增加所補償，并使用一個被選取的時間常數(shù)，所述時間常數(shù)被選取為遠遠大于可能會錯過探測到一場真正的火災的時間，例如一周。由此在一個方面，本發(fā)明包括，探測在微粒探測系統(tǒng)中接收的亮度級的長期漂移； 以及增加探測電路的增益，以對漂移進行補償。在帶有多個照明(例如不同波長下的多個照明)的系統(tǒng)中，可以增加依賴于波長的增益。該概念可以延伸，使得在光學表面的污染對較短波長的影響大于對較長波長的影響的情況下(在污染主要包含小微粒(例如作為煙霧污染的結果)時可以發(fā)生)，所接收的信號非常緩慢的減弱通過增加每個信號信道的有效的總體接收器增益而被單獨地補償，再次使用一個被選取的時間常數(shù)，所述時間常數(shù)被選取為遠遠大于可能會錯過探測到一場真正的火災的時間，例如一周。在第一方面，本發(fā)明提供用于微粒探測系統(tǒng)的光源，所述光源適于發(fā)射第一波段中的第一光束；第二波段中的第二光束；以及第三波段中的第三光束，其中所述第一波段和第二波段本質(zhì)上是相同的并且與所述第三波段不同。所述第一波段和第二波段可以處于電磁波譜的紫外部分。所述第三波長可以處于電磁波譜的紅外部分。所述第一光束離開所述光源發(fā)射的位置可以與所述第二光束離開所述光源發(fā)射的位置分開。分開的間距可以是大約50mm。所述光源可以進一步包括用于發(fā)射所述第一光束和第二光束的第一發(fā)光體以及用于發(fā)射所述第三光源的第二發(fā)光體。在這種情況下，所述光源可以進一步包括用于將從第一發(fā)光體發(fā)射的光束分裂為所述第一光束和第二光束的分束器?？蛇x擇地，所述光源包括用于發(fā)射所述第一光束的第一發(fā)光體、用于發(fā)射所述第二光束的第二發(fā)光體和用于發(fā)射所述第三光束的第三發(fā)光體。所述第一、第二和/或第三發(fā)光體是發(fā)光二極管。所述光源可以進一步包括控制器，所述控制器設置為，以重復的順序產(chǎn)生所述第一、第二和第三光束。優(yōu)選地，所述重復的順序包括所述第一、第二和/或第三發(fā)光體的輪流操作。在又一方面，本發(fā)明提供用于微粒探測系統(tǒng)的光源，所述光源包括用于發(fā)射第一光束的第一發(fā)光體；用于發(fā)射第二光束的第二發(fā)光體；以及光學系統(tǒng)，所述光學系統(tǒng)包括透射區(qū)域，來自所述第一和第二發(fā)光體的光從所述透射區(qū)域從所述光源發(fā)射，其中光學系統(tǒng)布置為，使得對透射區(qū)域的遮擋引起對于所述第一和第二光束本質(zhì)上相同的遮擋。所述第一和第二發(fā)光體是半導體裸片。優(yōu)選地，它們是容納在單個光學封裝件內(nèi)的半導體裸片。所述光學系統(tǒng)可以進一步包括導光器件，用于將來自所述第一和第二發(fā)光體的所述第一和第二光束引導至所述透射區(qū)域。所述導光器件選自，包含但不限于以下內(nèi)容的組凸透鏡、菲涅爾透鏡和鏡子?？梢允褂闷渌鈱W器件或前述光學器件的組合。其中所述透射區(qū)域優(yōu)選地形成所述光學系統(tǒng)的外部可接近的光學表面的至少一部分。例如透鏡、鏡子、窗、LED封裝件或其他類似光學器件的外表面。所述光學系統(tǒng)可以包括光束成形光學器件，所述光束成形光學器件適于改變所述第一和第二光束中的一條或兩條的光束形狀。所述光束成形光學器件可以向從所述光源發(fā)射的光提供大約10度的發(fā)散角。在這種情況下，所述光束成形光學器件可以改變光束中的一條或兩條的光束形狀，使其在一個方向上比另一方向上延伸得更遠，例如在水平方向大于豎直方向。所述光束成形光學器件還可以改變所述第一和第二光束，使得它們具有彼此不同的光束形狀。所述光束成形光學器件可以改變所述第一光束，以使其具有比所述第二光束更寬的光束形狀。
所述光束成形光學器件可以包括一個或多個光束強度調(diào)節(jié)元件，所述光束強度調(diào)節(jié)元件設置為調(diào)節(jié)光束的空間強度。所述光束強度調(diào)節(jié)元件選自，包含但不限于以下內(nèi)容的組光學表面涂層，毛玻璃擴散器，以及刻蝕玻璃擴散器。所述第一發(fā)光體可以發(fā)射紫外光束，而所述第二發(fā)光體可以發(fā)射紅外光束。所述導光器件和所述光束成形光學器件可以結合為單一光學元件，或者包括帶有多個光學元件的光學裝置。所述光學元件可以是透射或反射元件。在又一方面，本發(fā)明提供了微粒探測系統(tǒng)，其包括光源、接收器，所述光源是根據(jù)上面一種或多種情況所述的光源。用于微粒探測器的光源，包括一個或多個發(fā)光體，適于產(chǎn)生至少一條光束，所述光束具有從遠處觀察點觀察的第一明顯尺寸；光學系統(tǒng)，布置為接收所述至少一條光束并且發(fā)射所述至少一條光束，并且適于使得發(fā)射的光束具有從所述遠處的觀察點觀察的大于所述第一明顯尺寸的第二明顯尺寸。所述光學系統(tǒng)優(yōu)選地包括光束擴散器。所述擴散器可以是專用的光學器件(例如一片刻蝕玻璃)或者由用于另一目的的光學器件上的表面處理而形成。在另一方面，提供了用于微粒探測器的光源，包括一個或多個適于產(chǎn)生至少一條光束的發(fā)光體，所述光束具有至少兩個波段中的組分；及所述一條或多條光束從中穿過的一可選的光學系統(tǒng)；所述發(fā)光體和/或光學系統(tǒng)設置為，使得至少兩個波段中的一個中的光具有與另一波段中的光不同的空間強度分布。優(yōu)選地，一個波段中的光的束寬比另一波段中的光的束寬更寬。優(yōu)選地，波長較長的波段中的光具有比波長較短的波段中的光更窄的束寬。優(yōu)選地，波長較短的波段可以包括電磁波譜中的藍色、紫色或紫外部分中的光。在另一方面，本發(fā)明提供了能夠用于微粒探測器的發(fā)光體，所述發(fā)光體包括包括窗口部分的殼體，光穿過所述窗口部分發(fā)射；用以產(chǎn)生多個波段的光的裝置；以及一光敏元件，所述光敏元件布置在所述殼體中，并且設置為接收所述產(chǎn)生光的裝置所發(fā)射的至少一個或多個波段中的一部分光；一個或多個電接頭，用于實現(xiàn)所述產(chǎn)生光的裝置、所述光敏元件及一電路之間的電連接。優(yōu)選地，所述發(fā)光體包括多個適于發(fā)射對應波段內(nèi)的光的發(fā)光元件。所述光敏元件可以是光電二極管或其他光敏電路元件。最優(yōu)選地，所述發(fā)光元件是LED裸片。優(yōu)選地，所述殼體的窗口部分能夠適于控制所發(fā)射的光束的形狀。所述殼體可以是LED封裝件。在一個形式中，所述發(fā)光體包括用于發(fā)射一個或多個波段的光的多個發(fā)光體。所述多個發(fā)光體可以布置在所述殼體中，以獲得預定的光束特性。在一個示例中，對應一個波段的發(fā)光體可以布置在對應另一波段的一個或多個發(fā)光體周圍。在優(yōu)選的形式中，所述殼體可以包括用于盡可能地減少到達所述光敏元件的環(huán)境光的裝置。例如，該裝置可以包括一個或多個濾光器，所述濾光器對發(fā)光元件發(fā)射的波段以外的光進行衰減?？蛇x擇地，其可以包括殼體中的一個或多個擋板或壁，以基本遮擋將光敏元件使其免于直接接收來自殼體外部的光。在又一方面，本發(fā)明提供了確定微粒探測器中光源的發(fā)光元件的輸出強度的方法。所述方法包括根據(jù)調(diào)制圖樣點亮發(fā)光元件，所述調(diào)制圖樣包括發(fā)光體正在發(fā)光的“開期間”和發(fā)光體沒有發(fā)光的“關期間”；探測在一個或多個開期間和一個或多個關期間中發(fā)光元件的輸出；根據(jù)所述一個或多個關期間中測量的亮度級，調(diào)整一個或多個開期間中探測到的光輸出。例如，所述調(diào)整可以包括將關期間的測量從相鄰的開期間的測量中減去。可選擇地，可以在預定個數(shù)的相應開或關期間上對所述開或關期間進行累加或平均，以確定光輸出水平。在另一方面，本發(fā)明提供了用于微粒探測器的光源，所述光源包括在此描述的類型的至少一個發(fā)光體。所述光源可以包括調(diào)制電路組件和反饋電路組件，所述調(diào)制電路組件適于控制光源的照射方式，所述反饋電路組件電連接至所述光敏元件，并且適于接收來自所述光敏元件的輸入以及向所述調(diào)制電路輸出控制信號。根據(jù)所接收的反饋信號的水平或變化，所述調(diào)制電路可以適于改變以下內(nèi)容中的一個或多個照明的持續(xù)時間；照明的強度；應用至發(fā)光體的電壓；或者應用至發(fā)光體的電流。在又一方面，本發(fā)明提供了用于微粒探測器的光源的方法，所述方法包括根據(jù)第一調(diào)制圖樣點亮所述光源的至少一個發(fā)光體，所述調(diào)制圖樣包括多個照明脈沖；接收反饋信號；響應于所述反饋信號調(diào)節(jié)所述調(diào)制圖樣。所述方法可以包括調(diào)節(jié)以下內(nèi)容中的至少一個照明的持續(xù)時間；照明的強度；應用至發(fā)光體的電壓；應用至發(fā)光體的電流。優(yōu)選地，所述反饋信號由光敏元件產(chǎn)生，所述光敏元件布置為監(jiān)控所述光源的至少一個發(fā)光元件的光輸出。所述反饋信號可以是適于補償所述光源的至少一個發(fā)光體的預定特性的信號。所述預定的特性可以是發(fā)光體的溫度響應。在本發(fā)明的實施例中，響應于反饋信號調(diào)節(jié)調(diào)制圖樣的步驟可以包括調(diào)節(jié)所述調(diào)制圖樣，以將與光源的至少一個發(fā)光體的輸出強度有關的數(shù)據(jù)編碼。例如，一個或多個調(diào)制脈沖可以被插入，或調(diào)節(jié)到所述調(diào)制圖樣中，以向光輸出的接收器發(fā)射發(fā)光體的輸出數(shù)據(jù)。在本發(fā)明的另一方面，提供了用于光束探測器的組件，包括殼體，所述殼體具有限定了至少一個內(nèi)部容積的一個側壁，所述至少一個側壁包括光學透明的壁部，光可以穿過所述壁部進出所述殼體；電光系統(tǒng)，所述電光系統(tǒng)位于所述內(nèi)部容積中，適于經(jīng)過所述殼體的光學透明的壁部發(fā)射和/或接收光；外來物體探測系統(tǒng)，所述外來物體探測系統(tǒng)適于探測所述光學透明的壁部的外表面上或附近的外來物體，并且包括適于照亮所述外表面以及所述外表面上或附近的外來物體；光接收器，以便在外來物體被照亮的情況下，接收從外來物體散射的光，并且產(chǎn)生輸出信號；控制器，所述控制器適于分析所述輸出信號，并且在滿足一個或多個準則的情況下應用故障邏輯以確定外來物體的存在并采取行動。所述光接收器可以是以下內(nèi)容中的任意一個光電二極管；以及用于在使用中探測微粒的光傳感器陣列的一部分。所述光源可以安裝在所述內(nèi)部容積內(nèi)。可選擇地，其可以安裝在所述殼體的外部。在第一方面，本發(fā)明提供了用于微粒探測系統(tǒng)的方法，所述微粒探測系統(tǒng)包括一個或多個光源及一接收器，布置為使得來自所述一個或多個光源的光穿過將針對煙霧進行監(jiān)控的區(qū)域并且被所述接收器接收，還包括控制器，對所述控制器編程，以便基于至少一個接收光強閾值，監(jiān)控一個或多個預定的報警和/或故障狀況的出現(xiàn)；所述方法包括提供至少一個初始的接收光強閾值，用于在運轉期間(commissioning period)由控制器使用；以及提供至少一個第一可操作接收光強閾值，用于在運轉期間之后的操作期間使用。優(yōu)選地，在所述運轉期間提供的接收光強閾值包括最低的接收光強閾值，在低于該閾值時將會指示故障狀況。在所述操作期間提供的接收光強閾值可以包括最低的接收光強閾值，在低于該閾值時將會指示故障狀況或報警狀況。所述運轉期間的最低的接收光強閾值可以高于在所述操作期間的至少一部分中最低的接收光強閾值。所述方法可以進一步包括在延遲時期過去后，提供至少一個第二可操作光強閾值，至少一個第二可操作光強閾值在所述延遲時期之后的操作期間的至少一部分中使用。所述第二可操作光強閾值可以基于所述延遲時期中接收的強度的一個或多個測
量結果。該第二可操作光強閾值優(yōu)選地高于至少一個第一可操作光強閾值。第二可操作光強閾值可以低于至少一個初始的光強閾值。所述方法進一步包括確定延遲時期過去了。確定延遲時期過去了的步驟可以由控制器自動執(zhí)行和/或在接收到一個告知延遲時期的終止的命令時執(zhí)行。如果接收的光包括多個波長組分，則所述方法包括基于所接收的兩個或更多波長處的光強，確定至少一個預定的報警狀況的出現(xiàn)。所述方法可以包括，基于所接收的兩個或更多波長處的光強的組合，確定一個或多個預定的報警狀況的出現(xiàn)。所述方法可以進一步包括，在所述運轉期間后啟動所述操作期間。啟動所述操作期間可以自動地(例如基于定時器)或者在接收到啟動命令時執(zhí)行。在又一方面中，本發(fā)明提供了用于微粒探測系統(tǒng)的控制器，所述微粒探測系統(tǒng)包括一個或多個光源及一接收器，布置為使得來自所述一個或多個光源的光穿過將針對煙霧進行監(jiān)控的區(qū)域并且被所述接收器接收，對所述控制器編程，以便基于至少一個接收光強閾值，監(jiān)控一個或多個預定的報警和/或故障狀況的出現(xiàn)；所述控制器適于執(zhí)行在此描述的方法。
所述控制器可以在出現(xiàn)一個或多個預定的報警和/或故障狀況時采取行動。例如，所述行動可以是產(chǎn)生報警或錯誤信號。本發(fā)明還提供了包括這樣的控制器的微粒探測系統(tǒng)。所述微粒探測系統(tǒng)可以進一步包括，用于接收光的接收器；布置為發(fā)射一個或多個波長的光的一個或多個光源，使得來自所述一個或多個光源的光穿過將針對煙霧進行監(jiān)控的區(qū)域并且被接收器接收。優(yōu)選地， 每個光源是發(fā)光二極管。接收器可以包括光傳感器元件陣列，例如，接收器可以是視頻照相機。本發(fā)明的又一方面還可以提供運轉和操作微粒探測系統(tǒng)的方法，包括布置一個或多個光源及一接收器，使得來自所述一個或多個光源的光在被接收器接收之前穿過將針對煙霧進行監(jiān)控的區(qū)域；以及執(zhí)行本發(fā)明的第一方面的實施例的方法。在又一方面，還提供了用于監(jiān)控某一體積的微粒探測系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括至少一個發(fā)射器，所述發(fā)射器適于發(fā)射一條或多條光束；接收器，所述接收器適于接收來自至少一個發(fā)射器的在穿過受監(jiān)控體積之后的所述一條或多條光束；控制器，所述控制器適于根據(jù)所述接收器的輸出，確定所述體積中微粒的存在；以及用于確定用于微粒探測的發(fā)射器的光輸出強度的裝置。用于確定發(fā)射器的光輸出強度的裝置與發(fā)射器相關。用于確定發(fā)射器的光輸出強度的裝置可以包括一個或多個濾光器，其能夠選擇性地定位在發(fā)射器發(fā)射的光束的路徑上。發(fā)射器可以包括安裝裝置，所述安裝裝置設置為容納一個或多個濾光器元件，以使發(fā)射器發(fā)射的光輸出的強度能夠被設定到預定的水平。用于確定發(fā)射器的光輸出強度的裝置可以包括電子控制裝置，所述電子控制裝置適于對發(fā)射器的光輸出進行電子控制。所述電子控制裝置可以包括一個或多個能夠手動控制的開關，以便選擇發(fā)射器的光輸出強度。電子控制裝置可以與接收器數(shù)據(jù)通信，并且適于接收來自接收器的控制信息，所述信息與所接收的來自發(fā)射器的亮度級相關，并且適于響應于所述控制信息控制發(fā)射器的光輸出。用于確定用于微粒探測器的發(fā)射器的光輸出強度的裝置可以與接收器相關。發(fā)射器可以適于以不同的強度水平發(fā)射多個信號。在這種情況下，用于確定微粒探測的發(fā)射器的光輸出強度的裝置可以包括，與接收器相關的用以確定所接收的對應以不同強度水平發(fā)射的多個信號的光強水平的裝置，并且將接收的光強水平與一個或多個準則比較，以確定用于微粒探測的發(fā)射器的光輸出強度。發(fā)射器可以適于發(fā)射重復圖樣的信號，包括不同強度水平上的多個信號；而接收器可以適于選擇性地接收處于重復圖樣中的確定為用于微粒探測的一個或多個信號。發(fā)射器可以包括用于產(chǎn)生重復圖樣的信號(包括多個信號)的裝置，其被設置為在探測系統(tǒng)的接收器處產(chǎn)生不同的接收的亮度級。微粒探測系統(tǒng)最優(yōu)選地是光束探測器。所述重復圖樣的信號可以包括以不同強度水平發(fā)射的信號。重復圖樣的信號可以包括不同持續(xù)時間的信號。在另一方面，本發(fā)明提供了用于微粒探測系統(tǒng)的發(fā)射器，包括至少一個光源，以產(chǎn)生至少一個波長下的光束；在其中安裝所述光源的殼體；能夠選擇性地相對于所述光源
37安裝的一個或多個濾光器，用于選擇性地衰減光束。發(fā)射器可以包括電源，以向所述至少一個光源供電。發(fā)射器可以包括控制電路，以控制所述至少一個光源的照明模式。在另一方面，本發(fā)明提供用于微粒探測系統(tǒng)的接收器至少一個光傳感器，用于測量從微粒探測系統(tǒng)的發(fā)射器接收的亮度級；控制器，以選擇性地啟動所述光傳感器以接收信號。控制器能夠適于選擇性地將所述光傳感器啟動以接收由微粒探測系統(tǒng)的發(fā)射器發(fā)射的預定的信號。發(fā)射器發(fā)射的預定的信號可以根據(jù)傳感器在早期接收的測量的亮度級來確定。測試濾光器包括至少一個薄層狀濾光元件并且設置為，對微粒探測器發(fā)射的第一波段中的光的透射程度與對微粒探測器發(fā)射的第二波段中的光不同。優(yōu)選地，測試濾光器對微粒探測器發(fā)射的較短波長中的光的透射程度小于其對微粒探測器發(fā)射的較長波長中的光的透射程度。所述測試濾光器可以包括一層或多層濾光材料。在一個實施例中，一層或多層濾光材料可以由一種能實現(xiàn)對兩個波長的不同透射率的材料形成。可選擇地，濾光元件中的一個或多個可以用顏色選擇透射材料處理或浸漬。 在這種情況下，材料可以是染料。在優(yōu)選的形式中，測試濾光器包括多個濾光元件，其組合方式使得可以獲得預定的透射特性。優(yōu)選地，該透射特性模仿處于預定濃度的煙霧。多個薄層的組合方式可以提供可選擇的透射特性。在一個實施例中，一層或多層材料已經(jīng)添加了具有預定尺寸范圍的微粒，所述預定尺寸范圍與所測試的探測器所要探測的微粒相對應。最優(yōu)選地，微粒直徑在0. 2至1. 0 微米之間。在又一實施例中，濾光元件可以具有表面處理，以產(chǎn)生所需的吸收特性。在一個形式中，濾光元件可以包括變形表面。所述變形表面可以由，例如機械磨損、微粒噴砂、化學或激光刻蝕所引起。在可選擇的實施例中，第三種形式，表面印有對應預定透射的預定數(shù)量的點。濾光元件可以反射或吸收沒有透射的光。然而，吸收通常是更便利的。在第一方面，本發(fā)明提供微粒探測器的接收器，所述接收器包括至少一個接收器元件，其適于接收光，并且輸出指示在多個空間位置接收的光強的信號；以及光學系統(tǒng)，包括至少一個波長選擇元件，設置為，同時接收多個波長處的光并且向一個或多個傳感器元件發(fā)射兩個或更多波段中的光，從而能夠獲得一個指示所接收的至少兩個波段中的光強的輸出信號。在優(yōu)選的形式中，接收器設置為，基本同時地在多個空間獨立的位置測量多個波段中接收的光強。在本發(fā)明的一個形式中，波長選擇元件可以包括一個或多個位于接收器前的光路上的濾光元件。最優(yōu)選地，一個或多個濾光元件包括馬賽克染料濾光器。可選擇地，波長選擇元件可以包括一個或多個分光元件，例如棱鏡、衍射光柵或其他元件。在又一選擇中，所述分光元件可以與光傳感器元件結合，并且包括一個多個層的光敏元件，其中多個層的光敏元件的對應層設置為，測量對應的波段中的光的強度。
在優(yōu)選的形式中，關注的波段包括紅外波段和紫外波段。在該示例中，波長選擇元件可以是紅外選擇和紫外選擇的。在本發(fā)明的一些實施例中，波長選擇元件可以適于將入射的光束分裂為各個波長組分并且將每個波長組分引導至對應的傳感器或傳感器的元件子集。在又一方面，本發(fā)明提供用于光束探測器的接收器，包括具有多個通帶的濾光裝置。在一個形式中，所述濾光裝置可以包括多個通帶干涉濾光器。例如，這樣的濾光器可以布置為選擇性地在第一通帶傳感器中發(fā)射長波以及該波長的一個或多個諧頻。例如，濾光器可以設計為基本上傳輸800納米處和400納米處的所有的光，然而阻擋其他波長處的大部分光。濾光裝置可以包括多個濾光器。例如，所述多個濾光器可以包括一個以上的干涉濾光器或多個染色濾光器或其他類似的濾光器。所述多個濾光器能夠以預定的空間模式布置，使得不同通帶中的光落在接收器的傳感器的不同部分。在本發(fā)明的又一方面，提供了投射光束微粒探測器，包括上述類型的接收器。優(yōu)選地，該微粒探測器包括復色光源。最優(yōu)選地，光源可以適于同時發(fā)射多個波段的光。在特別優(yōu)選的形式中，光源包括同時操作的單色光源。然而，可以可選擇地包括復色光源。復色光源可以包括氙脈沖管或氪光源。可選擇地，發(fā)光體可以是磷光材料和布置為照亮所述磷光材料的發(fā)光體的結合。發(fā)光體可以是例如LED。在本發(fā)明的又一方面，提供了用于光束探測器的發(fā)射器，包括適于發(fā)射多個波段的光的光源，所述多個波段本質(zhì)上對應光束探測器的接收器的濾光器各個通帶。在本發(fā)明的又一方面，提供了光束探測器，所述光束探測器包括根據(jù)本發(fā)明上述方面制造的至少一個接收器和發(fā)射器。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了煙霧探測器，包括適于發(fā)射光束的發(fā)射器；具有帶有多個傳感器元件的傳感器的接收器，用于探測所述光束，每個傳感器元件適于產(chǎn)生與照射在其上的光強相關的信號；所述發(fā)射器和接收器布置為，使得來自所述發(fā)射器的光束的至少一部分被所述接收器接收；位于光束到達接收器的傳播路徑上的光束擴散光學器件，用于在光傳感器上形成光束的擴散圖像；以及控制器，所述控制器處理由多個傳感器元件產(chǎn)生的電信號，以確定所接收光束的強度，并且將報警和/或故障邏輯應用至強度數(shù)據(jù)，以確定是否滿足預定的狀況，并且在滿足預定狀況的情況下采取行動。光束擴散光學器件可以包括透鏡，所述透鏡將光束聚焦在與傳感器并不重合的一點上。光束擴散光學器件可以可選地包括擴散器，所述擴散器可以位于發(fā)射器和光傳感器之間。擴散器和透鏡可以一起使用。光束的擴散圖像優(yōu)選地覆蓋接收器的傳感器上的多個傳感器元件。例如，其可以覆蓋2至100個元件。優(yōu)選地，其覆蓋4至20個傳感器元件，盡管這更多地取決于傳感器上的傳感器元件的密度和尺寸。光束的擴散圖像優(yōu)選地大于光束的銳利的聚焦圖像?？刂破鲀?yōu)選地適于將從多個光傳感器接收的信號組合，以確定所接收的亮度級。 在優(yōu)選的形式中，增加從多個傳感器元件測量的亮度級。增加之前，對每個起作用的傳感器元件的信號水平進行加權。控制器可以確定對應光傳感器上的光束圖像的信號中心的位置，并且根據(jù)每個傳感器與信號中心的位置之間的距離，對來自每個傳感器元件的信號進行加權。發(fā)射器可以發(fā)射具有兩個或更多波段中的組分的光束。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了用于探測微粒的方法，包括從發(fā)射器朝向具有包括多個傳感器元件的傳感器的接收器發(fā)射光束；布置接收器，使其接收光束；在傳感器上形成光束的擴散圖像；產(chǎn)生與與所接收的由所述多個傳感器元件中的至少那些被光束照射的傳感器元件探測到的亮度級的強度相關的電信號；基于多個信號確定所接收的光束的強度；對所接收的確定的強度應用報警和/或故障邏輯；以及如果確定了預定的報警和/或故障狀況，則采取行動。形成光束的擴散圖像的步驟可選地包括使得光束散焦，從而使其被聚焦在與光傳感器不重合的位置。可選擇地或附加地，擴散光束的步驟可以包括在所述發(fā)射器和所述接收器之間放
置擴散器。確定所接收光束的強度的步驟可以包括將所接收的多個信號結合。該信號可以在結合中被加權。例如，所述方法可以包括確定光束的擴散圖像的信號中心的位置，并且根據(jù)信號對應的傳感器元件離開信號中心的位置的距離對信號進行加權。在第一方面，本發(fā)明提供用于微粒探測系統(tǒng)的組件，包括第一處理器和第二處理器，所述第一處理器適于間歇性地接收來自圖像捕捉設備的數(shù)據(jù)并且處理所述數(shù)據(jù)，而第二處理器與所述第一處理器通信連接并且適于選擇性地啟動第一處理器。第二處理設備可以附加地設置為，執(zhí)行微粒探測系統(tǒng)以下功能中的一個或多個 與連接至微粒探測器的外部數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)通信；控制所述系統(tǒng)的一個或多個接口組件；監(jiān)控組件的故障狀況或其他功能。優(yōu)選地，所述第二處理器具有比所述第一處理器更低的功耗。組件還優(yōu)選地包括成像裝置，以接收來自與微粒探測系統(tǒng)相關的發(fā)射器的一個或多個光信號。在本發(fā)明的第二方面，提供了用于微粒探測系統(tǒng)的方法。所述方法包括，使用第二處理器監(jiān)控第一處理器的啟動時期；響應于來自所述第二處理器的信號啟動所一處理器；以及利用所述第一處理器執(zhí)行一個或多個數(shù)據(jù)處理步驟。所述方法可以包括，在完成一個或多個處理任務后停用所述第一處理器。所述第一處理器優(yōu)選地適于處理來自微粒探測系統(tǒng)的接收器的視頻數(shù)據(jù)。在一個方面，本發(fā)明提供了用于微粒探測器的光源，包括用于發(fā)射至少一束光的至少一個發(fā)光體，用于照亮受監(jiān)控區(qū)域的一部分；用于向所述光源提供電力的電池；用于測量所述電池的電壓或其電流輸出的至少其中之一的電池監(jiān)控器；控制器，所述控制器設置為，控制光源的至少一個發(fā)光體的照明，接收所述電池的
40電壓或其電流輸出的至少其中之一，以及確定表示剩余的預期電池壽命的閥門(valve)。優(yōu)選地，在剩余的預期電池壽命小于預定時間段的情況下，所述控制器適于產(chǎn)生對剩余的預期電池壽命的指示。優(yōu)選地，所述光源包括環(huán)境監(jiān)控器，以監(jiān)控影響剩余的預期電池壽命的環(huán)境因素， 例如溫度。所述預定的時間段優(yōu)選地比定期的、推薦的或指定的用于所述光源的維修間隔的時間段更長。在另一方面，本發(fā)明提供環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，包括光束探測器子系統(tǒng)，所述光束探測器子系統(tǒng)包括至少一個發(fā)射器和至少一個接收器，所述發(fā)射器適于發(fā)射一束或多束光穿過受監(jiān)控區(qū)域，而所述接收器適于接收所述發(fā)射器發(fā)射的至少一束光；至少一個附加的環(huán)境監(jiān)控器，適于檢測與受監(jiān)控區(qū)域相關的環(huán)境狀況，并且適于經(jīng)由光通信信道，將輸出發(fā)送給所述光束探測器子系統(tǒng)的接收器。在優(yōu)選的形式中，光通信信道可以通過調(diào)制光束探測子系統(tǒng)的一個或多個發(fā)射器輸出的光束而實現(xiàn)?？蛇x擇地，光通信信道可以包括發(fā)光體，所述發(fā)光體與一個或多個附加的環(huán)境監(jiān)控器相關并且布置為位于光束探測器子系統(tǒng)的接收器的視場中，其中所述發(fā)光體適于被調(diào)制，以發(fā)送相關的環(huán)境監(jiān)控器所檢測到的狀況。在特別優(yōu)選的形式中，所述微粒探測子系統(tǒng)的光接收器可以包括一個或多個傳感器，所述傳感器包括適于在多個空間位置測量所接收的光強的檢測元件。這樣的系統(tǒng)可以用于同時監(jiān)控光通信信道以及光束探測器子系統(tǒng)的一個或多個發(fā)射器的微粒探測光束。在本發(fā)明的又一方面，提供了光束探測系統(tǒng)，包括多個光束探測器；至少一個控制器，所述控制器與探測器進行數(shù)據(jù)通信并且從所述光束探測器中的每一個接收輸出。所述控制器適于將至少一對光束探測器的輸出相關聯(lián)，所述一對光束探測器在空間上對于它們的光束長度的至少一部分而言是本質(zhì)上重合的，并且在預定的相關狀況存在的情況下，確定已經(jīng)出現(xiàn)微粒探測事件或是故障狀況。在一個形式中，相關性包括時間相關性。所述相關性可以包括微粒探測水平相關性。在簡單的形式中，所述相關性可以簡單地通過比較兩個或更多光束探測器的微粒探測水平是否基本相等而執(zhí)行，可選擇地，可以相互比較用于多個光束探測器的微粒探測特性，以確定它們之間的相關程度。在本發(fā)明的另一方面，提供了操作微粒探測系統(tǒng)的方法，所述微粒探測系統(tǒng)包括多個光束探測器，所述多個光束探測器具有能在至少一點本質(zhì)上重合的光束。所述方法包括接收來自所述多個光束探測器的輸出，確定在這些輸出的至少兩個之間是否存在相關狀況，并且如果存在預定的相關狀況，根據(jù)預定的微粒探測和/或故障邏輯，確定已經(jīng)發(fā)生微粒探測事件或故障報警事件。所述報警可以包括將兩個探測器的隨時間變化的微粒探測特性互相關。其還可以或者可選擇地包括，確定微粒探測狀態(tài)之間的關聯(lián)，即兩個或更多探測器之間的報警水平或報警閾值的交叉。在整個說明書中，術語“光束”將用于指代發(fā)光體(例如LED)的輸出。不必將光束校準或限制在單一方向上，而是可以是發(fā)散的、會聚的或任何適宜的形狀。相似地“光”應當理解為廣泛指代電磁輻射，而并不限于電磁波譜的可見部分。
在本發(fā)明的另一方面，提供了微粒探測系統(tǒng)，包括至少一個光源，所述光源適于照射受監(jiān)控的體積，所述照射包括脈沖序列，所述脈沖序列包括多個脈沖，所述脈沖序列以第一周期重復；接收器，所述接收器具有視場，并且適于接收來自至少一個光源的已經(jīng)穿過受監(jiān)控的體積之后的光，還適于產(chǎn)生表示在所述接收器視場中的區(qū)域接收的光強的信號， 所述接收器設置為，以曝光時間和接收幀率所限定的系列，從所述至少一個光源接收光；與接收器相關的處理器，適于處理接收器產(chǎn)生的信號，其中每一個多個脈沖中以脈沖序列發(fā)射的脈沖具有與接收幀率相關的時間位置。脈沖序列中的脈沖具有大約是曝光時間一半的持續(xù)時間。優(yōu)選地，脈沖序列的重復周期本質(zhì)上比在時間上相鄰的幀之間的時期更長。幀率是以下范圍中的任意一個 100fps-1500fps、900fps-1100fps、500fps-1200fps。最優(yōu)選地，幀率是大約 lOOOfps。脈沖的持續(xù)時間優(yōu)選地是大約1 μ s至100 μ S。最優(yōu)選地，脈沖的持續(xù)時間是大約 50 μ S。曝光時間通常是2至200 μ S。優(yōu)選地，曝光時間是大約100 μ S。脈沖序列可以包括至少一個同步脈沖。優(yōu)選地是兩個。脈沖序列可以包括至少一個第一波長的脈沖。脈沖序列可以包括至少一個第二波長的脈沖。脈沖序列可以包括至少一個數(shù)據(jù)脈沖。幀率以及脈沖中的每一個之間的時間間隔選擇為，使得至少在第一時段，在它們之間存在改變的相位差。對幀率以及脈沖中的每一個之間的時間間隔進行選擇，每一個脈沖之間的時間間隔使得，脈沖序列中的每一個脈沖基本落在各曝光時間內(nèi)。在本發(fā)明的另一方面，提供了用于微粒探測系統(tǒng)的方法，所述系統(tǒng)包括至少一個光源，所述光源適于照射受監(jiān)控的體積，接收器，所述接收器具有視場，并且適于接收來自至少一個光源的已經(jīng)穿過受監(jiān)控的體積之后的所述光，還適于產(chǎn)生表示在所述接收器視場中的區(qū)域接收的光強的一系列幀，以及與接收器相關的處理器，適于處理接收器產(chǎn)生的信號并且提供輸出；所述方法包括確定接收器從中接收光的光源的數(shù)量。所述的方法可以進一步包括分析所述接收器輸出的多個幀，以確定光源的數(shù)量。所述的方法可以進一步包括在確定光源的數(shù)量的步驟期間，以高幀率操作所述接收器；并且接著以第二較低的幀率操作所述接收器。所述方法可以進一步包括分析來自所述接收器的多個幀，以在各幀之間識別接收的亮度級具有相對大的變化的區(qū)域，以識別接收器視場中的候選位置。所述方法可以進一步包括將對于各幀之間的位置接收的亮度級中的變化與一閾值相比。所述方法可以進一步包括嘗試將接收器與對發(fā)射器所期望的預定的發(fā)射圖樣同步，并且在成功同步的情況下確定候選位置正在從發(fā)射器接收光。所述方法可以進一步包括嘗試將接收器與對發(fā)射器所期望的預定的發(fā)射圖樣同步，并且在沒有成功同步的情況下確定候選位置沒有從發(fā)射器接收光。嘗試將接收器與對發(fā)射器所期望的預定的發(fā)射圖樣同步的步驟可以包括捕捉包括候選位置的多個至少是部分的幀；將所接收的幀與接收的、對應于發(fā)射器發(fā)射的脈沖序列的光的期望圖樣比較；嘗試使用鎖相環(huán)與接收的圖樣同步。將所接收的幀與接收的、對應發(fā)射器發(fā)射的脈沖序列的光的期望圖樣比較的步驟可以包括確定所接收的光的參考水平，所述水平表示對于候選位置沒有脈沖被接收的時亥IJ;將從每個脈沖接收的亮度級與所述參考水平比較，并且如果差別超出預定的閾值，確定脈沖被接收。將所接收的幀與接收的、對應發(fā)射器發(fā)射的脈沖序列的光的期望圖樣比較的步驟可以包括確定對應期望圖樣的一系列脈沖是否被接收。所述方法可以進一步包括，將所確定的光源數(shù)量與預定的光源數(shù)量進行比較；并且在確定的數(shù)量與預定的數(shù)量不匹配的情況下重復確定步驟；或者發(fā)出故障信號。為了更清楚地解釋本發(fā)明的每個方面及其實現(xiàn)方式，已經(jīng)參照獨立的實施例對這些方面進行了描述。本領域技術人員將會容易理解如何將兩個或更多這樣的實施例結合為本發(fā)明的實現(xiàn)方式。由此，應當理解的是，本說明書中公開和限定的本發(fā)明延伸至兩個或更多單獨的特征和方面的結合，這些特征和方面從文字和附圖中是顯而易見的。所有這些不同的結合構成了本發(fā)明的多個可選擇的方面。在整個說明書中，術語“光束”將用于指代發(fā)光體(例如LED)的輸出。不必將光束校準或限制在單一方向上，而是可以是發(fā)散的、會聚的或任何適宜的形狀。相似地“光”應當理解為廣泛指代電磁輻射，而并不限于電磁波譜的可見部分。正如在此使用的，除了內(nèi)容上有特別要求的地方，術語“包括(comprise)”及其變體，例如“包括(comprising)”、“包括(comprises) ”和“包括(comprised) ”并不旨在排除另外附加的部件、整體或步驟。


現(xiàn)在參照附圖，通過僅僅是非限定性的示例，對本發(fā)明例示的實施例進行描述，其中圖1示出了傳統(tǒng)的光束探測器；圖2示出了能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的實施例的光束探測器；圖3示出了能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的實施例的光束探測器；圖4示出了可能在光束探測器中引起反射的情形；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例制造的光束探測器中的接收器的近視圖；圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實施例制造的光束探測器結構；圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實施例制造的光束探測器裝置；圖8示出了根據(jù)本發(fā)明制造的光束探測器的另一實施例；圖9示意性地示出了本發(fā)明的實施例，其中發(fā)射器和接收器的偏振態(tài)對齊；圖10示意性地示出了本發(fā)明的實施例，其中發(fā)射器和接收器處的偏振態(tài)正交安排；圖11示出了本發(fā)明的實施例，其中兩條正交偏振的光束發(fā)射至偏振敏感的接收器；圖12示出了本發(fā)明的實施例，其中發(fā)射器發(fā)射即將被兩個正交偏振的接收器接收的單一偏振光束；圖13示出了受到根據(jù)本發(fā)明的實施例進行操作的微粒探測系統(tǒng)監(jiān)控的體積的平面圖14示出了經(jīng)過圖13的體積的截面圖，示出了該系統(tǒng)的接收器和一個發(fā)射器；圖15示出了用于本發(fā)明的實施例的接收器示例的示意圖；圖16示出了用于本發(fā)明的實施例的發(fā)射器的示意圖；圖17示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的煙霧探測器和安裝裝置；圖18示出了圖17所示的煙霧探測器的截面?zhèn)纫晥D；圖19示出了根據(jù)本發(fā)明的煙霧探測器裝置的另一實施例的側視圖；圖20示出了根據(jù)本發(fā)明的煙霧探測器裝置的另一實施例的平面圖；圖21示出了根據(jù)本發(fā)明的煙霧探測器裝置的又一實施例的示意圖；圖22示出了根據(jù)本發(fā)明的可選擇實施例制造的煙霧探測器組件的截面圖；圖23是具有第一模塊和第二模塊的煙霧探測器組件的示意圖，該組件在這兩個模塊組裝好后啟動；圖M是根據(jù)本發(fā)明的實施例的發(fā)射器的立體圖；圖25是圖M的發(fā)射器的制動塊和轉軸的近視立體圖；圖沈是圖M的接收器的局部剖視圖；圖27是根據(jù)本發(fā)明的實施例的接收器的立體圖；圖觀是圖27的發(fā)射器的制動塊、杠桿臂和轉軸的立體圖；圖四示出了在根據(jù)本發(fā)明的實施例的光束探測器中的所接收的兩個波長的光的圖線；圖30示出了在執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的實施例的方法時的增益和修正的輸出的曲線；圖31示出了在本發(fā)明的實施例中所接收的兩個波段處的亮度水平；圖32示出了在圖31所示的條件下，在執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的實施例的方法時修正的輸出水平和調(diào)節(jié)的增益水平；圖33示出了包括根據(jù)本發(fā)明的實施例的光源的微粒探測系統(tǒng)；圖34示出了在部分被外來物體遮擋時圖33的光源；圖35示出了在被煙霧遮擋時圖33的光源；圖36示出了圖33至35所示的光源的可選擇實施例；圖37示出了包括根據(jù)本發(fā)明的可選擇實施例的光源的微粒探測系統(tǒng)；圖38示出了在部分被外來物體遮擋時圖37的光源；圖39示出了圖37和38所示的光源的可選擇實施例；圖40示出了能夠在本發(fā)明的實施例中使用的光學子系統(tǒng)；圖41和42示出了根據(jù)本發(fā)明的又一實施例的光源；圖43和44示出了修改在微粒探測系統(tǒng)中使用的光源的束寬的效果；圖45和46示出了微粒探測系統(tǒng)中所用的發(fā)射光中的不同波段的光具有不同空間分布的優(yōu)點；圖47示出了能夠在本發(fā)明的第一實施例中使用的發(fā)光體；圖48示出了能夠在本發(fā)明的實施例中使用的發(fā)光體進一步的細節(jié)；圖49示出了能夠在本發(fā)明的實施例中使用的發(fā)光體的又一實施例；圖50是示出了能夠在本發(fā)明的實施例中使用的電路的示意性框圖；圖51是示出了圖50的電路操作的圖線；
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圖52是示出了能夠在本發(fā)明的實施例中使用的第二電路的示意性框圖；圖53是示出了圖50的電路的操作的圖線；圖M示出了使用本發(fā)明實施例的光束探測器的光源的示意圖；圖55示出了使用本發(fā)明實施例的光束探測器的光源的示意圖；圖56示出了使用本發(fā)明實施例的光束探測器的光源的示意圖；圖57示出了在其中安裝根據(jù)本發(fā)明實施例的微粒探測系統(tǒng)的房間；圖58示出了可以被執(zhí)行以安裝根據(jù)本發(fā)明的實施例來操作的光束探測器的過程的一個實施例的流程圖；圖59示出了可以在安裝之后由根據(jù)本發(fā)明實施例的光束探測器的控制器執(zhí)行的過程的一個實施例的流程圖；圖60示出了可以在安裝之后由根據(jù)本發(fā)明實施例的光束探測器的控制器執(zhí)行的過程的另一實施例的流程圖；圖61示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的發(fā)射器的一部分；圖62示出了圖61所示的發(fā)射器的第二實施例；圖63示出了能夠用于本發(fā)明的實施例的示例性衰減器；圖64是時序圖，示出了發(fā)射功率圖和對應的接收器狀態(tài)，示出了本發(fā)明的另一實施例；圖65示意性地示出了采用根據(jù)本發(fā)明的一方面的測試濾光器的微粒探測系統(tǒng)；圖66示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例制造的示例性的測試濾光器；圖67是根據(jù)本發(fā)明的實施例制造的濾光器的透射譜的圖線；圖68至75示出了根據(jù)本發(fā)明的一方面制造的濾光器的多個實施例；圖76示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例制造的微粒探測系統(tǒng)；圖77示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例制造的示例性的接收器；圖78示出了根據(jù)本發(fā)明的光接收器的又一例示性實施例；圖79示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例制造的又一光接收器；圖80示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例制造的光接收器的第四實施例；圖81是使用本發(fā)明的實施例的光束探測器的示意圖；圖82是圖81所示的光束探測器的示意圖，示出了不同的發(fā)射器位置；圖83是示出了本發(fā)明實施例的擴散裝置的一個實施例的示意圖，其中發(fā)射器足夠遠，使得進入透鏡的光線是基本平行的；圖84是示出了本發(fā)明的擴散裝置的另一實施例示意圖；圖85示出了本發(fā)明的一方面的又一實施例；圖86至89示出了能夠用于本發(fā)明的實施例(例如圖85所示的是實施例)的多個波長濾光器裝置；圖90是火災報警系統(tǒng)的示意圖，其可以適于根據(jù)本發(fā)明的實施例進行操作；圖91示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的光束探測器的接收器部件的示意性框圖；圖92示出了用于本發(fā)明的實施例的示例性脈沖序列；圖93示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)；圖94示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的第二實施例；
圖95示意性地示出了能夠用于本發(fā)明的實施例的光源；圖96示出了根據(jù)本發(fā)明的又一實施例制造的系統(tǒng)。
具體實施例方式圖4示出了上述類型的光束探測器。光束探測器100包括發(fā)射器102和接收器 104。建立光束探測器100以探測體積101(例如可以是房間)中的微粒。發(fā)射器102發(fā)射發(fā)散的光束，覆蓋由線106限定的照明區(qū)域。光束包括徑直的照明路徑108，其無反射地到達接收器104。在發(fā)射器102的照明區(qū)域106內(nèi)，一些光線將通過反射的路徑到達接收器 104，所述路徑如路徑110，其在限定體積101的天花板112上反射。本發(fā)明人已經(jīng)確定，如果滿足特定條件，則可以忽略反射光束110的存在。例如，如果接收的光束滿足最小接收強度的要求；以及在光束包含可分辨特性(例如波長組分和/或偏振態(tài))并且所接收的光束擁有這些預定的特性的情況下。在某些情況下，有關系的是，用于探測微粒的光束是徑直的光束108還是反射的光束110，例如在多波長系統(tǒng)中，可能的是，天花板112的表面涂層使得一個波段中的光將比第二波段中的光被更完全地反射。當所述波段與發(fā)射器102發(fā)射的、 用于由接收器104進行微粒探測的波段一致時，所接收的這兩個波段中的光強的差式度量將在反射的光路110和徑直的光路108中有不同的表現(xiàn)。由此，在這種情況下，有必要正確辨別徑直光路的光束108。圖5示出了一種用于在這樣的系統(tǒng)中將徑直的光束從反射的光束中確定出來的機制。在圖5中，對應的部件將由與圖4相同的附圖標記表示。圖5示出了光束探測器100 的接收器104的近視圖，示出了反射的光束110和徑直的光束108。圖5還示出了接收器 104的傳感器200的細節(jié)。在該實施例中，通過對光接收器104設置具有高的空間分辨率的傳感器，提高了從反射的光束110中分辨出徑直的光束108的可能性。如上所述，接收器 104的傳感器200包括多個傳感元件202，這些傳感元件202能夠在不同的空間位置獨立地探測所接收的光的強度。在圖5中，通過提供高分辨率的傳感器200，可以看到一組像素208 被徑直的光束108照亮，而一組獨立且不同的傳感器元件210被所接收的反射的光束110 照亮。如果傳感器元件的尺寸本質(zhì)上較大，則不可能將接收的這兩條光束分辨到不同組的傳感器元件中。在特別優(yōu)選的形式中，在由徑直的光束和反射的光束所限定的平面的方向上，光傳感器的空間分辨率是特別高的。在多數(shù)實施例中，能夠?qū)⒐馐綔y器的控制器設置為，確定哪個光斑(例如210或 208)具有最高的強度并且將最高強度的光束用于微粒探測。通常，最亮的接收光束將對應徑直的光線108。在極端情況下，所接收的兩條光束的強度之間可能沒有足夠的可辨別的差另O。在這種情況下，到達接收器的、距離反射面最遠的光束優(yōu)選地被選為徑直的光束，因為另一光束(即距離反射面更近的光束)更有可能是反射的光線。在一個典型實施例中，圖像傳感器的分辨率是640X480像素。圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的另一光束探測器裝置。在這種情況下，光束探測器300包括發(fā)射器302和接收器304。光束探測器的操作基本上與別處描述的光束探測器相同。然而，該光束探測器裝置還包括兩個附接至反射面310的擋板306和308。擋板 306和308從反射面310朝向徑直的光路312向外延伸，并且起到攔截有可能到達反射器 304的反射的光路的作用。擋板的數(shù)量和長度可以選擇為適于特定的安裝，并且可以定位為幾乎完全朝著徑直的光束312向下延伸?？蛇x擇地，如果有可能精確定位，則可以使用相對短的擋板(如果能夠確定反射的光束的精確位置)。另一選擇涉及較長的擋板，其具有精確定位的孔，使得徑直的光束312從孔中穿過。正如將會理解的，通過將發(fā)射器和接收器放置為非?？拷粋€已存在的將發(fā)揮擋板作用的結構，可以達到相同效果，例如在倉庫類型的安裝中，其中倉庫具有多個水平延伸的天花板維持的光束(位于天花板下方)，發(fā)射器和接收器可以稍稍位于光束以下，使得光束有效地操作，一如擋板防止了來自天花板表面的反射的干擾。圖7示出了本發(fā)明的另一實施例。該實施例示出了包括發(fā)射器3M和接收器356 的光束探測器裝置350。發(fā)射器3M發(fā)射一束或多束光，覆蓋預定的照明區(qū)域，并且正如參照前面實施例的討論，徑直的光束358和反射的光束360均可以到達接收器356。在該實施例中，將接收器設置為，使其具有在反射的方向上相對窄的視場θ并且接收器356因此不能“看到”反射面362。如果接收器356不能看到反射面362，從發(fā)射器354到接收器的將會產(chǎn)生足夠強的信號以便能夠辨別的唯一光路將是徑直光束358。相似地，可以限制發(fā)射器 3Μ的照明區(qū)域，使其不照亮反射面362。通常，在光束探測器安裝中，反射面將是受監(jiān)控的房間的天花板。在這種情況下，需要在豎直方向上限制接收器356的視場和/或發(fā)射器354 的照明區(qū)域。合適的視場或照明區(qū)域?qū)⒕哂?°至5°之間的發(fā)散角度。然而，這種要求將根據(jù)系統(tǒng)的幾何結構而有所不同。顯然，發(fā)射器和接收器之間距離較長(例如100米)的系統(tǒng)將會要求非常窄的光束發(fā)散角或視角以達到這種結果。然而，在發(fā)射器和接收器之間僅有3米的實施例中，更寬的照明角度和視場是可接受的?？拷瓷涿嬉矊⒂绊憺檫_到前述結果而所需的角度。圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的一個方面的光束探測器的另一實施例。在該實施例中， 光束探測器500包括發(fā)射器502和接收器504。發(fā)射器502包括兩個發(fā)光體502Α和502Β。 每個發(fā)光體502Α和502Β發(fā)射一束或多束光，覆蓋其各自的照明區(qū)域，并且可以引出到達接收器504的徑直的光束508和反射的光束510。這兩個發(fā)光體502Α和502Β設置為以預定的照明順序啟動，使得能夠通過分析在接收器504接收的光，確定所接收光束的源(即確定其來自哪個發(fā)射體)。在該實施例中，經(jīng)由徑直的光路508到達接收器504的光將在接收器傳感器(未示出)上形成圖像514Α，而通過反射的光路510在接收器處接收的光將在接收器504的傳感器上形成例如在514Β示出的圖像。正如將會理解的，這兩種情況(即徑直的和反射的)中在接收器上形成的圖像的彼此不同之處在于，一個圖像是另一圖像的鏡像。以徑直方式形成的圖像514Α保持兩個光源502Α和502Β的相對位置，而在反射方式形成的圖像514Β中，這兩個光源502Α和502Β的位置在包含反射的光束和接收器的平面中翻轉。由此，通過分析接收的圖像，可以確定哪一對接收的光束對應徑直的光路508以及哪一對對應反射的光路510。在本發(fā)明的其他實施例中，這兩個光源502Α和502Β可以是具有不同波長或偏振特性的發(fā)光體，而不是以不同的調(diào)制圖形來照射它們。正如本領域技術人員將會理解的，以任何形式布置的光均可以在發(fā)射器上成像。 例如，能夠?qū)⒁恍┛煞直娴陌l(fā)光體的一個二維光線納入發(fā)射器中，以允許確定徑直的或來自相對于光束任意定向的任意反射面的反射光束。現(xiàn)在轉到圖9，示出了光束探測系統(tǒng)1100。該光束探測系統(tǒng)可以是上述任意的類型并且包括發(fā)射器1102和接收器1104。發(fā)射器可以發(fā)射任意數(shù)量的處于任意的一個或多個發(fā)射波段中的光束。發(fā)射器1102發(fā)射的一條或多條光束被接收器1104接收。在該實施例中，發(fā)射器布置為發(fā)射偏振光(例如豎直方向的偏振光)。接收器1104僅適于接收與發(fā)射的光具有相同偏振態(tài)的光。能夠以多種方式實現(xiàn)發(fā)射器的偏振，包括使用固有偏振的光源(例如激光二極管)或者通過在隨機(或其他)偏振的光源的光路上放置偏振濾光器。相似地，通過接收器的固有特性或者通過在接收器的傳感器元件前方放置一個或多個偏振濾光器，可以確定接收器的偏振敏感性。在該示例中，通常不是偏振的或隨機偏振的妨害性的光(例如周圍的陽光)將基本被接收器丟棄，而所有發(fā)射的光束(一少部分被發(fā)射器和接收器之間的微粒和物體消除)將被接收器104接收。圖10示出了與圖9相似的系統(tǒng)。圖10中的系統(tǒng)1200包括發(fā)射器1202，其發(fā)射由接收器1204接收的光束1206。在該示例中，發(fā)射器在第一方向偏振(例如在豎直方向偏振)并且發(fā)射至少一束偏振光束1206。接收器1204布置為，接收與發(fā)射器1202發(fā)射的光束偏振態(tài)正交的光。在這種情況下，接收器1204適于接收水平方向偏振的光。這樣的偏振不重合表現(xiàn)出的益處在于，可以將光束路徑1206上的大微粒(例如灰塵)與小微粒(例如煙霧)區(qū)別開。這是因為大微粒(例如灰塵)趨于以隨機的偏振傳送散射光，并由此增加了在接收器1204處接收的光的交叉偏振分量。圖9和圖10中描述的兩個實施例的結合可以納入一種微粒探測系統(tǒng)。首先轉到圖 11，系統(tǒng)1300包括發(fā)射器1302和接收器1304。發(fā)射器1302適于發(fā)射光束1306A和1306B。 這兩條光束中的第一條1306A布置為以第一偏振態(tài)發(fā)射，而第二條光束1306B以正交的偏振態(tài)發(fā)射。接收器1304布置為，僅接收單一偏振態(tài)(例如第一偏振態(tài))的光。由此，正如將會理解的，參照圖9和圖10描述的兩種技術可以用于同一接收器。優(yōu)選地，發(fā)射器1302 布置為交替地產(chǎn)生光束1306A和1306B，使得這兩種偏振態(tài)的光束在不同時刻到達接收器 1304。圖12示出了可選擇的系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，光束探測器1400包括發(fā)射器1402和接收器1404。發(fā)射器1402設置為發(fā)射豎直偏振的光束1406。接收器1404適于能夠?qū)⒔邮盏墓夥纸鉃槎鄠€偏振態(tài)，例如分解為豎直的偏振態(tài)或水平的偏振態(tài)。這能夠通過設置多個相鄰的具有不同的偏振特性的光接收元件來實現(xiàn)，這些光接收元件同時或者交替地工作。在該示例中，在接收器元件之前設置分束器件1408，以將光束導入每個接收器。正如本領域技術人員將會理解的，選擇豎直和水平偏振作為說明只是出于便利， 可以選擇任意偏振狀態(tài)。此外，為了描述方便，選擇正交的偏振態(tài)來描述本發(fā)明。然而，本發(fā)明不應當限制為彼此對準或正交的偏振態(tài)。偏振之間的其他角向偏移也是可以的。本領域技術人員將能夠確定合適的計算值來考慮該變化。對于接收器或發(fā)射器，獲得偏振態(tài)的變化的一種方式是提供機械裝置，用于在光路上放置偏振濾光器。例如，可以使用螺線管作為啟動器，以將往復運動的偏振濾光器移入和移出光路?？蛇x擇地，可以使用旋轉濾光器機構，其具有圍繞一輪式結構的多個不同偏振方向的濾光器。通過旋轉經(jīng)過光路的所述輪式結構，能夠隨時間獲得不同的偏振狀態(tài)。其他的機械裝置也是可以的，例如，發(fā)射器402的光發(fā)射元件可以圍繞一軸線進行物理旋轉， 接收器的一個或多個傳感器亦可如此。其他的機械裝置對于本領域技術人員將是顯而易見的。圖13示出了房間400A的平面圖，其中安裝了根據(jù)本發(fā)明的實施例的光束探測器系統(tǒng)402A。光束探測器系統(tǒng)包括單一接收器404A，設置為監(jiān)控8個發(fā)射器406A、406B至 406H。發(fā)射器406A至406H中的每一個適于發(fā)射帶有α度的水平照明角的光。其還適于發(fā)射帶有β度的豎直照明角，如圖14所示。相似地，接收器404Α的視場在其豎直范圍和水平范圍內(nèi)所有不同。在該示例中，接收器404Α適于接收覆蓋γ度的水平視角的光和δ 度的豎直視角的光。在本發(fā)明的優(yōu)選形式中，發(fā)射器406Α至406Η的水平照明角度比它們的豎直照明角度β要寬。相似地，接收器404Α具有比其豎直視場更寬的水平視場。接收器和發(fā)射器的不同的視場和照明區(qū)域的選擇，分別考慮了典型安裝中的對準容限。例如，在多數(shù)安裝(例如圖13中所示的)中，發(fā)射器406Α至406Η通常安裝在彼此相同的高度處，而接收器404Α將安裝在與發(fā)射器406Α至406Η平行的平面內(nèi)。由此，當發(fā)射器406Α至406Η的圖像在接收器404Α的光傳感器上接收時，這些圖像將趨于在光傳感器上對準。由此，對于接收器404Α，豎直方向的相對窄的視場是可以允許的。然而，由圖4顯而易見的是，接收器404Α需要非常寬的水平視場。相似地，與多數(shù)安裝中的豎直對準相比， 發(fā)射器406Α至406Η的水平對準是更加難以實現(xiàn)的。這通常是因為豎直平面內(nèi)的移動范圍是更加受限的，并且通常建筑物的墻壁是相對平行地排列的。為此，安裝人員可能僥幸安裝發(fā)射器和接收器，使得它們的視場與它們安裝的表面的平面正交，并且將會獲得適宜地精確的豎直對準。然而，對于水平對準情況可能就不是如此了，因為光源的照明角度和光接收器的接收角度將由于安裝的系統(tǒng)的幾何結構而與它們所安裝至的表面的定向不同。由此， 提供水平對準的能力是必要的，而接收器的水平視場和發(fā)射器的水平光束寬度有利地是相對寬的。例如，接收器可以適于使得水平視場接近90度，而其豎直視場僅僅是大約10度。 相似地，發(fā)射器可以設置為使得其水平光束寬度是大約10度，而其豎直光束寬度可以在3 至5度之間。 為了獲得不同的水平和豎直光束發(fā)散角或視角，發(fā)射器或接收器可以適于裝配包含畸變透鏡的光學系統(tǒng)。圖15示出了如參照圖13描述的接收器的示例性結構。接收器420包括多段光傳感器422，其與視頻讀出和處理子系統(tǒng)似4連接。光接收器420包括光學裝置426，光學裝置4 包括例如多個透鏡或其他光學器件(例如鏡子)， 用于將接收的光在傳感器陣列422上聚焦。在優(yōu)選的形式中，畸變透鏡布置為，為接收器提供本質(zhì)上不同的水平和豎直視場。圖16示出了發(fā)射器700，其包括至少一個發(fā)光體702，適于發(fā)射一個或多個波段的一束或多束光。發(fā)射器700包括控制電路704，控制電路704由電源706供電，電源706例如可以是電池。發(fā)光體702發(fā)射一束光708。通過光學裝置710，這束光形成特定的色散模式或光束形狀。如上所述，光學裝置710可以包括一個或多個畸變透鏡。正如本領域技術人員將會理解的，不同的安裝將具有加之于其上的不同的幾何限制和要求。由此，本發(fā)明不應當限于下述情況發(fā)射器(例如406)或接收器(例如404)的光束形狀由其豎直或水平的角度限定。相反，本發(fā)明延伸至這樣的系統(tǒng)，其中發(fā)射器的寬度或者接收器的角向范圍中的任一個或兩個在任意兩個方向均是不同的，無論它們彼此是否正交并且無論它們是否豎直和水平對準。不考慮微粒探測系統(tǒng)是否具有圖1、圖2或圖3所示的類型，或者例如PCT/ AU2004/000637、PCT/AU2005/001723 或 PCT/AU2008/001697 中公開的不同的類型，系統(tǒng)部件的對準(例如光源與目標以及與所發(fā)射的光束返回至接收器的反射)都是重要的。如上所述，光源和目標之間能有很大距離，因此，將光源和目標精確對準可能是困難的。為此，優(yōu)選的是設置可調(diào)節(jié)的安裝裝置，其允許在安裝時刻以及在光源和/或目標離開其安裝位置發(fā)生移動的情況下改變光源(和/或目標——如果其不是回復反射的)的方向。圖17示出了光束對準裝置的一個實施例，該裝置有助于微粒探測器的光學器件的對準。圖17示出的裝置屬于前面參照圖2討論的類型，但是煙霧探測器可以采取多種不同的形式。如圖所示，煙霧探測器2200包括光源2202和接收器2204。此外，煙霧探測器2200包括一種目視對準設備2230，這種目視對準設備適于產(chǎn)生對準光束2242，對準光束 2242與光源2202軸向?qū)实窃谝曈X上可觀測。光束2242將投射到離開煙霧探測器2200 一些距離的目標2206上。煙霧探測器2200設有圓形板2232形式的安裝裝置，圓形板2232在使用中通過螺釘或類似物安裝至支撐面，以便在適宜的高度將煙霧探測器2200固定至所述支撐面。活節(jié)連接2234設置在安裝板2232和煙霧探測器2200之間。所述活節(jié)連接可以采取多種形式， 其將會允許改變探測器的對準情況，但是能夠在選定的方向上鎖定?？梢允悄Σ灵g裝置，或者可以使用某些形式的螺釘固定裝置。如圖18所示，活節(jié)連接2234包括窩2236和球2238，所述球能夠在所述窩內(nèi)轉動。 所述球被俘獲容納在窩中，以便允許煙霧探測器2200相對于支撐板2232傾斜，由此允許入射光2210準確指向離開一定距離的目標2206。設置平頭螺釘2240用于將球相對于窩鎖定。將球鎖在窩中的其他方式也是可以的，包括例如摩擦配合。正如所述，使用對準光束2242以便于入射光2210與目標對準。由此，對準光束 2242 (通常包括激光束)與入射光2210平行。操作人員因此能夠?qū)使馐?242對準目標或者僅僅是靠近目標，由此確保入射光2210(通常是不可見的)對準目標的中心。一旦入射光2210對準目標的中心，平頭螺釘2240將被擰緊，由此將球2238鎖在窩2236中。這將確保煙霧探測器2200理想地對準，因此能夠以在此描述的方式校準系統(tǒng)。圖19示出了將煙霧探測器2200固定在選定的可操作位置的方式。在該實施例中， 用于將球2238鎖在窩2236內(nèi)的平頭螺釘2240能夠沿通路2244進入，通路2244延伸通向探測器殼體2200的第一側2246。通路2244構造為容納對準工具2250的軸2248。對準工具2250在其一端具有驅(qū)動裝置2252，而在其另一端具有手柄22M。手柄22M在其后端具有凹部2256，激光器2258插入所述凹部2256。軸2248與通路2244是特小間隙滑動配合 (close sliding fit)，例如當所述軸位于通路2244中時，來自激光器2258的激光束2242 與光源2202和/或接收器2204軸向?qū)?，如上所述。在該實施例中，軸2248和通路2244均具有互補的圓柱形狀。當然，本領域技術人員將會理解，其他的布置也是可以的，例如通路2244可以具有正方形輪廓，所述正方形的側面尺寸與軸2248的直徑對應。由此，安裝人員使用圖19所示的工具2250將軸2248插入通路2244并且接著操作殼體2200，同時觀察遠處目標處的可見的對準光束2242。當殼體正確對準時，旋轉手柄
502254，驅(qū)動裝置的端頭2252與平頭螺釘2240嚙合，由此將平頭螺釘2240擰緊并且將窩和球鎖在一起。一旦以這種方式鎖在一起，安裝設備的技術人員將會檢查依然與目標正確對準的激光束2242，并且如果是這樣，則會了解煙霧探測器被正確定向。清楚的是，在將來的任意時刻(例如無論設備何時進行維護或檢修)，能夠通過簡單地將工具2250的軸插入通路2244并且再次檢查激光束2242是否與遠處位置的目標正確對準，來檢查該單元的定向。在該實施例中，驅(qū)動裝置2252示出為螺絲刀的端頭，但是清楚的是，如果平頭螺釘具有某些其他嚙合形式，例如艾倫六角扳手凹頭(Allen key socket)，則驅(qū)動裝置2252 將是尺寸適宜的艾倫六角扳手(Allen key)的構造。盡管圖19示出了一個安裝有用于對準目的的激光器的工具，當然還可以簡單地將激光器2258插入通路2M4，以幫助殼體相對于遠處目標的對準。圖17至19示出了一種裝置，在該裝置中，光束被校直為與入射光束平行，但是這不是唯一可行的裝置。例如，殼體可以在其中具有多個激光器容納插口，這些插口與某一結構中的入射光束成角度，這有助于煙霧探測器相對于遠處的目標或感興趣的區(qū)域安裝和定向。例如，在煙霧探測器具有前面參照圖3所討論的形式時，理想的是具有同樣顯示出光源照明的整個弧度2622的激光光束。清楚的是，殼體2200中可以包括與入射光束成一角度的插口，該入射光束對應光源照明的完整弧度。圖20概略示出了具有3個插口 2249的殼體，每個插口均適于容納圖19所示的工具2250，使得安裝技術人員能夠正確對準殼體以獲得理想性能。橫向的兩個插口 2249優(yōu)選地相對于視頻照相機能夠探測的可見光的弧度對準，而中間的插口將用于使得視頻照相機的中心與遠處位置處的目標2206對準。圖21示出了本發(fā)明的另一實施例。在該實施例中，目視對準設備2260包括軸 2沈2，軸2262進而安裝在煙霧探測器殼體2264的插口中，并且將在固定的方向上與安裝在殼體2264中的光學器件對準。視頻照相機2266安裝在軸2262端部的手柄部分2268。視頻照相機將優(yōu)選地是電池供電的并且適于對遠離殼體2264的位置處的目標產(chǎn)生圖像。視頻照相機優(yōu)選地設有伸縮鏡頭。視頻照相機觀看的圖像優(yōu)選地以無線方式發(fā)射給接收器單元2270，接收器單元 2270包括屏幕2272，上面顯示遠處目標的圖像。圖像還可以包括視覺符號或瞄準器2274， 其可以是叉絲的形式，或者是某些輔助瞄準器的其他對準形式，例如網(wǎng)格圖樣或其他圖樣。清楚的是，當移動殼體時，視頻照相機的視場并由此是經(jīng)由視頻照相機產(chǎn)生的圖像將在屏幕上移動，而進行煙霧探測器對準的技術人員將能夠通過觀看屏幕上的圖像將殼體正確定向。因為視頻照相機在固定的相對對準方向上與煙霧探測器的光學器件對準，所以一旦屏幕上的圖像與預期的目標正確對準，技術人員將會知道光學器件被正確對準。接收器單元優(yōu)選地是手持式、電池供電的計算機設備，例如PDA或其他設備，顯示來自照相機的實時圖像。照相機和接收器之間的連接優(yōu)選地是無線的，但是也可以經(jīng)由電纜連接。在對應光源(例如LED或者其他的有源或無源光源)的波長處，照相機可以設有安裝在目標位置的依賴波長的濾光器。目標光源可以閃爍(可選地以特定速率或方式)，以便能夠容易被人眼辨別。閃爍的方式還可以由照相機和/或接收器中的軟件識別。接收器單元和/或照相機中的軟件可以包括用于在顯示器上產(chǎn)生目標的增強視圖的裝置，并且可以包括安裝目標的房間或表面的環(huán)繞圖像。接收器單元和照相機的組合優(yōu)選地包括用于向操作者產(chǎn)生能夠聽到的聲音指示和/或語音指示的裝置，以幫助對準過程。這些指示可以本質(zhì)上是指示如何移動殼體以便與目標正確對準的指示，并且可以包括能夠聽到的詞語，例如“上”、“下”、“左”、“右”、“命中”及其他詞語。將會理解的是，憑借安裝在軸2262端部的視頻照相機，殼體關于活節(jié)連接2274的輕微移動將使得所述軸的端部的視頻照相機移動相對寬的弧度。由此，所述軸起到杠桿臂的作用，視頻照相機安裝在所述臂的遠端。這提高了對準過程的敏感度，使得一旦視頻照相機和光學器件處于正確的相對對準狀態(tài)，當視頻照相機與目標正確對準時，光學器件將在預期的方向上精確對準。圖22示出了可選擇的殼體結構，其用于根據(jù)本發(fā)明的實施例制造的光學器件。在該示例中，器件四00包括電光器件(例如照相機或光源及其相關電路)和光學器件四04。電光器件四02以與殼體四06相對固定的關系安裝并且經(jīng)由固定布線四08連接至電子和數(shù)據(jù)連接四10。殼體四06包括孔四12，一束光可以經(jīng)過孔四12進出殼體。孔四12可以打開或者被透鏡或窗封閉。器件四00還包括安裝至殼體四06的光學組件四14。在這種情況下，所述光學組件是與電光系統(tǒng)四02、2904的光軸成一角度安裝的鏡子。所述鏡子用于將光信號改變方向，使其經(jīng)過孔四12進出電光系統(tǒng)四02、2904。鏡子四14經(jīng)由活節(jié)安裝裝置四16安裝至殼體四06。在這種情況下，所述活節(jié)安裝裝置包括安裝在旋轉摩擦軸承四18中的可旋轉的軸，旋轉摩擦軸承四18位于殼體四06 的對應形狀的凹部四20中?；罟?jié)安裝裝置四16包括嚙合裝置四22，其能夠使用對準工具從殼體四06的外部嚙合。例如，可以使用參照前面實施例描述的對準工具。在使用中，安裝光學器件的技術人員使用固定的安裝裝置，以便以固定方式相對于安裝表面附接殼體，并且接著通過使用對準工具來調(diào)節(jié)鏡子四14的定向，對電光器件 2902的外部視場(或照明區(qū)域)進行調(diào)節(jié)。系統(tǒng)的操作方法基本上與上述方法相同，除了活節(jié)連接使得光學組件四14的定向能夠相對于電光器件而改變(所述電光器件與安裝表面以固定方式安裝)，而不是使得整個殼體能夠相對于安裝表面再次對準。圖23示出了光束探測器組件2300，其例如可以是光發(fā)射器。組件2300由兩個模塊組成。模塊2302是容納電池(未示出)和用于該單元的電光系統(tǒng)2306的主外殼。電光系統(tǒng)2306可以安裝在電路板2308上。模塊2302還包括開關2310，在一種布置中，開關 2310對磁場反應靈敏。這樣的開關的示例是簧片開關，其具有一對位于密封的玻璃封套中含鐵的金屬簧片上的接頭。所述接頭最初是分開的。存在磁場的情況下，開關閉合。一旦去除磁場，簧片的勁度使得接頭分開。還可以使用對磁場敏感的其他開關設備，例如霍爾效應的設備。模塊2304是安裝底座，其包括能夠作用在開關2310上的啟動器。例如，啟動器可以是磁體2312。模塊2302和2304彼此分開運輸和存儲，或者打包運輸和存儲，其中啟動器與開關分開足夠的距離，以防止啟動開關。通常在安裝時，模塊2304固定至墻壁2320或者安裝表面，而模塊2302附接至模塊2304。將會理解的是，存在很多能夠簡單且牢固地將模塊2302 安裝至模塊2304的裝置。例如，模塊2304可以具有一條或多條軌道，在組裝過程中，模塊 2302可以沿所述軌道滑動直至碰到阻擋物?？梢栽O置止動器裝置，以將這兩個模塊保持在適當位置。這樣的裝置允許這兩個模塊在預定方向上組裝，由此將開關2310相對于磁體 2312定位。只有當模塊2302和2304處于組裝狀態(tài)時，開關2301才會關閉，允許來自電池的
顯著功耗的開始。在另一布置中，模塊2304包括多個磁體2312。磁體2312的結構可以用于表示信息項，例如關于模塊2304的識別數(shù)據(jù)。該信息可以包括與模塊2304的位置相關的序列號或循環(huán)地址。通過在底座模塊2304上提供某一形式的磁體，數(shù)據(jù)可以有效地永久保持在模塊2304附接至墻壁2320的位置處。由此，即使更換模塊2302，例如在故障(例如廢棄的電池)之后，識別數(shù)據(jù)仍然存在。模塊2302可以包括多個開關2310或者對模塊2304中存在的磁場敏感的傳感器。 例如，可以設置一列或預定形式的簧片開關，其能夠讀取在模塊2304的磁體形式中編碼的識別數(shù)據(jù)。在另一布置中，模塊2304中的磁體2312形式可以設置在可拆卸設備(例如卡片) 上。當所述模塊2304固定至墻壁2320時，帶有所述形式的磁體的卡片可以例如插入模塊 2304。圖M至沈示出了本發(fā)明的可選擇實施例。發(fā)射器單元3000包括殼體3200，其形成光學模塊。發(fā)射器進一步包括墊板3010、后罩3020和前罩3030，它們在一起形成安裝部分 3180。墊板3010包括螺釘孔，墊板3010可以通過螺釘孔安裝至安裝表面(未示出)(例如墻壁)。憑借簡單的、可釋放的卡扣配合將墊板3010附接至后罩3020。后罩3020和前罩3030在一起限定部分球形的腔體，在該腔體中容納殼體3200。 殼體3200包括后方殼體3040和前方殼體3050。后方殼體3040和前方殼體3050中的每一個均具有明顯是中空半球形的殼狀結構。后方殼體3040具有圍繞其外周界的唇部。前方殼體3050具有在其外周界內(nèi)部的互補的唇部。兩者互補的唇部卡扣配合在一起，以限定球形殼體3200。在該卡扣配合附近， 后方殼體3040的一小部分伸入前方殼體3050并且在其周圍限定一環(huán)形臺階。探測器殼體3200的外表面是明顯的球形并且與后罩3020和前罩3030所限定的球形腔體互補。在互補的球形表面之間存在特小間隙滑動配合，從而殼體3020可以旋轉至相對于安裝部分3180的寬范圍定向，并且在安裝期間寬松地以摩擦方式保持對準。前罩3030的前端是開放的，以露出殼體3200。在該實施例中，前罩3030中的開口的形狀和彎曲程度允許殼體3200圍繞豎直軸線比水平軸線活節(jié)轉動至在更寬的角度范圍通常這樣的發(fā)射器安裝在墻壁上，靠近天花板，對應的接收器也如此，因此，通常圍繞水平軸線(即上下方向)需要更小的調(diào)節(jié)。前方殼體3050的前端被截平以限定圓形開口，透鏡3060承載在所述圓形開口中。 圓形的印刷電路板(PCB) 3070位于中心地安裝在殼體3020內(nèi)并且橫跨殼體3020。PCB 3070 平行于透鏡3060并且抵靠在后方殼體3040所限定的、伸入前方殼體3050中的環(huán)形臺階上。LED形式的光源3080安裝在PCB 3070的前表面的中心，并且在使用中投射例如一束一個或多個波段中的光，光束的昏暗提供了對微粒存在的指示。透鏡3060布置為校準LED 3080投射的光束。電池3090承載在PCB 3070的后表面上。示出的實施例包括鎖定機構3190，該鎖定機構包括轉軸3240、凸輪3100和制動塊 3110，如圖25所示。轉軸3240在其軸向的中點具有向外伸出的套環(huán)3140。后方殼體3040和前方殼體3050中的每一個均包括管狀凹部，用于容納轉軸3240 的相應部分。當后方殼體和前方殼體卡扣配合在一起時，套環(huán)3140俘獲在后方殼體3040 和前方殼體3050之間。0形環(huán)圍繞轉軸，在套環(huán)3140的前后方向密封，限制碎片經(jīng)由管狀凹部進入殼體3200。在轉軸3240的前端面中形成六角扳手凹頭3160。柱形的管狀通路3244穿過前方殼體3050并且可以通向凹頭3160。在發(fā)射器單元的安裝過程中，凹頭3160從發(fā)射器單元 3000的前方經(jīng)由通路3244容納艾倫六角扳手類型的設備，使得安裝人員可以圍繞其軸線轉動轉軸3240。正如將要描述的，所述旋轉使得將殼體3200鎖定在相對于安裝部分3180 的選定的方向上。后方殼體3040具有向后的孔，制動塊3110承載在該孔中。制動塊3110具有外表面3130，外表面3130是部分球形的，并且當處于縮回的“活節(jié)位置”時與后方殼體3040的球形外表面對準。制動塊3110在其每一側帶有一支柱3120。所述支柱3120伸出短的側向 (即在與上下和前后方向垂直的方向)距離。支柱3120容納在后方殼體3040中互補的凹處(未示出)內(nèi)，并且由此限定一樞軸，制動塊3110可以圍繞所述樞軸旋轉經(jīng)過某一運動范圍。運動范圍由制動面3130和內(nèi)部的球面(由后罩3020和/或前罩3030限定)之間的接觸限制，還由與下述凸輪3100的接觸限制。如圖25所示，制動塊3110包括中心的縱向通道，所述縱向通道將兩個翼部分開， 每個翼部均承載各自的支柱3120。制動塊3110具有一定程度的可塑性，使得制動塊3110 和后罩3040可以通過壓縮所述翼部而組裝，以減小橫過支柱3120的整體尺寸并使制動塊 3110與后罩3040相配，從而支柱3120容納在后罩3040中形成的互補的凹部(未示出) 中。一旦釋放，翼部恢復其未壓縮的形狀，從而支柱3120與互補的凹部卡扣配合。凸輪3100由轉軸3240承載。當然，另一選擇是凸輪將與轉軸整體形成，如圖觀所示。凸輪3100包括單一凸角，并且被布置為在向前離開支柱3120 (以及由此限定的樞軸線)的位置向下作用在制動塊3110上。 在接收器3000的安裝過程中，在對準殼體3200之后，安裝人員使用艾倫六角扳手一類的工具，經(jīng)由通路3244進入轉軸3240的凹頭3160。使用艾倫六角扳手一類的工具對轉軸3240進行轉動會轉動凸輪3100，這進而驅(qū)使制動塊3110的前部向下，從而制動面3130 與后罩3020和前罩3030所限定的內(nèi)部球形表面摩擦嚙合。由此，殼體3200相對于安裝部分3180的對準被鎖定。 在該實施例中，透鏡3060和LED 3080設置為，在與透鏡3060的平面垂直的方向上投射光。通路3244也垂直于透鏡3060的平面。在安裝過程中可以使用與上述相似的對準工具，其中所述對準工具具有柱形軸，其尺寸設計為與通路3244特小間隙滑動配合，并且所述對準工具包括激光指示器，所述激光指示器布置為投射與所述軸同軸的光束。在該實施例中，對準工具的軸終止于與凹頭3160互補配合的艾倫六角扳手。在安裝過程中，該工具插入通路3244并且與凹頭3160嚙合。嚙合后，對準工具可以用作杠桿并且可以被操控，直到其投射的光束在目標(例如接收器)上聚焦。由此，通路3244提供了一種便利的裝置，用于提供殼體3200的對準的直觀指示。對準工具可以接著簡單地圍繞其軸線旋轉， 以將殼體3200鎖定為正確對準。如上所述，理想的是，電源(在這種情況下是電池3090)僅在快安裝好時連接(以啟動發(fā)射器)。轉軸3240的套環(huán)3140在其圓周的點上承載磁體3150。磁體3150和凸輪 3100的凸角的相對位置選擇為，使得當制動塊3110處于前方的“制動”位置時，磁體3150 與安裝在PCB 3070后表面上的簧片開關(未示出)相互作用，以閉合開關并因此連接電源啟動接收器3000。套環(huán)3140上的磁體相對于凸輪3100的凸角的位置選擇為，使得當制動塊3110處于縮回的“活節(jié)”位置時，磁體3150的位置不會作用在簧片開關上，從而簧片開關保持打開并且接收器保持停用。發(fā)射器單元3000是易于安裝的。接收器3000可以提供為預組裝好的單元——鎖定機構處于縮回的活節(jié)位置，從而電池沒有連接并且不會用完。與后罩3020通過簡單的卡扣配合而附接的墊板被撬起(即沒有扣住)并且被擰緊或者固定至墻壁或其他安裝表面。 后罩3020以及與其附接的接收器3000的剩余部分接著簡單地卡扣到墊板上。接著使用前述對準工具將殼體對準，并且接著簡單且便利地將殼體鎖在所述對準位置并且由同一工具的單一運動啟動。圖27和28示出了本發(fā)明的另一可選擇的實施例(與圖M至沈所述的實施例相似)。圖觀與圖25類似，然而圖觀示出了能夠在本發(fā)明的實施例中使用的接收器3000'。 接收器3000'包括通路3244'，穿過通路3244'可以接近轉軸3240'，如同前面的實施例。該實施例與圖M的實施例不同之處在于鎖定機構的細節(jié)。轉軸3240'包括一體形成的凸輪3100'，其被布置為作用在樞軸安裝的杠桿臂3210上。杠桿臂3210具有側向方向(即垂直于上下和前后的方向)的長度。3120'處的支柱從杠桿臂3210的一端向前延伸。支柱3120'容納在發(fā)射器殼體3200'內(nèi)限定的互補的凹處(未示出)中，杠桿臂3210在此處樞軸支撐在發(fā)射器殼體3200'中。短支柱3230從杠桿臂3210的另一端在前后方向伸出。支柱3230是同軸對準的。 包括向上伸出的叉頭裝置的制動塊3110'圍住杠桿臂的另一端并且與支柱3230嚙合，以便樞軸連接杠桿臂3210和制動塊3110'。制動塊3110'從杠桿臂3210向下伸出，并且具有正方形的截面，確定部分球形的制動表面3130'。制動塊3110'位于管狀孔洞(未示出)中并且由該孔洞引導，該孔洞具有互補的正方形輪廓，位于發(fā)射器殼體3200'中。轉軸3240'在發(fā)射器3000'的安裝過程中被旋轉，如同前面的實施例。由于轉軸 3240'被旋轉，凸輪3100'起到驅(qū)動杠桿臂3210圍繞其樞軸軸線(由支柱3120'限定) 向下的作用。制動塊3110'進而被向下推動，以便與固定的安裝部分3180'的內(nèi)表面摩擦嚙合。杠桿臂3210包括一體形成的指狀物3220，其從杠桿臂3210的端部向下伸出，與杠桿臂的主體成一銳角。指狀物3220限定一彎曲路徑，所述彎曲路徑的外表面與發(fā)射器殼體3200'的內(nèi)部互補。指狀物3220的尺寸形成為壓靠所述內(nèi)部，并由此施偏壓于杠桿臂 3210，使其圍繞其樞軸線(由支柱3120'限定)向上旋轉。制動塊3110'由此抵靠凸輪向縮回的非制動位置偏離。如上所述，光學表面隨時間的污染能夠引起光束探測器中的一些問題。為解決問題，發(fā)明人已經(jīng)確定，該系統(tǒng)能夠適于隨時間補償光學系統(tǒng)的污染。圖四示出了真實接收的亮度級(即到達系統(tǒng)的接收器或光傳感器的光的等級)如何隨時間下降。圖四示出了隨時間到達光束探測器接收器的傳感器的真實亮度級在時刻tl和t2之間的圖線。從圖中可以看出，所接收的波長為入工和λ 2的光的亮度級，由于接收器的光學系統(tǒng)表面的污染的不斷積累而隨時間降低。為補償敏感度的損失，在本發(fā)明的一個實施例中，系統(tǒng)增益對應地非常緩慢地隨時間增加(如圖30所示)，使得所探測的強度入工和λ 2能夠基本上隨時間保持穩(wěn)定。可以看到，圖31與圖30相似，除了波段X1和λ 2的下降情況不同。在該實施例中，λ2處的信號比λ工處的信號受到光學器件的污染的影響更大。在這樣的情形中，使用所接收的兩個波段中的信號之間的差值或相對值的系統(tǒng)，很可能隨著所接收的波長λ ,和 λ 2處的信號之間的差別的增加而進入錯誤報警狀態(tài)。為解決該問題，為每個波長不同地調(diào)節(jié)增益，并且如圖所示，當增益被調(diào)節(jié)，如圖30所示，系統(tǒng)長期的平均輸出保持基本恒定。在圖31和32的示例中，煙霧事件3500大約發(fā)生在時刻tl和t2的中間。在這種情況下，因為X1有效地操作為參考波長，其經(jīng)歷非常小的強度下降，然而所接收的λ2處的信號經(jīng)歷非常明顯的下降，因為λ2被小微粒吸收的趨勢更加強烈?？梢钥吹剑驗榕c向增益應用的補償相比，煙霧事件具有如此短的持續(xù)時間，對于系統(tǒng)污染的長期補償不受到煙霧事件3500的發(fā)生的影響，而且煙霧事件3500同樣被系統(tǒng)可靠地探測。參照圖33至35，示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的光源3300。光源3300包括帶有透射區(qū)域3304的殼體3302，光從光源3300發(fā)出，穿過透射區(qū)域3304到達接收器3306。在這種情況下，透射區(qū)域3304位于殼體3302的外部并且提供一些這樣的點，來自殼體3302內(nèi)的光，于這些點處，從光源3300朝接收器3306發(fā)送。為此，透射區(qū)域3304能夠從光源3300外部訪問并且可能受到灰塵/污垢堆積、昆蟲/蟲子活動等的影響。沒有限制，透射區(qū)域3304可以是任何光學表面(或者光學表面的一部分)，并且盡管為了描述的目的，已經(jīng)將透射區(qū)域示出為從殼體3302伸出，其自然也可以與殼體3302的壁齊平或者凹進殼體3302的壁中。透射區(qū)域3304可以與殼體3302是一體的，或者可以是其組成部分。在本實施例中，殼體3302圍住第一發(fā)光體3308、第二發(fā)光體3310和第三發(fā)光體 3312。發(fā)光體3308至3312中的每一個均是LED并且發(fā)射一束光(分別為3314、3316和 3318)，穿過透射區(qū)域3304到達接收器3306。第一發(fā)光體3308和第三發(fā)光體3312發(fā)射第一光譜帶的電磁輻射，例如波長基本相等的紫外光(即電磁波譜的紫外部分的光)，并因此應當稱為紫外發(fā)射體。第二發(fā)光體3310發(fā)射第二光譜帶的電磁輻射，例如紅外光(即電磁波譜的紅外部分的光)，并因此應當稱為紅外發(fā)射體。對應地，光束3314和3318稱為紫外光束，而光束3316稱為紅外光束。光源3300還包括控制器3320，適于控制第一、第二和第三發(fā)光體3308至3312的操作?？刂破骺梢匀菁{在殼體3302中，如圖所示，或者可以遠離殼體并且遠程控制發(fā)光體 3308至3312的操作。正如將會理解的，控制器3320操作發(fā)光體3308至3312的具體方式取決于系統(tǒng)的程序。在該實施例中，控制器3320以重復交替的順序輪流控制發(fā)光體3308至3312的操作。 下文進一步詳細討論對接收器3306接收的這些光束的處理?？刂破鬟€可以適于操作發(fā)光體3308至3312中的一個或多個，以向接收器3306發(fā)
56送控制信號。這樣的控制信號可以指示關于光源3300的狀態(tài)信息，例如指示光源3300是運轉的、指示光源3300出現(xiàn)故障和/或指示光源3300的電池耗盡?？刂菩盘柨梢酝ㄟ^各發(fā)光體3308至3312所發(fā)射的光束3314、3316和/或3318的時序和/或強度來確定。可以看到，紫外發(fā)光體3308和3312彼此分開，這進而導致紫外光束3314和3318 離開透射區(qū)域3304的點的分開。紫外發(fā)光體(以及紫外光束3314和3318)分開足夠的距離，從而如果透射區(qū)域3304被外來物體3322遮擋，則僅有紫外光束3314或3318中的一個會被遮擋。為此，第一光束3314和第三光束3318之間分開大約50mm被認為是適宜的。由此，該裝置有效地提供了在紫外波段的備用的發(fā)光體。術語“外來物體”在此用于指代大于灰塵或煙霧微?；蚩赡艽嬖谟诳諝庵械钠渌信d趣顆粒的物體或討厭的微粒。作為一個示例，遮擋透射區(qū)域3304的外來物體可能是爬過透射區(qū)域3304的昆蟲或蟲子。圖34示出了單個紫外光束3318被遮擋的示例，余下的紅外光束3314未被遮擋。 在該情況中，接收器3306識別出故障狀況而不是報警狀況，因為其僅每隔一次接收到期望的紫外脈沖。如果這種狀況(即紫外光束3314或3318中僅有一個在接收器3306處被接收，或者由于部分遮擋，所接收到的紫外光束3314或3318中的一條比另一條的亮度明顯低)持續(xù)相當?shù)臅r間(例如1分鐘)，則接收器3306可以編程為，將此解釋為光源3300發(fā)生錯誤
/故障并且觸發(fā)適宜的報警/錯誤信息。相比于圖34示出的遮擋，圖35示出了煙霧微粒33 遮擋3條光束3314至3318 的情形。在該情形中，煙霧33M使得光束3314和3318中的每一條衰減基本相同的程度， 并且能夠應用常見的報警邏輯以確定是否存在報警或故障狀況。圖36提供了上述實施例的選擇方案。與前面的實施例相似，光源3600包括殼體 3602和透射區(qū)域(或窗口 ) 3604，光束3614、3616和3618穿過透射區(qū)域3604發(fā)射至接收器3606。光源3600的操作由控制器3620控制。紫外光束3614和3618從單個紫外發(fā)光體36 發(fā)射。在這種情況下，光源3600包括分束器36 ，其使得來自光源36 的光束分裂，從而第一光束3614和第三光束3618彼此分開足夠的距離從透射區(qū)域3604離開，如上所述。轉到圖37至40，提供了用于微粒探測系統(tǒng)的光源3700的另一可選擇實施例。光源3700包括帶有透射區(qū)域3704的殼體3702，光穿過透射區(qū)域3704從光源3700發(fā)射至接收器3706。透射區(qū)域3704如同前面參照透射區(qū)域3604所描述的，然而可以看到，其比透射區(qū)域3604小得多。殼體3702容納第一和第二 LED發(fā)光體3708和3710。發(fā)光體3708是紫外發(fā)光體并且發(fā)射紫外光束3712，而發(fā)光體3710是紅外發(fā)光體并且發(fā)射紅外光束3714。光源3700 還包括控制器3716，適于控制第一和第二光源3708和3710的操作?？刂破骺梢匀菁{于殼體3702中，如圖所示，或者可以遠離殼體并且遠程控制發(fā)光體3708和3710的操作。如圖所示，光源3700設置為(如下所述)，使得光束3712和3714沿基本上相同的路徑從透射區(qū)域3704離開光源。最優(yōu)選地，它們在同一直線上。這種布置所提供的特征是， 如果透射區(qū)域3704被外來物體3718遮擋，如圖38所示(同樣，例如昆蟲爬過透射區(qū)域)， 紫外光束3712和紅外光束3714被遮擋基本相同的程度。
當外來物體3718擋住透射區(qū)域3704時，其引起第一和第二光束3712和3714基本相同的遮擋，并且與接收器相關的控制器將應用報警和/或故障邏輯，以確定接收的亮度級下降的原因。故障和報警邏輯可以設置為以下述方式解釋所接收的強度的相同且同時的下降。在強度有少量下降的某些情況下，系統(tǒng)可將此解釋為故障或遮擋。如果狀況持續(xù)， 其能夠在軟件或提高的故障狀況中補償。大的強度下降可引起報警，即使基本的報警準則是基于兩個波段的差式衰減(differential attenuation)，正如在我們共同在審的專利申請中所述。圖37和38提供了光源3700的一個實施例，其設置為提供光束3712和3714，它們沿基本上同一直線的路徑從透射區(qū)域3704離開光源37沈。在該實施例中，光束3712和 3714并不源于物理上靠近的光源3708和3710，而是在到達透射區(qū)域前通過導光器件3722 彼此靠近。導光器件3722可以是適于導光的任何光學器件，例如鏡子、透鏡(例如凸透鏡、 凹透鏡、菲涅耳透鏡)和/或棱鏡或者它們的結合，并且還可以起到校準光束3712和3714 的作用。圖39提供了發(fā)光體37M的可選擇實施例，其設置為使得光束3712和3714從透射區(qū)域37 離開光源靠近在一起。在該實施例中，第一和第二發(fā)光體37 和3730是容納于單個光學封裝件3732中的半導體裸片(透射區(qū)域37 是發(fā)射的光束3712和3714離開封裝件3732的點)。在該實施例中，光束3712和3714的靠近由封裝件3732中的半導體裸片37 和3730的物理上的靠近以及封裝件3732的釋放效果(leasing effect)而實現(xiàn)。這可以通過在共同的LED封裝件中使用帶有多個半導體裸片的LED來實現(xiàn)。圖47 至49示出了示例。正如典型的LED，殼體由透明材料制造并且其形狀設計為，對發(fā)射的光束具有透鏡效應，這種效應大體將光束約束在前進方向上。在另一實施例中，并且如圖41和42所示，光源3700還設有光束成形光學器件 4102，用于調(diào)節(jié)從發(fā)光體3708和3710發(fā)射的光束的形狀。盡管圖41示出了單個元件，然而在實際中(并且如圖42所示)，光束成形光學器件4102可以包括多個光束調(diào)節(jié)元件，以多種方式調(diào)節(jié)從光源3700發(fā)射至接收器3706的光的束寬和/或光束形狀。光束3712和3714(來自發(fā)光體3708和3710)經(jīng)過光束成形光學器件4202，光束成形光學器件4202起到為已調(diào)節(jié)光束4104設置所需特性的作用，如下所述。正如將會理解的，在橫交于其軸線的方向上，光束將具有空間強度分布或者束分布。使用束分布，可以定義相等強度的兩個點(例如最大值的任一側的3db點，等等)之間的光束的束寬。束寬的一種常見度量是光束的“半高寬度(FWHM) ”。例如，圖42中已調(diào)節(jié)的光束4204示出為具有一個其內(nèi)的光束4202的強度在預定的閾值(黑色示出)以上的寬的截面4212，光束的強度在預定的閾值以下的光束截面4216形成所述閾值的外圍。能夠選擇光束成形光學器件4102以獲得所需的束分布，并且校準元件4208起到將光束3712和3714校準為更加緊密的光束形狀的作用。校準元件4208例如可以是，透鏡 (例如菲涅耳透鏡或凸透鏡)或者反射器。光束調(diào)節(jié)光學器件還可以包括擴散元件4210，選擇為使得束分布“平坦”并且增加光束3712和3714的束寬。擴散元件例如可以是，毛玻璃/刻蝕玻璃/煙色玻璃擴散器。 可選擇地，擴散元件4210可以是應用至透射區(qū)域3704或另一光束調(diào)節(jié)器件的涂層。圖40示出了示例性的光學元件4000，其對束分布進行定形并且使其平坦。光學元件4000包括菲涅耳透鏡4080，其與一個多元透鏡4801背靠背放置。菲涅耳透鏡校準光束，而多元透鏡4801有效地擴散光束。代替多元件透鏡4801，還可以使用另一擴散器(例如毛玻璃、煙色玻璃或刻蝕玻璃或表面)。在發(fā)射器上提供擴散器是有利的，因為接收器將“看到”對應于光源的擴展斑，而不是一點(在沒有擴散器的情況下將看到一點)。由此，位于透射區(qū)域3702的任何外來物體(例如昆蟲)將覆蓋透射區(qū)域的一小部分并因此對接收器3706處所接收的光的總量具有成比例的較小影響。此外，在多光束系統(tǒng)中，當所有發(fā)光體(3708和3710，即紫外波長和紅外波長處的)經(jīng)過共同的元件被擴散，透射區(qū)域3702上的任何外來物體(例如昆蟲)將對光的每個波長(即紫外和紅外)有基本上相同程度的影響。此外，通過對已調(diào)節(jié)的光束4204提供更大的束寬，接收器3706與光源3700的對準得以簡化。圖43提供了對接收器4350的描繪，接收器4350接收來自光源43M的光束 4352。通過具有寬的束寬，束寬上(靠近其中心)的強度的改變速率減小。這意味著，由于光束和接收器的對準隨時間漂移，對于小的相對移動，靠近光束中心的接收強度的改變速率與帶有窄的束寬的光束相比有所減少。在這種情況下，光束4352的束寬4356對應傳感器4350上的大約3個傳感器元件。 如果系統(tǒng)設計為對輸出進行平均(或累加)，則這3個像素用于確定所接收的光束的強度， 接收器和發(fā)射器之間的對準情況的小變化將要求系統(tǒng)精確跟蹤傳感器表面上的光束移動， 或者可選擇地，引起從這3個像素測量的信號強度的大變化。使用圖44所示的較寬的束寬， 該問題得到最大限度的解決。在該系統(tǒng)中，光表面44M發(fā)射的光束4462具有等于傳感器 4450上大約6個傳感器元件的尺寸的寬度4456。正如將會理解的，在中間的3個像素位于中間的高強度光束區(qū)域外面之前，這樣的系統(tǒng)更能容許對準漂移。使用的擴散器和提供的束寬的具體特性將取決于接收器和發(fā)光體。然而使用LED， 已經(jīng)發(fā)現(xiàn)大約10度的束寬是已調(diào)節(jié)光束的強度保留以及寬度之間的恰當?shù)恼壑?，以調(diào)和接收器與光源的易于對準以及接收器和/或光源的漂移。參照圖42，選擇分布調(diào)節(jié)元件4212，以使得已調(diào)節(jié)的光束4204的束分布在水平方向比豎直方向延伸更多。這起到盡可能增大已調(diào)節(jié)光束4202在接收器處的強度的作用，同時還考慮到了這樣的事實不斷積累的移動通常在水平平面比豎直平面帶來更多的變化。光源可以包括依賴波長的分布調(diào)節(jié)元件4212，用于對不同波段的光束提供不同的強度分布。此外，光束調(diào)節(jié)元件可以是透鏡、反射器、涂層等，其被選擇用以提供在每個波長處的所需的束分布。分布調(diào)節(jié)元件4212具有產(chǎn)生一個帶有某一種光束分布的已調(diào)節(jié)光束4204的作用，在該光束分布中，紫外光(源于紫外發(fā)光體3708)的束寬比紅外光(源于紅外發(fā)光體 3710)的束寬更寬。這在圖45和46中示出，光源4500發(fā)射光束4502，在該光束中，紫外光 4504的束寬比紅外光4506的束寬更寬。這具有的優(yōu)點在于，一旦光源4500或接收器4508 移動(例如由于積累的移動)并且它們之間的對準被破壞，紅外光4506(具有較窄的束寬) 將比紫外光更早失去與接收器4508的對準(即減少接收器處接收的紅外光的量)。這引起接收器處紅外光的強度的降低，接著是紫外光強度的降低，因為對準情況逐漸變得更加糟糕。這與煙霧進入光束時看到的效果(此時紫外光在紅外光之前下降)相反。由此，可以通過控制器的故障/報警邏輯將失準與煙霧事件區(qū)分開。
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作為使用分布調(diào)節(jié)元件的可選擇方案，光源可以采用多個紫外發(fā)光體圍繞一個或多個紅外發(fā)光體。在這種情況下，隨著光源和接收器的對準被破壞，接收器將在其終止接收紫外光束之前終止接收紅外光束，由此允許接收器將此解釋為故障而不是報警事件。在一些實施例中，可以形成異常的強度分布，例如具有sine函數(shù)或類似形式的強度分布。在這種情況下，如果接收器傳感器的一個傳感器元件或一組傳感器檢測到所接收的光束的強度的、與發(fā)射光束的空間強度分布相匹配的變化，控制器能夠確定光束掃過該傳感器或該組傳感器。這可以由故障邏輯來探測并發(fā)出信號，告知系統(tǒng)正在逐漸失準并且需要或者即將需要重新對準。圖47示出了發(fā)光體4740，其可以用于根據(jù)本發(fā)明實施例的光束探測器的發(fā)射器。 發(fā)光體4740包括主體4742，一個或多個發(fā)光元件(未示出)容納于該主體中。發(fā)射體4740 包括透鏡或窗口部分4744，發(fā)光元件產(chǎn)生的光束穿過其中發(fā)射。其還包括多個引線4746， 用于產(chǎn)生與該設備的電連接。圖48示出了相同的發(fā)光體4740的平面圖。發(fā)光體4740包括多個發(fā)光元件4748、4750。在這種情況下，發(fā)光體是LED而發(fā)光元件是紫外LED裸片4748 和紅外LED裸片4750的形式的兩個LED裸片，其構成了發(fā)光元件。封裝件4740還包括主體4742中的光電二極管4752。發(fā)光元件4748、4750中的每一個均適于穿過透鏡的4744發(fā)光。光電二極管4752接收發(fā)光元件4748、4750發(fā)射的光的某些部分并且產(chǎn)生供應至反饋電路的電信號。光電二極管的輸出信號由反饋電路使用，以調(diào)節(jié)發(fā)光元件的輸出，從而保持發(fā)光體4740的正確工作。圖49示出了光源的第二實施例。在該示例中，發(fā)光體4955包括以方格圖樣布置的多個發(fā)光元件。在這種情況下，發(fā)光體4955包括圍繞中心的紅外LED裸片4960布置的 4個紫外LED裸片4958。如上所述，這種布置可以具有特別的優(yōu)點，用于防止由光源及其對應的接收器的失準引起的錯誤報警。封裝件4955還包括光電二極管4952。圖50示出了可以用于本發(fā)明的實施例的發(fā)射器的電路的示意性框圖。電路5000 包括2個發(fā)光體5002、5004，例如，它們對應如上所述的紅外和紫外LED裸片。其還包括光電二極管5006。從上面的描述中顯而易見的是，LED 5002、5004和光二極管5006可以是彼此靠近地封裝在單一 LED封裝件中。然而，它們也可以獨立封裝在單獨的部件中。發(fā)光體 5002,5004電連接至電流源5008，而光電二極管5006電連接至反饋電路5010。反饋電路 5010與電流源5008連通。在使用中，來自光電二極管5006的輸出(其代表了 LED 5002、 5004的輸出)通向反饋電路5010，反饋電路5010進而控制電流源5008向發(fā)光體5002、5004 的輸出。隨著光電二極管5006處接收的光信號的減弱，例如由于LED隨時間減弱的光輸出或者發(fā)光體5002、5004減弱的光發(fā)射(由于溫度的上升)，反饋電路5010將對電流源5008 產(chǎn)生一個引起光源5002、5004的驅(qū)動電流增加的輸出。這樣，發(fā)光體5002、5004的光輸出能夠保持在基本恒定的亮度。因為發(fā)光體可以具有不同的特性以及系統(tǒng)正確操作所需的預定的照明特性，所以這兩個發(fā)光體5002、5004的輸出能夠被單獨控制和調(diào)節(jié)。這能夠通過可選擇地使得它們的照明脈沖化以及使用光電二極管5006單獨地確定它們的光輸出而實現(xiàn)。可選擇地，可以以下述方式使用多個光電二極管其中，這些光電二極管的響應是波長選擇性的，并且調(diào)諧至對應的發(fā)光體。例如，這可以通過在光電二極管中的每一個的上方提供不同的帶通濾光器而實現(xiàn)。在這種情況下，發(fā)光體5002、5004能夠同時照明，而使用在此描述的反饋電路獨立地穩(wěn)定它們的輸出。圖51示出了圖50的電路在穩(wěn)定一個發(fā)光體(連續(xù)照明)的光輸出時的反饋過程。圖51的圖線包括第一部分5102，第一部分5102表示光電二極管隨時間的輸出，以及表示來自光源的光輸出隨時間的下降。該輸出反饋至反饋電路，反饋電路控制電流源5008的驅(qū)動電流輸出。光電二極管輸出的下降引起LED輸出電流的增加，如曲線5104所示。圖52以示意性的框圖形式示出了第二電路。在該示例中，不是去控制電流源的輸出電流，而是利用反饋電路控制發(fā)光體的輸出脈沖的持續(xù)時間。由此，圖52包括兩個光源 5202、5204，它們中的每一個均與電流源5208連接。電路還包括光電二極管5206，其與反饋電路5210連接。該電路5200還包括驅(qū)動脈沖調(diào)制電路5212，其控制由電流源5208提供給發(fā)光體5202、5204的電流脈沖的時序和持續(xù)時間。在該示例中，當檢測到光電二極管5212 接收的亮度級的下降，反饋電路5210向調(diào)制電路5212提供信號。作為響應，調(diào)制電路5212 增加電流源5208所產(chǎn)生的提供給LED的脈沖的長度。圖53示出了圖52的電路的操作方法。上方的圖線5302示出了光電二極管的輸出，正如所見，其總體上隨時間下降。下方的圖線5304示出了提供給發(fā)光體的驅(qū)動電流。 在這種情況下，輸出電流以方波脈沖(例如5306)的形式提供。隨著光電二極管的輸出下降，脈沖的持續(xù)時間逐漸增加。通過以這種方式調(diào)節(jié)脈沖持續(xù)時間并且將電流保持在恒定水平，發(fā)光體發(fā)射的有效的光強(在脈沖長度上進行積分)保持基本恒定。有利地，其還導致接收器處對脈沖更加精確的接收，因為接收器可以作為積分器并且收集更多的發(fā)射的信號，而不是接收器簡單地在每個脈沖內(nèi)提取光強的單個樣本。圖51和53的圖線示出了光電二極管的響應以及對于發(fā)射器的單個發(fā)光元件的驅(qū)動電路電流?？梢詾槠渌l(fā)光元件生成相似的圖線。在本發(fā)明的另一實施例中，可以提供LED強度的開環(huán)控制。例如，這可以通過提供電流驅(qū)動電路而低成本地實現(xiàn)，所述電流驅(qū)動電路對于LED的輸出特性是溫度穩(wěn)定的或溫度補償?shù)?。在本發(fā)明的又一實施例中，發(fā)光元件的輸出可以只是受到微弱的控制，例如通過借助非常簡單的電流控制電路，使該發(fā)光元件的輸出由固定的脈沖長度來驅(qū)動。在這種情況下，由光電二極管測量的平均的輸出強度可以傳送給接收器?？梢越又鴮⒔邮掌髟O置為在軟件中補償變化的LED輸出。在優(yōu)選的形式中，平均的LED輸出可以使用光通信信道或其他無線通信信道傳送給接收器。在使用光通信信道的情況下，這可以通過調(diào)制發(fā)光體自身的輸出(通過在兩個發(fā)光體中的一個或另外一個，或者這兩個，的照明脈沖序列中插入或省略脈沖)來實現(xiàn)。該實施例具有的優(yōu)點是僅需要相對低成本的發(fā)射器，而無需復雜的反饋電路。其還利用了下述事實發(fā)光體的與溫度和老化相關的輸出漂移很可能相對較慢， 因此僅需要低的通信帶寬。在上述方法(使用一個或多個光電二極管測量并控制發(fā)光體的輸出強度)中將會存在的另一問題是，環(huán)境光可能干擾該測量。例如，陽光可能被光電二極管接收并且錯誤地增加了由光電二極管探測到的發(fā)光元件的亮度級。為克服該問題，在一個實施例中，通過與光電二極管協(xié)力使用帶通濾光器，有效的環(huán)境光能夠被顯著減弱。例如，可以使用這樣的光電二極管其只能通過其所對應的發(fā)光體所發(fā)射的波段中的光，而削弱所有其他波長(例如那些在陽光中常見的)。相似地，如果使用人工照明例如熒光照明，帶通濾光器可以適于基本排除人工照明中的全部，而仍然傳輸相應的發(fā)光體發(fā)射的波段中的光。在可選擇的實施例中，光吸收擋板可以位于光電二極管周圍，例如位于LED封裝件中，使得只有來自發(fā)光元件的光能夠到達光電二極管。通過在光電二極管和LED封裝件的透鏡之間放置擋板，光電二極管可以避開外部的光。用于校正背景光的水平的另一機制是從光電二極管測量發(fā)光體何時處于“開”和 “關”的狀態(tài)。在這種情況下，在“關”期間(發(fā)光體的脈沖之間)進行的測量代表背景光。 所述背景光的水平可以從接著的(或之前的)“開”期間(即發(fā)光元件的照明期間)所測得的亮度水平中減去。如果需要平滑背景光的水平，則可以在若干個“關”的幀中對背景光進行平均，并且從“開”期間數(shù)據(jù)中減去背景光水平的滑動平均值。例如，當環(huán)境光的水平以等于或基本等于發(fā)光體的脈沖頻率的頻率做大幅度變化時，可能需要這樣。圖M示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的光源。光源MOO包括電連接至控制電路討04 的發(fā)光體M02，控制電路M04由電源M06供電。發(fā)光體M02經(jīng)過光學系統(tǒng)M08向接收器投射一束(或多束)光。在一些實施例中，光學系統(tǒng)M08可以簡單地是透明窗口，在使用中光束經(jīng)過該透明窗口投射，但是光學系統(tǒng)M08還可以是一個更加復雜的光學裝置，其例如包括適于賦予光源M02所發(fā)射的光束一些特定的光束特性的一個或多個透鏡、鏡子或濾光器等。如上所述，光學器件M08的外表面容易由于在其外表面上的昆蟲或類似物體而受到臨時遮蔽。為了探測這些外來物體，光源MOO設有與控制電路M04連接的光電二極管MlO 或其他光敏元件。在使用中，光電二極管MlO布置為，使其接收從遮擋光學裝置M08的外表面的至少一部分的外來物體散射的光。光電二極管MlO連回控制電路M04，控制電路 M04適于基于光電二極管MlO所接收的散射光的完整性確定是否存在故障狀況。例如，控制電路M04可以包括微控制器M12，其編有故障邏輯(還可以有其他邏輯)，所述故障邏輯將從光電二極管MlO接收的反饋信號與預定的閾值進行比較，并且如果接收的強度高于所述閾值，或者反饋信號滿足某些其他的基于強度和/或時間的準則，故障邏輯可以適于觸發(fā)光源MOO中的故障響應。例如，微控制器可以引起發(fā)光體M02的照明模式響應于故障狀況而改變，以向微粒探測系統(tǒng)的接收器發(fā)送存在故障狀況的信號。通過在光照模式中編碼一個特定信號，可以向接收器發(fā)回故障類型。通過以預定方式調(diào)制所發(fā)射的光脈沖的幅度、持續(xù)時間和/或時序，可以傳送故障狀況。這樣具有的優(yōu)點是，無需在微粒探測系統(tǒng)的發(fā)射器和接收器之間布置有線或其他無線通信系統(tǒng)。圖55和56示出了本發(fā)明的這個方面的可選擇實施例，并且共同的部件由共同的附圖標記表示。首先轉到圖55，其示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例制得的光源5500的第二實施例。在該實施例中，光源陽00已經(jīng)設有附加的發(fā)光器件5502。該發(fā)光器件被放置為使其以淺的入射角照亮透鏡。這增加了落在光學器件討08的外表面上的微?；蛲鈦砦矬w將會產(chǎn)生被光電二極管MlO探測到的足夠的反射的機會。在該實施例中，光電二極管能夠被墻壁或擋板 5504擋住，以防止光源5502的徑直的照明。圖56示出了光源5600。該實施例與圖M和55所示的光源的不同之處在于，其包括外部安裝的發(fā)光體5602。該發(fā)光體5602被放置為使其直接照亮光學器件M08的外表面。這可以在正確識別外來物體(例如外表面上的昆蟲或其他物體)的存在方面具有附加的優(yōu)點。在本發(fā)明的一些實施例中，光源可以設有內(nèi)部安裝的反饋光電二極管。所述反饋光電二極管通常用于監(jiān)控一個或多個光源的光輸出并且調(diào)節(jié)光源的發(fā)射特性(例如如果測量出所接收的亮度級的下降)。然而，通過將上閾值應用至內(nèi)部的光電二極管所接收的信號，內(nèi)部的光電二極管可以與本發(fā)明的這個方面的實施例一起使用，如果接收的亮度級高于所述上閾值(并且不是控制器M04引起的光輸出的增加的結果)，則這可以確定為是外來物體位于光學系統(tǒng)M08的外表面上的結果。本發(fā)明的實施例還能夠與微粒探測系統(tǒng)的接收器一起使用。在該實施例中，接收器可以配有發(fā)光體(例如圖14所示的)和光電二極管，并且設置為執(zhí)行在此描述的與光源相關的方法。憑借所述接收器，明顯有利的是，接收器殼體內(nèi)的光傳輸并不妨礙系統(tǒng)的微粒探測性能。由此，光源5502可以選擇為，使其發(fā)射接收器的接收帶之外的光，或者接收器可以設有將所述的所選擇的波長排除在外的帶通濾光器?？蛇x擇地，如果微粒探測器的光源設定為，根據(jù)預定模式進行閃爍(閃爍之間具有“關期間”)，則外來物體探測功能可以在這些“關”期間執(zhí)行。如果將要使用“關”期間的外來物體探測，則發(fā)光體(例如發(fā)光體5502) 可以發(fā)射接收器的通帶中的光，并且主接收器可以用于探測光學器件M08的外表面上的外來物體的存在。如上所述，對于微粒探測器重要的是正確的安裝和運轉。正確的安裝和運轉確保系統(tǒng)的可靠且安全的操作。由此，現(xiàn)在描述能夠用于微粒探測系統(tǒng)的安裝和運轉的若干過程。為了清楚起見，下面的過程描述將集中于參照圖2描述的微粒探測器。然而，該過程可以使用參照圖3描述的裝置和其他裝置執(zhí)行，這對于相關領域的技術人員來說的顯而易見的。在一個實施例中，過程包括兩個階段，包括運轉階段和操作階段。運轉階段在光束探測器最初安裝時執(zhí)行，而操作階段在安裝一段時間之后執(zhí)行。圖58示出了用于使所述微粒探測器運轉的過程。技術人員或其他適宜的安裝人員將光源32、接收器34和目標36 (其在其他幾何結構中是可選的)安裝在合適的位置，跨過需要監(jiān)控微粒(例如煙霧)的區(qū)域(步驟5801)。正如所討論的，憑借使用視頻照相機形式的接收器34或其他適宜的設備，安裝過程可以簡單而快速。安裝之后，在步驟5802，技術人員通過向微粒探測器供電啟動探測器。最初，探測器探索該探測器至監(jiān)視器的視場內(nèi)的光源的存在。正如在本申請的其他地方和我們的共同在審的申請中所討論的，控制器識別探測器視場的表示來自光源32的光的相關部分，并且接著測量從光源32接收的光信號的強度(步驟5803)。該識別過程可以是手動的，例如憑借技術人員將便攜式計算機與接收器34聯(lián)接、觀察照相機捕捉的圖像并且使用點擊設備或其他設備指出視場中的相關部分。識別過程可以替代地是自動的，例如憑借被編程的控制器44來識別光源(例如，在使用紫外或紅外光源的情況下的紫外和/或紅外光)照亮的屏幕的部分。在本申請的其他地方可以找到目標搜尋和時序發(fā)現(xiàn)的示例性的方法的詳細描述。在步驟5804中，將從每個識別的光源接收的亮度級與閾值比較，以確定接收的亮度級是否在可接受的范圍內(nèi)。如果控制器M接收來自光源32的高于現(xiàn)有閾值的光，則使得微粒探測器指示進行可接受的操作(步驟5805)。系統(tǒng)狀態(tài)的指示可以包括在接收器34 上持續(xù)點亮LED，盡管可以使用其他告知機制，例如產(chǎn)生聲音和/或向與控制器44通信的 PDA或計算機發(fā)射信號，用于技術人員觀察。探測系統(tǒng)將應用報警和故障邏輯來確定探測系統(tǒng)是否正確操作或者微粒是否被探測到。報警和故障邏輯將包括基于接收器處接收的光強的報警準則。該準則可以基于原始強度測量值，多個波長處的差值或比較值，或者本領域技術人員了解的其他量。通常，準則可以視為接收的數(shù)據(jù)與閾值水平的比較。發(fā)明人已經(jīng)意識到，因為微粒探測系統(tǒng)的安裝和運轉受到技術人員的管理并且在運轉期間并不依賴系統(tǒng)來提供微粒探測或生命安全功能，所以通常的報警閾值在很大程度上可以在運轉階段被忽視。由此，在運轉階段應用的閾值可以設定為，與操作階段應用的報警或故障閾值中的一個或多個非常接近。在優(yōu)選的形式中，在運轉階段使用的至少一個閾值將設定為基本高于將會引起微粒探測器產(chǎn)生報警的水平，在操作階段，采取指示煙霧已經(jīng)被探測到或者產(chǎn)生故障的其他行動。例如，在運轉階段接收的光可接收的最低亮度可以設定為超出將會在正常操作期間導致故障狀況的亮度級的20%以上。這樣的閾值要求安裝人員確保系統(tǒng)的最初對準是非常精確的、光學表面清潔且情況良好以及傳輸路徑的長度不超出可接受的范圍，否則系統(tǒng)不會在運轉期間達到相對嚴格的光強要求。如果控制器44在運轉階段確定接收的光強低于預設閾值，控制器44引起微粒探測器指示錯誤(步驟5806)。這可以，例如包括使LED閃爍或者向技術人員的PDA或計算機發(fā)射信號。如果視場的相關部分的識別是自動的，則控制器44可以允許完成手動識別過程，之后重復步驟5802至5804。在接收錯誤指示時，技術人員可以采取必要的行動以糾正問題。例如，技術人員可以重新定位光源32、接收器34和/或目標36，例如為了縮短光源32和接收器34之間的路徑長度。在需要本質(zhì)上縮短路徑長度并且初始的安裝中使用了目標36的情況下，技術人員可以移除目標36并且將接收器34放在目標36先前所處的位置，以將路徑長度減半?；蛘?， 技術人員可以定位中點，在此處安裝微粒探測器的部件?？梢詫刂破?4編程，以在每次啟動時自動完成其在圖58所示過程中的作用?？蛇x擇地，可以僅在要求時完成，例如通過按下與接收器34相關的按鈕，或者在經(jīng)過接收器 34的通信端口接收命令的時候。如果運轉階段已經(jīng)成功完成，接收器34處于開始操作的狀態(tài)。這種“操作階段”的兩個實施例在下文描述，第一個參照圖59而第二個參照圖60。在操作階段，接收器34測量從光源32接收的光的強度。該數(shù)據(jù)被處理，并且如果接收的信號指示在光源32和接收器 34之間的光路上存在煙霧，則控制器44在微粒探測器中引發(fā)報警狀況，并且/或者發(fā)送信號以引起另一設備(例如消防控制面板)或系統(tǒng)(例如自動疏散系統(tǒng))以產(chǎn)生報警。在本發(fā)明的操作多個波長的優(yōu)選實施例中，主報警閾值基于所接收的一個以上的波長的光強的差式度量(differential measure)，例如所接收的兩個波長的光強的比值或差，或者此類測量值的改變速率。第二“備用”閾值可以根據(jù)所接收的一個或多個波長處的絕對光強或修正的光強而獨立地設定。正確操作和故障狀況的探測還可以基于接收的亮度級的差別或者絕對亮度級。
參照圖59，對控制器44編程以對照絕對的信號強度閾值，再次檢查從光源32或者每個光源32 (如果多于一個)處，接收的信號強度。該檢查可以持續(xù)地或周期性地(例如每天一次、每天兩次或更多次，或者更低的頻率)執(zhí)行，取決于具體需求。還可以在要求時進行檢查，例如在接收要求檢查在接收器34的通信端口處接收的信號強度的命令時，或者在啟動所設置的與接收器34相關的按鈕時。如果控制器44在步驟5907中確定不需要檢查，接收器34繼續(xù)監(jiān)控光路上的煙霧。如果要求檢查，則在步驟5908中，控制器44估計來自光源32的光的信號強度，并且在步驟5909中將其與閾值比較。該閾值可以與步驟5803中使用的相同，或者可選擇地是另一設定值，其被確定以指示所需要的操作可靠性水平。在步驟5910中，對比較的結果進行估計，并且如果沒有超出最小所需強度對應的閾值，則指示/產(chǎn)生錯誤(步驟5911)，該錯誤可以與步驟5806中指示的錯誤相同或不同， 這取決于特定的執(zhí)行情況。例如，步驟5911中指示的錯誤可以是在微粒探測器的位置和/ 或控制點(例如建筑的安全位置)和/或遠處的監(jiān)控站(通過經(jīng)過有線和/或無線的公共和/或?qū)Ｓ镁W(wǎng)絡傳送錯誤)產(chǎn)生的能夠聽到的信號。如果超出最小所需強度對應的閾值，則在步驟5912中，微粒探測器指示可接受的操作(這可以與在步驟5805進行的描述相同的方式指示)。參照圖60，示出了可以由控制器44完成以執(zhí)行可供選擇的操作階段的過程的流程圖。在運轉(即步驟580 之后，控制器44在步驟6016確定延遲時間是否期滿。該延遲時間可以是例如M小時，在該時間后，將期望微粒探測器以穩(wěn)定狀況工作。在其他實施例中，還可以使用其他非零的延遲時間。優(yōu)選地，在延遲時間中，探測器并不用于基本的微粒探測的目的，而只是被監(jiān)控以正確操作。當延時時間已經(jīng)期滿，控制器44重新設定其閾值(在步驟6018中)。優(yōu)選地，即將使用的新的閾值基于在(可選的步驟)6015中測量的信號強度(或者來自測量的信號強度的參數(shù))。可選擇地，其可以基于在延遲時間過期后進行的測量(步驟6017)?？刹僮鏖撝祻姸?operational threshold intensity)還可以具有預設的最小值?？蛇x擇地，可接受的閾值能夠通過觀察系統(tǒng)在延遲時間中的性能來確定，例如通過分析在延遲時間中在一個或多個波長處接收的光強的變化來確定。例如，如果在整個延遲時間中，由感興趣的微粒侵入光束以外的原因(例如安裝偏移、光源的依賴于溫度的光輸出變化等)引起的接收的光強中的變化是2%，則可接受的最小的接收亮度級可以設定為比平均的接收的亮度級低 2%或者某些其他水平。可操作強度可以是在延遲時間的終點處測量的強度以及預設的最小值的函數(shù)，例如確定為這兩個值的平均值?？刹僮鏖撝岛皖A設的最小值，如果有的話，可以為每條光路單獨地確定/設定(如果存在一條以上的光路)。接著，控制器估計從光源32接收的光的強度(步驟608A)并且在步驟609A將其與新的可操作閾值比較。使用在步驟689A中確定的可操作閾值，步驟600A至602A可以接著按照本申請前面參照圖59的描述繼續(xù)前進。 在存在多光源和/或來自單一光源的多條光路的情況下，可以在沿任意一條受監(jiān)控光路接收的光的強度落在閾值以下時進行錯誤指示?？蛇x擇地，可以存在不同層次的錯
65誤狀況，其中一個層次指示沿光路之一的光何時落在閾值以下，而另一層次指示沿一條以上或全部光路的光何時落在閾值以下。閾值對于每條光路可以不同，例如反應出光源32對該光路產(chǎn)生的光的強度的不同。在前面的描述中，涉及了從光源32到接收器34的各條光路。相關領域的技術人員將會理解，光可以在多種結構上反射(例如天花板)，并且導致在光源和接收器上的特定點之間存在一條以上的路徑。在來自光源的光通過多條路徑被接收器接收的情況下，以及在來自一個光源的光被反射到接收另一光源的光的接收器部分上的情況下，其實現(xiàn)方式旨在落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。再次轉到圖57，在例如這樣的安裝中，從發(fā)射器5704、5706、5708到達接收器5702 的光的強度之間的差別，在本發(fā)明的又一方面的實施例中，可以通過向該系統(tǒng)的每個發(fā)射器，或者至少是該系統(tǒng)中那些位于可能引起接收器5702飽和的距離處的發(fā)射器的光路應用光學衰減器而進行調(diào)節(jié)。圖61示出了用于實現(xiàn)該機制的示例性的殼體。圖61示出了穿過發(fā)射器殼體6100的橫截面視圖。光源(例如LED 6102)位于該殼體中。其連接至合適的電路(未示出)并且用來產(chǎn)生用于微粒探測的一束光。光源6102發(fā)射的光可以經(jīng)過一個或多個光學元件6104，用于將光束聚焦為合適的形狀(例如窄的發(fā)散體積或者寬的發(fā)散光束，或者在此描述的一些其他形狀。發(fā)射器6100附加地包括一個或多個光學衰減器6108， 用于衰減發(fā)射器6100發(fā)射的光束。通過使用一個或多個具有適宜特性的濾光器6108，可以針對發(fā)射器及其對應的接收器之間的間距，將衰減的程度選擇和設定在合適的程度?？梢源?lián)添加多個濾光元件，以達到合適的衰減程度。圖62示出了帶有多個濾光器的系統(tǒng)的示例。在圖62中，對相同的部件進行了標記，以對應圖61。在優(yōu)選的實施例中，發(fā)射器6100 的殼體6106可以設置為具有結構6112，用于在合適的位置容納濾光器6108(和6110)。最優(yōu)選地，接收機構使得能夠由安裝人員在系統(tǒng)的運轉期間附接或去除可選擇的濾光器。例如，殼體可以包括多個凹槽，例如凹槽6112，每個凹槽均適于容納單個濾光元件。圖63示出了 3個典型的濾光元件，它們可以與本發(fā)明的實施例(例如圖61和62 所示的)一起使用。濾光器6300、6301、6302優(yōu)選地是中性密度濾光器并且可以由衰減材料(例如塑料膜)制作。用于不同距離的衰減器可以通過增加材料的吸收水平(例如改變材料特性或增加材料厚度)來制作。優(yōu)選地，每個濾光器具有指示其強度的標記。例如，可以在濾光器上印制、凸刻或顯示發(fā)射器和接收器之間的優(yōu)選的距離或距離范圍的標記?？蛇x擇地，可以顯示分數(shù)的衰減。顯示在濾光器上的信息可以由安裝人員使用，以確定用于正在安裝的特定的系統(tǒng)幾何結構的發(fā)射器的合適的濾光器或濾光器組?，F(xiàn)在描述本發(fā)明的這個方面的可選擇(或附帶的)實施例。在該實施例中，系統(tǒng)適于使得接收器能夠在無需使用濾光器的情況下避免飽和，盡管濾光器可以在必要時與該實施例一起使用。圖64是時序圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的一個方面用于解決上述問題的第二方案。在本發(fā)明的這個方面，發(fā)射器可以設置為，發(fā)射不同強度的脈沖序列并且在工作期間重復該序列。接收器則能夠確定，在接收器處接收的哪個脈沖落在可接受的亮度級之內(nèi)，并從那時起選擇僅接收具有可接收的亮度級的那些脈沖?，F(xiàn)在轉到圖64，最上面的圖線6400是時序圖，示出了發(fā)射器隨時間發(fā)射的脈沖序列的發(fā)射功率。下面的圖線示出了接收器的接收狀態(tài)。在起始時段、，發(fā)射器在一個周期內(nèi)給出一些發(fā)射功率逐漸增加的發(fā)射脈沖6404、6406和6408。該序列在時段t2和t3進行重復并且持續(xù)下去。在第一時段^，接收器不知道哪個發(fā)射脈沖將會處于不會使接收器飽和，但是仍然足夠高以使具有令人滿意的信噪比的合適的水平。因此，對于時段t1;接收器持續(xù)處于“開”狀態(tài)，并且能夠接收發(fā)射的脈沖6404、6406和6408中的每一個。根據(jù)測量到的這3個接收的脈沖的強度，接收器能夠確定應當從此接收哪個脈沖。在這種情況下，脈沖6408被確定為具有合適的強度，而接收器設置為在對應于相繼的發(fā)射周期T2和T3中的脈沖6408的發(fā)射時段的時間6410和6412處啟動。如上所述，接收器和發(fā)射器通常并不彼此聯(lián)接，而發(fā)射器將在其工作期間持續(xù)發(fā)射3個不同水平的脈沖?？蛇x擇地，在接收器可以連回發(fā)射器的實施例中，接收器能夠向發(fā)射器發(fā)出哪個脈沖將要繼續(xù)發(fā)射以及哪個脈沖將要去除的信號。這樣的系統(tǒng)將降低發(fā)射器的功耗，因為將會發(fā)射更少的脈沖。監(jiān)控多個發(fā)射脈沖的起始時段可以被延長超過單個發(fā)射時間周期，因為這對于接收器發(fā)現(xiàn)發(fā)射器在若干發(fā)射時段中的照明方式來說是必要的。在用于改進或解決該問題的第三解決方案中，本發(fā)明的又一方面使用電子裝置來控制發(fā)射器的發(fā)射功率。在該示例中，可以將DIP開關引入在安裝期間由安裝人員設定為合適的發(fā)射水平的發(fā)射器。對DIP開關的設置可以選擇為，降低通過LED的電流并由此使得LED變暗，或者減少“開期間”脈沖的持續(xù)時間，以避免接收器飽和。在這種情況下，可能有利的是具有這樣的安裝模式，其中發(fā)射器最初以不同的功率水平發(fā)光。在該時段，接收器可以確定合適的發(fā)射水平并且向安裝人員指示將要制定的合適的DIP開關設置，以將發(fā)射水平設定到最優(yōu)選的值。例如，接收器可以設有顯示器或其他界面，可以用于顯示針對發(fā)射器的DIP開關的設置。還應當理解的是，在帶有多個發(fā)射器的系統(tǒng)中，可以對于每個發(fā)射器重復任何過程。在本發(fā)明的這個方面的又一實施例中，具有多個發(fā)射器的系統(tǒng)可以在其中包括不同類型的發(fā)射器?？梢詫γ糠N發(fā)射器的類型進行優(yōu)化，以用于特定的距離或距離范圍，并且在這種情況下，由安裝人員來決定應當安裝哪種類型的發(fā)射器。圖65示出了正在使用根據(jù)本發(fā)明另一方面的實施例的測試濾光器進行測試的微粒探測系統(tǒng)6500的實施例。微粒探測系統(tǒng)6500包括光源6502和光接收器6504。光源 6502產(chǎn)生一束或多束光，包括第一波段6506(以λ 1為中心的波段)和第二波段6508 (以入2為中心)的光。優(yōu)選地，λ 1是波長較短的波段，例如處于電磁波譜中的紫外部分，而 λ 2是波長較長的波段，例如中心位于近紅外區(qū)。光束6506和6508穿過測試濾光器6510， 通過輪換光束6506和6508，測試濾光器6510模擬煙霧對光束的作用?？梢越又鴻z查接收器6504的操作，以確定在給定測試濾光器6510引起的光束衰減程度的情況下，接收器6504 的行為是否正確。因為由光源6502發(fā)射的光包含兩個波段λ 和λ 2中的光，所以濾光器 6510需要以適當?shù)姆绞教幚磉@兩個波段的吸收特性。在微粒探測器6500的優(yōu)選形式中，如上所述，這兩個波段λ 1和λ 2中的光強的差式度量(例如，在每個波長處測量的強度的比例，或者這些值的改變速率等)用于確定光束6506和6508中預定尺寸范圍的微粒的存在。 最優(yōu)選地，如果接收的光強的比例以預定的方式變化，則可能表明微粒探測事件。由此，多數(shù)情況下，測試濾光器6510并不是均勻地衰減兩個波段，但是必須在這兩個波段中提供差
67式衰減，以模擬煙霧的作用。在該示例中，與長波λ2相比，測試濾光器6510明顯地更多吸收短波λ 1。例如，測試濾光器吸收的λ 1的光可以明顯大于λ 2的光的兩倍，可以確定，這很可能是特定類型的微粒。由此，測試濾光器的特性選擇為，設定所發(fā)射(或衰減)的不同波段的光的比例并且改變測試濾光器傳輸(或衰減)光的絕對亮度。這兩個變數(shù)能夠適于產(chǎn)生適宜的測試濾光器，以模擬不同的煙霧或微粒類型以及不同的煙霧或微粒密度。圖66示出了第一示例性的測試濾光器，其包括3個濾光元件6512、6514和6516。 測試濾光器6510大體是薄層類的材料，由3層濾光器材料組成。在該示例中，前兩個濾光元件6512和6514衰減波段λ 1中的光，而第三濾光元件6516吸收波段λ 2中的光。在該示例中，構成測試濾光器6510的濾光元件6512至6516中每一個均設置為對經(jīng)過其的光提供相同的衰減量。由此，測試濾光器6510對波段λ 中的光的衰減是對波段λ2中的光的衰減的兩倍。圖67示出了對于測試濾光器6570的傳輸譜?？梢钥吹剑瑴y試濾光器基本上透射波段λ 1和λ 2之外的全部光，但是對波段λ 1中的光的衰減大約是對波段λ 2中的光的衰減的兩倍。在其他實施例中，波段λ 和λ2之外的透射可以是任意程度的并且對所有波長不需要是均勻的?？梢砸远喾N方式獲得上述吸收特性。圖68至75示出了一系列這些技術。其他的技術對于本領域技術人員是顯然的。圖68示出了濾光元件。濾光元件具有前面6802，上面粘有大量微粒，這些微粒與要借助于該濾光元件來測試的微粒探測器所要探測的微粒具有大體相同的尺寸分布。這樣的微?？梢允褂枚喾N已知工藝制造，或者通過從粉狀物(例如氧化鋁)中篩選分離而選擇。 圖69示出了該機制的變體。圖69的濾光元件6900包括與圖68的實施例中使用的微粒相似的微粒，但是分布在濾光元件塊體上。圖70示出了濾光元件7000，它的一個或兩個表面已經(jīng)進行了表面處理，以引入材料表面上的缺陷。表面缺陷可以通過，例如機械磨損、微粒噴砂、化學或激光刻蝕或類似方法產(chǎn)生?？蛇x擇地，使用例如3D激光刻蝕，缺陷可以遍布圖70中的濾光元件的塊體而產(chǎn)生。圖71和72示出了另一表面處理，其能夠在濾光元件7100、7200上進行，以獲得預定的衰減特性。在這些示例中，濾光元件由基本透明的材料制作并且通過使用表面印刷來修飾。例如，噴墨或激光打印機可以用于在濾光元件薄層的一個或兩個表面上印制圖樣。優(yōu)選地，點的圖樣在濾光元件的整個表面上被印制。最優(yōu)選地，均一尺寸的點以預定的間距印制，這由通過濾光元件獲得的衰減水平?jīng)Q定。圖71和72是大體相同的，除了印制在濾光元件上的點的數(shù)量以外?？梢钥闯?，圖71上印制的點將遠少于圖72上的點，并由此將會比圖 15Ε的濾光元件具有更小的吸收性。顯然，可以使用其他圖樣來獲得預定的衰減。圖73示出了可以在濾光元件7300的表面上實施的印制圖樣。該濾光元件7300以雙色印制工藝印制并且包括點的圖樣，該圖樣具有第一顏色7304的點和第二顏色7306的點。可以看出，顏色7304的點多于顏色7306的點，因此，濾光元件將對一個波長中的光衰減得比另一波長更多?？蛇x擇地，一種顏色的點的圖樣可以印在濾光元件的一側，而另一側的點圖樣可以以第二顏色印制。
圖74示出了具有更復雜的結構的測試濾光器。該測試濾光元件7408由5個層 7410至7418組成。5個層中的4個，7410至7416衰減波段λ 1中的光，但是透射所有其他波段的光，而最后一層6818吸收波段λ 2。圖75示出了另一測試濾光器。該測試濾光器具有中間部分7420，其特性被選擇， 以使獲得對波段λ 和λ 2中的光的預定的衰減，但是其被透明層7422和74Μ覆蓋，以保護形成核心7420的衰減層。在衰減層使用表面處理(可能因為與其他物體或物質(zhì)接觸而損壞)，這尤其是有利的。在另一實施例中，測試濾光器的一個或兩個表面可以用多個薄膜處理，以產(chǎn)生預定的波長選擇衰減特性。此外，濾光元件可以是反射性的而不是吸收性的，以獲得所需的衰減特性。圖76示出了光束探測器7600，其包括發(fā)射器或光源7602和接收器7604。發(fā)射器 7602包括一個或多個發(fā)光體7606，其適于產(chǎn)生一束或多束光7608。所述一束或多束光的至少一部分被接收器7604接收。優(yōu)選地，發(fā)光體7606適于同時產(chǎn)生以不同波長λ 和入2 為中心的兩個波段(以下稱為“波段λ 和λ 2”)中的光，用于向接收器7604發(fā)射。接收器7604包括光傳感器7610，其適于輸出表示在其表面上的多個位置接收到的、這兩個波段中的光強的信號。這兩個波段中的輸出傳送給控制器7612，控制器7612執(zhí)行對于光接收器 7604的輸出的分析并且應用報警和/或故障邏輯，以確定是否需要響應于接收的信號而采取行動。接收器7604可以附加地包括光學系統(tǒng)7614，用于形成圖像或者控制接收的光束 7608。在發(fā)光體7608同時以兩個波段λ 1和λ 2發(fā)射的本發(fā)明的實施例中，接收器7604 的傳感器7610優(yōu)選地適于同時且可分辨地接收每個波段中的光。為了達到此目的，接收器 7604可以設有波長選擇器件，其適于將波段λ 1中的光與波段λ 2中的光分離，并且將它們區(qū)別地引導至傳感器7610，這種方式使得這兩個波長組分能夠被獨立測量。圖77示出了使得該技術能夠被執(zhí)行的接收器7750的第一示例。接收器7750包括窗口 7752，光束77Μ通過窗口 7752進入接收器7750。窗口 7752可以是平坦的玻璃片或類似物，或者可選擇地，可以是一光學裝置(例如透鏡或透鏡系列)的一部分，所述光學裝置適于在光接收器上或靠近光接收器成像。接收器7750包括傳感器7756，傳感器7756 包括多個傳感器元件7758。波長選擇器件7760貼近光傳感器7756的前面安裝并且包括例如馬賽克染料濾光器。染料濾光器7760包括多個元件7762和7764。元件7762適于透射第一波段λ 1而元件7764適于透射第二波段λ 2。馬賽克染料濾光器7760和光傳感器陣列7756的組合使得第一組傳感器元件或傳感器7756的像素能夠接收第一波段中的光，而傳感器陣列7756的其他像素同時接收并記錄第二波段λ 2中使用的光強。控制器可以接著設置為將一個組(即與一個波段相關的)中的強度值與另一組分開，例如傳感器元件的輸出可以被選擇性地“讀出”，以獲得兩個波段的信號。圖78示出了獲得相似結果的可選擇的實施例。在該實施例中，接收器7800與圖 77中的相似之處在于其包括光學器件7802，光學器件7802可以包括窗口或聚焦光學器件， 光通過該窗口或聚焦光學器件進入接收器殼體7804。在經(jīng)過光學器件7802后，光束進入波長選擇棱鏡7806，波長選擇棱鏡7806適于將光轉向到不同方向上，這取決于入射光的波長。由此，波段λ 1的光傳輸?shù)降谝还馐?808中，而波段λ 2的光傳輸?shù)降诙馐?810中。波段λ 1中的光束落在第一傳感器陣列7812上，而波段λ 2中的光束落在第二傳感器陣列 7814上。正如前面參照之前的實施例所述的，傳感器陣列7812和7814適于在其表面的多個點上同時記錄光的強度。圖79示出了使用棱鏡將光束分裂為其波長組分的第二實施例。在該實施例中，接收器7820包括單一傳感器陣列7822，傳感器陣列7822適于經(jīng)由光學器件7824和分束器件7826接收光。分束器件適于將第一波段中的光與第二波段中的光分離，并且將它們在不同方向上引導。該實施例與圖78的區(qū)別在于，分束器件7826安裝為非?？拷鼈鞲衅麝嚵?7822，而不是將每個波段λ 和λ 2中的像形成在分離的傳感器陣列上。這樣，光束分裂發(fā)生在非?？拷鼈鞲衅麝嚵?822的表面的地方。有效地，這對傳感器元件7822的像素的子集提供了獨立的波長選擇分束器。圖80示出了本發(fā)明的又一實施例。該實施例示出了光接收器7850，包括殼體 7852，傳感器元件7854安裝在殼體7852中。光通過光學系統(tǒng)7856進入殼體，并且傳輸至光傳感器7854。在該實施例中，傳感器7854是多層傳感器并且包括η個傳感器層7854. 1、 7854. 2至7854. η。每個傳感器層7854. 1至7854. η均適于接收不同能量的光。利用不同能量的光子滲透進入傳感器器件7854的深度不同的現(xiàn)象，可以獲得能量分離。在這種情況下，傳感器器件可以是硅光傳感元件。在傳感器7854的每一層中，可以確定波長所對應的光強的空間上不同的測量值。在前面描述的每個實施例中，多個波長處的信號可以根據(jù)前述方法處理，以產(chǎn)生微粒探測或故障狀況輸出。應當理解的是，盡管參照雙波長系統(tǒng)描述了優(yōu)選實施例，三個或更多個波長也可以用在某些實施例中。圖81和82示出了本發(fā)明的一個實施例，其包括用于發(fā)射至少一束光8102的發(fā)射器8101和用于接收光束的接收器8103。接收器8103具有光傳感器，所述光傳感器具有多個光敏元件8104。適宜的接收器的示例是視頻成像器，其傳感器布置為像素矩陣。每個傳感器元件產(chǎn)生與該傳感器探測的光強相關(例如成比例)的電信號。在圖81中，發(fā)射器8101示出為跨過受監(jiān)控的空間8105位于接收器8103對面。然而應當理解的是，發(fā)射器8101還可以以別的方式定位(即，并不直接使得發(fā)射的光束瞄準接收器8103)，只要發(fā)射的光束8102穿過受監(jiān)控空間8105。發(fā)射的光束8102可以通過某一裝置(例如光學反射器)被指向接收器8103。擴散裝置8106設置在發(fā)射的光束8102的路徑上，以便在接收器的傳感器8107Α 上產(chǎn)生光束的有意的擴散圖像。來自傳感器元件8104的信號傳給控制器8108，例如處理
ο控制器8108將來自至少是某些傳感器元件(例如僅光束落至其上面的那些傳感器元件)組8109的信號聯(lián)合，以確定接收的光束8107Α的強度。CXD 8103中的每個傳感器元件可以具有不同的固有噪聲水平和不同的光轉換效率。因此，在其計算中，控制器8108 考慮關于傳感器8109Α(其最初與光束8107Α對準)的信息。基于確定的強度，控制器8108 應用報警邏輯并且決定是否采取任何行動，例如發(fā)出報警信號，或者向管理員或其他用戶發(fā)出警示或消息。在前述系統(tǒng)中，該決定基于確定的強度是否低于閾值(對應煙霧微粒的存在)而作出。
在圖82中，發(fā)射器8101的位置示出為，從圖81所示的位置稍稍移開。這種變化導致擴散光束的圖像8017B相對于接收器8103的位置的變化。擴散光束8107B入射到的一些傳感器元件在傳感器元件的子組8109之外，所述子組8109的信號最初被控制器8108 讀出?？刂破?108適于跟蹤掃過傳感器8103表面的光束圖像的位置并由此將傳感器上接收的光合并到新的區(qū)域8109A中。正如將會理解的，區(qū)域8109A中的傳感器組與原先在組 8109中使用的不同，但是這兩個組(8109、8109A)包括相同數(shù)量的傳感器。理論上，新的區(qū)域8109A中的傳感器元件可以具有與原先區(qū)域8109中的傳感器元件不同的固有信號誤差。然而這種差別并不顯著。在該示例中，4個新合并的傳感器元件的平均的固有噪聲水平大約與不再使用的4個傳感器元件的平均的固有噪聲水平相同。此夕卜，傳感器元件之間的間隔(即間隙的數(shù)量和尺寸)基本保持恒定，因此沒有額外的光在傳感器元件之間的間隙中損失。這與銳聚焦圖像的情況相反，在那種情況下，與接收的光束強度相關的誤差將隨著銳聚焦圖像從一個傳感器元件移至下一傳感器元件而顯著變化，這是因為這兩個傳感器具有不同的光轉換效率，而這種不同沒有通過平均而改善(在更為擴散的光束圖像的情況下)。此外，隨著聚焦的光束從一個傳感器移至下一傳感器，其將掃過傳感器元件之間的間隔，并且將會存在一中間時期，此時大量的光功率將在傳感器之間的間隔損失。如上所述， 這些問題可以通過使用離焦像得以緩解。以下段落描述的實施例是，如何布置接收器中使用的光學器件(例如成像系統(tǒng))， 以便產(chǎn)生有意的離焦目標。在本說明書中，術語”擴散裝置”應當廣泛地理解為在傳感器上產(chǎn)生光束的擴散圖像的任意裝置或部件。在圖83所示的實施例中，擴散裝置8301包括位于發(fā)射的光束路徑上的聚焦透鏡 8302。聚焦透鏡8302具有相關的焦點8304。發(fā)射的光束8303由發(fā)射器(未示出)徑直朝向透鏡8302或反射器(未示出)發(fā)射，所述反射器將光束朝向透鏡8302反射。在該實施例中，透鏡8302和傳感器8305的相對位置是使傳感器離開聚焦的光束的圖像8306所處的位置。傳感器8305因此接收有意稍稍離焦的光束的圖像。聚焦的量和擴散的量受到控制，從而可以獲得信噪比(以更加緊湊的聚焦光束獲得)，同時獲得了相對穩(wěn)定的系統(tǒng)(以擴散或模糊的圖像獲得)(甚至在系統(tǒng)中存在移動時)。在又一實施例中(圖84)，接收器8310包括聚焦透鏡8311。光傳感器8312位于聚焦的圖像所在的光斑處。該實施例中的擴散裝置包括擴散器8313，其位于透鏡8311和光傳感器8312之間的某處(例如直接在傳感器的上方)。因此，接收的圖像是被有意模糊的。擴散器8313可以是一片毛玻璃或刻蝕玻璃，或者簡單地包括傳感器自身上的刻蝕面。在某些情況下，擴散裝置8313可以位于朝向傳感器8312的所發(fā)射的光束路徑上的某處。在一些實施例中，發(fā)射器可以輸出具有兩個(或更多)波段組分的光束(例如紅外和紫外波段)，光束均沿基本上在同一直線的路徑。這兩個波長選擇為，使得它們在存在待探測微粒(例如煙霧微粒)的情況下表現(xiàn)出不同的行為。這樣，所接收的兩個(或更多) 波長處的光的相對改變可以用于給出引起光束的衰減的原因。在一些實施例中，接收器可以接收多條光束，或者多個發(fā)射器可以發(fā)射待接收的光束。多條光束一起用于在受監(jiān)控的空間中進行煙霧探測的目的。正如前面的實施例，傳感器接收光束并且向控制器發(fā)送信號?？刂破鞣治鲈撔盘?，并且確定信號的哪一部分包含與各自光束最相關的信息。在該決策過程的結果中，控制器將會選出由各自的單獨的傳感器或傳感器組產(chǎn)生的信號中的兩個部分，因此所選的信號能夠最可靠地用于測量光束的強度。選擇其數(shù)據(jù)能夠最可靠地加以使用的傳感器的一種方式是，觀察由接收器在煙霧探測器的運轉時的圖像并選擇適宜的傳感器。確保所計算的接收光束強度盡可能接近接收光束強度的另一機制可以由控制器執(zhí)行。控制器可以決定是否使用與某一傳感器元件對應的值(根據(jù)該元件對總體的圖像強度的貢獻)。例如，從傳感器元件的輸出，控制器能夠確定光束的“信號中心”位置。信號中心位置與質(zhì)量中心位置相似，區(qū)別在于，在計算中所使用的是每個像素(即傳感器元件)貢獻的信號值而不是質(zhì)量。例如，可以使用以下公式信號中心的位置矢量=(每個像素的位置矢量X每個像素的值)之和/所有像素的值之和在信號中心位置確定后，根據(jù)傳感器元件與信號中心位置之間的距離，控制器可以權衡每個傳感器元件貢獻給所接收的光束強度值的信號(即對應每個傳感器產(chǎn)生的電信號)。這樣，控制器確定其信號最能代表目標圖像并且最不可能由于傳感器上的光束圖像位置的漂移而從后續(xù)測量中消失的傳感器元件。圖85示出了本發(fā)明的又一方面的實施例。在該實施例中，微粒探測系統(tǒng)8500包括發(fā)射器8502和接收器8504。發(fā)射器8502包括一個或多個光源，適于發(fā)射包括波段入1 和λ 2的光。光源8502可以包括多個發(fā)光元件(每個發(fā)光元件均適于發(fā)射不同的波段的光)或一寬帶光源。發(fā)射器8502可以附加地包括一個或多個光學器件(例如8506)，用于形成帶有所需的束分布或色散特性的光束。接收器8504也可以包括導光或成像光學器件 8508，其適于在接收器8504的傳感器陣列8510上形成光束的圖像。為了盡可能減小環(huán)境光對接收器8504的干擾，接收器8504還設有多個通帶濾光器裝置8512。例如，所述多個通帶濾光器可以是干涉濾光器，布置為選擇性地傳輸?shù)谝煌◣Ш偷诙◣?對應于光源8502 的發(fā)射波段)。最優(yōu)選地，濾光器裝置8512是多個通帶干涉濾光器，其具有在長波長處的通帶以及該波長的一個或多個諧頻。在這樣的實施例中，光源8502必須設置為在相似關聯(lián)的諧頻處發(fā)光。例如，單個干涉濾光器可以設計為基本上傳輸800納米處和400納米處的所有的光，然而阻擋其他波長處的大部分光。當使用這樣的濾光器時，光源能夠適于在800納米和400納米處發(fā)光。在本發(fā)明的又一實施例中，濾光器裝置8512可以包括并排使用的、一個以上的干涉濾光器或染色濾光器或其他類似的濾光器。例如，對應于波段數(shù)量(系統(tǒng)設置為以該波段數(shù)量工作)的兩個或更多濾光器可以以并排關系放在接收器的成像路徑上。圖86至89 示出了這樣的濾光器裝置的示例。在這一點上，圖86至89的濾光器裝置包括適于傳輸?shù)谝煌◣е械墓獾牟糠?該部分由附圖標記8602表示并且是白色陰影)以及由附圖標記8604 表示并且是灰色陰影的交錯的部分，該部分適于傳輸?shù)诙◣е械墓?。圖88適用于4波長系統(tǒng)，并因此附加地包括由附圖標記8606和8608表示的部分，其適于傳輸?shù)谌偷谒牟ǘ沃械墓?。在每個濾光器裝置中，濾光器的表面不同的波長組分之間近似相等地劃分，并由此向接收器近似傳輸每個波段中的基本等量的光。與上述多個通帶濾光器的布置相比，這樣
72的布置具有的缺點是接收器透鏡的有效直徑減小(例如，對于圖86、87和89中的每個波長大約減小一半)，由此減小了有效的信號強度。然而，這在一定程度上由以下事實補償，即光源LED不需要在彼此的諧頻處，可以考慮其他優(yōu)勢(例如商品的成本)來選擇。此外，在這樣的布置中，濾光器的成本可以更低并且不需要如此精確地確定波長的中心，并因此對于隨溫度起伏的發(fā)射器的輸出的變化不那么敏感。圖90示出了火災報警系統(tǒng)的示意圖，可以在其中使用本發(fā)明的實施例?；馂膱缶到y(tǒng)9000包括消防控制面板9010，連接有火災報警回路9012?；馂膱缶芈?012從消防控制面板向連接至系統(tǒng)9000的各種火災報警設備傳輸電力和通信信息。例如，火災報警回路9012可以用于與一個或多個點探測器9014和報警器9016通信并且供電。其還可以用于與一個或多個吸氣式微粒探測器9018通信。此外，光束探測系統(tǒng)9020也可以連接至火災報警回路9012。在本發(fā)明中，光束探測系統(tǒng)9020可以是在此參照上述任意實施例描述的類型，并且包括第一端的接收器9022和位于遠離接收器之處的發(fā)射器9024。優(yōu)選地，發(fā)射器9024是電池供電的設備，而且不需要從火災報警回路9012汲取電力?？蛇x擇地，其可以由，例如獨立的電網(wǎng)或回路供電。接收器9022連接至火災報警回路9012，從該回路汲取電力并且經(jīng)由回路與消防控制面板9010通信。通信的方式是本領域技術人員所了解的，并且允許光束探測器9020向消防控制面板9010指示火災或故障狀況或其他狀況。本發(fā)明人已經(jīng)意識到，因為煙霧探測器不需要瞬間響應，所以可以通過間歇性地 (以在處理和捕捉中止時的周期)啟動煙霧探測器的視頻捕捉和/或視頻處理子系統(tǒng)而獲得可接受的平均功耗。由此，該系統(tǒng)能夠進入“冷凍”狀態(tài)，系統(tǒng)設計為在該狀態(tài)下幾乎或者完全沒有功耗。獲得這種解決方案的第一方式是為微粒探測器的視頻處理子系統(tǒng)提供簡單的定時單元，該單元操作為間歇性地啟動視頻捕捉和處理子系統(tǒng)。然而在系統(tǒng)的優(yōu)選形式中，發(fā)射器9024并不由回路或其他電網(wǎng)供電，而是由電池供電并且優(yōu)選地沒有連接至接收器9022或與接收器9022高速通信。在這樣的系統(tǒng)中，發(fā)射的光脈沖的時序可以不由接收器控制，也不與可能與同一發(fā)射器9024通信的任何其他的接收器同步。此外，在視頻處理器“冷凍”期間，接收器9022可能仍被要求管理其他功能，例如處理來自火災報警回路的輪詢，或者使LED或其他類似設備閃爍。因此，使用簡單的定制機制以啟動系統(tǒng)處理器并將其從“冷凍”狀態(tài)中喚醒，不是對該問題優(yōu)選的解決方案。在本發(fā)明的優(yōu)選形式中，接收器9022采用次處理器，其具有比主處理器低得多的功耗，所述次處理器用于啟動主處理器并且處理必須在主處理器處于其“冷凍”狀態(tài)時不間斷地持續(xù)的其他功能。圖91示出了實施本發(fā)明的這個方面的接收器9100的示意性框圖。接收器9100包括圖像芯片9102，例如Aptina公司生產(chǎn)的CMOS傳感器，零件號碼 MT9V034,用于從發(fā)射器9024接收光信號。其可以可選地包括光學系統(tǒng)9104，例如聚焦透鏡(例如標準的4. 5mm, Π. 4c-mount透鏡)，用于將接收的電磁輻射以所需的方式聚焦到圖像芯片上。圖像芯片9102與控制器9106和相關的存儲器9108進行數(shù)據(jù)通信，控制器9106 優(yōu)選地是Actel M1AGL600-V2現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)，存儲器9108包括PC28F256P33
73閃存R0M(用于程序存儲)、兩個IS61LV51216高速RAM(用于圖像存儲)和兩個 CY621777DV30L(用于程序執(zhí)行和數(shù)據(jù)存儲)?？刂破鞯墓δ苁强刂茍D像芯片9102并且執(zhí)行數(shù)據(jù)操作所需的序列，以實現(xiàn)探測系統(tǒng)所需的功能?？刂蒲b置具有正確操作所需的，并且是數(shù)字電子設計領域的技術人員所理解的各式各樣的附加部件。還設置次處理器9112。該處理器9112可以是德州儀器的MSP430F2122微控制器或類似器件并且執(zhí)行某些功能，例如檢查控制裝置的健康狀況，以及如果需要，向外部的監(jiān)控設備發(fā)送故障信號(如果控制裝置失效或者控制裝置出于任何其他原因不能執(zhí)行其所需的任務)。其還負責控制裝置和成像裝置適時的功率控制，以便盡可能降低功耗。這由處理器9112執(zhí)行，在不需要主處理器9106時將其停用，而在需要的時候間歇性地將其喚醒。處理器9112還與接口裝置9114 (例如顯示器或用戶界面)進行數(shù)據(jù)通信，并且還連接至火災報警回路以便能夠與連接至火災報警回路的其他設備(例如消防控制面板)進行數(shù)據(jù)通信。在優(yōu)選的實施例中，接口裝置9114用于告知外部的監(jiān)控設備是否存在報警或故障狀況。如果接收器確定存在故障，則接口裝置通過打開開關并由此中斷流向上述監(jiān)控設備的電流而將此告知該監(jiān)控設備(例如圖90的消防控制面板9010)。在優(yōu)選的實施例中， 該開關是使用金屬氧化物半導體場效應晶體管的固態(tài)裝置，這種晶體管的優(yōu)點是啟動和停用的功耗非常低。如果接收器確定存在報警狀況，則接口裝置通過從監(jiān)控設備汲取超出預定閾值的電流而將此告知監(jiān)控設備。在優(yōu)選的實施例中，通過在來自監(jiān)控設備的接口線上設置雙極型晶體管、限流斷路器，獲得超出的電流汲取。大約50mA的電流汲取用于指示報警狀況。在優(yōu)選的實施例中，在非報警狀況下，正常操作的電力從連接線向監(jiān)控設備汲取， 大約3mA。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，晶體管9024包括控制器，以對每個光源(例如紅外和紫外光源)控制其照明模式，照明時間、順序及強度。例如，這可以是德州儀器的 MSP430F2122微控制器。微控制器還在首次安裝時探測設備的啟動。在發(fā)射器的優(yōu)選實施例中，電源是鋰亞硫酰氯電池。在本發(fā)明的優(yōu)選形式中，在系統(tǒng)的運轉期間，可以對主處理器9106編程以發(fā)現(xiàn)每個光源(例如圖90的光源9024)的照明模式，并且持續(xù)優(yōu)選地是幾分鐘(例如10分鐘) 的時間，確定其啟動模式。該過程可以為所有與接收器相關的光源進行重復。低功率處理器9112可以使用已發(fā)現(xiàn)的光源排序信息，在正確的時刻啟動主處理器9106。正如將會理解的，通過使用該結構的系統(tǒng)，系統(tǒng)(必須一直工作)的功能可以由極低功耗的處理器9112控制，而高強度的處理可以由主視頻處理器9106間歇性地執(zhí)行，這樣，平均功率可以保持在相對低的水平。發(fā)明人已經(jīng)確定，對實際的實施例存在多種且通常是相互競爭的限制，這些限制必須在選擇發(fā)射器的照明模式和對應的接收器操作時進行處理，以便準確地獲得并跟蹤發(fā)射器輸出。例如，在某些系統(tǒng)中，理想的是使用衰減的改變速率，來將故障條件與微粒探測事件區(qū)分。這使得背景中討論的長的積分時間變得復雜。優(yōu)選的實施例使用10秒的積分周期用于正常測量，而1秒的較短積分周期用于基于改變速率的故障探測。對系統(tǒng)性能的另一限制是場景照明水平。對于實際的系統(tǒng)，通常有必要假設場景在其使用壽命的至少一部分中被陽光照亮。還可能存在對于照相機上使用的波長選擇濾光器的能力的限制(例如至少是成本限制)。因此，有必要使用短暫曝光以避免飽和，并且仍然留下用于信號的足夠的頂部空間。在系統(tǒng)優(yōu)選的實現(xiàn)方式中，曝光持續(xù)時間是100 μ S，但是理想的值將取決于傳感器、濾光器、透鏡、最壞情況的場景照明以及用于信號的頂部空間量的選取。還需要將接收器與發(fā)射器同步的裝置。優(yōu)選的是，無需使用附加的硬件(例如音頻系統(tǒng))來實現(xiàn)。替代地，在一個理想的實現(xiàn)方式中，使用用于微粒探測的同一成像和處理硬件以光學方式實現(xiàn)所述同步。然而，正如本領域技術人員將會理解的，將用于微粒探測的同一硬件用作同步，聯(lián)系了系統(tǒng)中的兩個關注點，由此增加了對這些可能的解決方案另外的限制。系統(tǒng)中的另一限制是由于噪聲的存在。系統(tǒng)中主要的噪聲源是照相機散粒噪聲和來自場景中光的變化的噪聲。對于必須要處理全部陽光的系統(tǒng)而言，暗噪聲通常不是一個重要成分。場景噪聲非常有效地由我們早期的專利申請中描述的背景消除方法應對。散粒噪聲不能完全消除，因為其是量子探測過程的基礎。然而，散粒噪聲可以通過減少曝光時間以及匯總較少的曝光量而降低。在優(yōu)選的實施例中，基本全部的發(fā)射器功率處于非常短暫的閃爍，帶有依然能允許充分的系統(tǒng)反映時間的重復率。例如，每秒1次的重復率將滿足反映時間的要求，并且可以使用少于1 μ s的閃爍持續(xù)時間和2ys的曝光時間(理論上)。在實際中，這將是很難同步的。此外，發(fā)射器LED 將需要處理非常高的峰值電流，以在如此短的時間內(nèi)傳輸能量，這進而增加了成本。另一限制是傳感器的動態(tài)范圍。使全部功率處于每秒1次的閃爍將引起傳感器中的飽和?？紤]到上述因素，優(yōu)選的實施例使用100 μ s的曝光量、50 μ s的閃爍持續(xù)時間和 9000ms的周期。3個樣本的積分長度用于基于改變速率的故障探測。30個樣本的積分長度用于煙霧測量。為執(zhí)行背景消除技術，接收器還需要捕捉剛好在閃爍之前和之后的圖像，該圖像用于消除來自場景的貢獻。理想地，這些“關”曝光將盡可能靠近“開”曝光而出現(xiàn)，以在隨時間變化的背景的情況下對消除進行優(yōu)化。憑借在優(yōu)選的實現(xiàn)方式中使用的接收器系統(tǒng)， 最大的實際的幀率是lOOOfps，因此“關”曝光位于“開”曝光的任一側Ims處。在一個形式中，發(fā)射器的光輸出由一系列帶有極低占空比的短脈沖組成。這些脈沖布置為與成像系統(tǒng)的幀率(例如IOOOfps)匹配。圖92示出了與接收器中傳感器的曝光相關的示例性的脈沖序列。在這種情況下，發(fā)射器適于發(fā)射紅外波段和紫外波段的光。所述系列的脈沖以9000ms的周期進行重復。在示例中，存在5個脈沖，如下 同步1 (幀1) 110和同步2(幀2) 112 同步脈沖用于保持發(fā)射器和接收器之間的同步(下面更加詳細地討論)。這些脈沖優(yōu)選地在功率最為有效的波段中形成。在這種情況下使用紅外光源，因為其引起較低的功耗。此外，長波更能夠穿透煙霧，因此可以在更大的條件范圍內(nèi)保持同步。同步脈沖是50 μ s長。理想地，在時間上，每個同步脈沖的中心位于接收器的遮光器的開期間的前沿 (同步1)和后沿(同步2)。這使得它們的接收強度以小的同步誤差改變。 紅外(幀5) 110和紫外(幀7) 116 紅外和紫外脈沖用于信號水平測量(并進而用于測量衰減和煙霧水平)。它們是50 μ s長，這在不影響所接收的強度的情況下允許發(fā)射器和接收器之間高至25 μ S的時序誤差。 數(shù)據(jù)(幀9) 118 數(shù)據(jù)脈沖用于向接收器傳輸少量數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)通過發(fā)射或不發(fā)射數(shù)據(jù)脈沖而編碼。數(shù)據(jù)脈沖具有降低的幅度以節(jié)省功率，并且出于同樣原因而是紅外光。它們是50ys長。該系統(tǒng)提供3bps的數(shù)據(jù)信道。該數(shù)據(jù)可以包括序列號、生產(chǎn)日期、 總運行時間、電池狀態(tài)和故障狀況。本領域技術人員將意識到在該系統(tǒng)中發(fā)送數(shù)據(jù)的很多可選擇的方式。這些方式可以包括脈沖位置編碼、脈沖寬度編碼和多級編碼方案?？梢匀菀撰@得更大的數(shù)據(jù)率，然而在優(yōu)選的實現(xiàn)方式中使用的簡單方案對于少量數(shù)據(jù)是足夠的。在圖92中，在“關”幀(即，沒有對應的發(fā)射器輸出的幀)期間來自接收器的數(shù)據(jù)用于以下目的 幀0和3用于同步脈沖的背景消除 幀4和6用于紅外脈沖的背景消除 幀6和8用于紫外脈沖的背景消除 幀8和10用于數(shù)據(jù)脈沖的背景消除(a)空間搜索如上所述，接收器接收圖像幀中的一個或多個像素形式的發(fā)射的每個脈沖。然而，在運轉期間，當系統(tǒng)開始操作時(至少是首次)，必須建立圖像幀中的發(fā)射器的位置。這可以通過例如手動過程執(zhí)行，該手動過程涉及操作員檢查圖像，并且在坐標中編程。然而，由于需要特殊訓練、特殊工具以及長期的復雜安裝過程，因此是令人不滿的。在優(yōu)選的實施例中，確定圖像幀中的發(fā)射器的位置是自動的。用于定位發(fā)射器的執(zhí)行過程操作為 系統(tǒng)以高的幀率和足夠的時間首先捕捉多個圖像，以確保發(fā)射器脈沖將存在于一個或多個圖像中(如果發(fā)射器在照相機的視場之內(nèi)并且在捕捉期間發(fā)射脈沖)。 系統(tǒng)接著減去每對(臨時的)相鄰的圖像，并且取每個像素的模，接著將每個像素對照閾值進行測試，以探測大的變化的位置，發(fā)射器可能存在于該位置。 系統(tǒng)接著通過合并相鄰或不遠處(例如間隔小于3個像素)的候選點而縮減發(fā)射器位置的候選名單?？梢允褂弥匦姆椒ㄒ哉业揭唤M候選點的中心。 系統(tǒng)接著在每個候選中心執(zhí)行嘗試同步(使用下述過程)，以校驗在候選中心處接收的值對應真正的發(fā)射器。 系統(tǒng)接著檢查發(fā)射器數(shù)量與發(fā)射器的期望數(shù)量的匹配。通過在安裝之前對接收器進行預編程，或者通過安裝在接收器單元上或連接至接收器單元的一個或多個開關，可以設定該數(shù)量。在優(yōu)選的實現(xiàn)方式中，存在一組納入接收器單元的配置DIP開關，并且只有當系統(tǒng)沒有安裝至墻壁時是容易接近的。圖像中的這組發(fā)射器的位置存儲在非易失性存儲器中。這些位置可以通過將接收器布置到特定模式中而清除(例如通過將DIP開關設定為特定設置并且對接收器供電或斷電，或者通過使用例如筆記本電腦的特殊工具)。這只有在發(fā)射器從其原先位置移動或者系統(tǒng)即將再次安裝在其他位置時才需要。圖像系統(tǒng)中的性能限制可能會限制以高的幀率進行操作時能被讀出的像素數(shù)或行數(shù)。在一種實現(xiàn)方式中，可以在Ims內(nèi)讀出最多30行640像素。因此，上述方法起初的少數(shù)幾步需要重復16次以覆蓋整個640X480像素的幀?？蛇x擇地，某些實施例僅使用圖像幀的一部分。相似地，某些實施例使用較慢的幀率。然而，如果使用較低的幀率，則強光條件下的傳感器飽和的可能性通常限制了曝光時間，而背景光條件中的變化通常引入了更多的噪聲。幀率的選擇必須確保發(fā)射器脈沖不會總是在遮光器關閉的時期出現(xiàn)。例如，如果幀率是準確的lOOOfps，帶有100 μ s的曝光，并且發(fā)射器在準確的Ims邊界上產(chǎn)生脈沖，則該脈沖將會全部發(fā)生在遮光器關閉的時候。選擇接收器幀率，使得存在輕微差別，引起漸變相移，確保脈沖遲早將充分落在遮光器的開期間。在一些實施例中，通過不分析所有的像素，而是僅僅對每η個(例如4個)水平和豎直像素求減并加以檢查，來應對處理速度的限制，從而降低處理精力(例如降低了 16 倍)。假若接收的圖像(即傳感器上的每個發(fā)射器的圖像)在足夠大的面積上鋪開(例如具有5個像素直徑的光斑)，則仍然將會可靠地找到發(fā)射器。每逢系統(tǒng)被加電，憑借已知的一組發(fā)射器位置，或者作為上述空間搜索的一部分， 憑借一組候選位置，使用相位搜索和鎖定方法來建立最初的同步。該方法的主要步驟包括系統(tǒng)以高的幀率捕捉圖像(至少是期望的位置中的部分圖像)。系統(tǒng)等待期望的脈沖模式出現(xiàn)在候選的中心位置。系統(tǒng)將在所述所期望的模式中的所選的脈沖的到達時間用作鎖相環(huán)的起始相位。系統(tǒng)等待PLL的穩(wěn)定。如果沒有形成PLL鎖，則在測試候選位置的情況下，將位置標記為假的，或者當重新建立與已知的發(fā)射器位置的同步時，接收器能夠繼續(xù)地再次嘗試并宣布故障，直至成功。如同空間搜索，接收器的幀率中小的偏離用于引起漸變的相移，確保脈沖遲早將充分落在遮光器的開期間。對于每一幀，總的強度在圖像的小區(qū)域中計算，所述圖像的中心位于已知或候選的位置。接著針對來自發(fā)射器的所期望的模式，計算強度值的序列。對于期望的模式的測試操作如下在已經(jīng)收集了至少9幀的強度值之后，用以下方式測試這些強度值，以測試所期望的發(fā)射器脈沖序列的存在。給定強度值Ι(η)，0<η <Ν，對于以幀0開始、在幀η處接收的可能的發(fā)射器信號進行測試首先，計算“關幀”的參照水平I0 = (IE (n+0) +Ie (n+3) +Ie (n+4) +Ie (n+6) +Ie (η+8)) /5 { “關幀”的平均值}計算相對強度Ie (n+m) = I (n+m) -I0 對于 m = 0 至 8
與預定的閾值相比，以確定每一幀中存在或不存在發(fā)射器脈沖Found = {(IE(n+l) > I0N)or IE(n+2) > I0Jand {同步 1 或同步 2 脈沖}(IK (n+5) > IJand{紅外脈沖}(IE(n+7) > I0N)and {紫外脈沖}(IK (n+0) > IJand {關幀}(IK (n+3) > IJand {關幀}
(IE(n+4) > I0N)and {關幀}(Ικ (n+6) > I。N)and {關幀}(Ικ (n+8) > I。N)and {關幀}由于隨機的相位誤差，同步脈沖中的任一個可能完全丟失，因此在上述表達式中使用“or (或)”。可選擇地，對于同步脈沖的測試可以完全省略，并且對于關幀的測試也可以減少。然而必須小心，以確保沒有錯誤地識別發(fā)射器脈沖序列的位置。遵循正探測，對應幀η的時刻以某一變量記錄。相位脈沖的幅度可以用于修剪所記錄的時刻值，以便更加接近地表示序列的開始。這有助于減小鎖相環(huán)不得不處理的起始的相位誤差，并且在頻率誤差不是充分小的情況下可能是不需要的。在優(yōu)選的實現(xiàn)方式中，圖像捕捉率是lOOOfps，如上所述地匹配發(fā)射器時序。使用 100 μ s的遮光器時間。這完成了初始的同步?，F(xiàn)在通過簡單地將已知的發(fā)射器周期增加到先前步驟中記錄的時間，可以預測下一組脈沖的到達時間。盡管接收器了解發(fā)射器周期(在優(yōu)選的實現(xiàn)方式中的300ms)，然而在時鐘頻率的每一端存在小的誤差。這將不可避免地引起發(fā)射的脈沖與接收器的遮光器的打開時間不重合。鎖相環(huán)系統(tǒng)用于保持正確的相位或時序。PLL技術是公知的，因此不再詳細描述。在優(yōu)選的實現(xiàn)方式中，PLL控制公式在軟件中實現(xiàn)。相位比較器功能基于對相位脈沖的幅度的測量。通過減去在最近鄰的關幀(幀0和3)中測量的強度的平均值來計算這些幅度。相位誤差接著以下面的公式計算
_。] ‘ = 2二，其巾T是纖脈沖的寬度。在相位脈沖的幅度落在預定的閾值以下的情況下，相位誤差設計為零值。這樣，允許噪聲數(shù)據(jù)進入PLL，并且在實際中，系統(tǒng)能夠保持至少幾分鐘的充分的同步。因此，高的煙霧水平并不在能夠發(fā)出報警前引起同步失效。在有障礙的情況下，該特征允許系統(tǒng)在障礙解除后迅速復原。PLL控制公式包括比例和積分項。不必使用微分項。在優(yōu)選的實現(xiàn)方式中，發(fā)現(xiàn)分別為0. 3和0. 11的比例增益和積分增益產(chǎn)生可接受的結果。在又一變化中，增益可以在初始時設定為較大的值，并且在相位誤差低于預定的閾值后下降，由此降低了給定環(huán)路帶寬的總體鎖定時間。+/"ΙΟ μ s以下的相位誤差可以用于指示鎖相，為的是校驗候選的發(fā)射器位置的目的以及為了允許正常的煙霧探測操作可以開始的目的。圖93示出了環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)9300，適于監(jiān)控房間9304中的區(qū)域9302。該環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)包括光束探測子系統(tǒng)9306，其包括接收器9308和4個發(fā)射器9310、9312、9314、9316。 光束探測子系統(tǒng)根據(jù)上述任意一個系統(tǒng)的實施例進行操作。環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)9300還包括4個附加的環(huán)境監(jiān)控器9318、9320、9322、9324。附加的環(huán)境監(jiān)控器9318至9324中的每一個可以是相同的類型，但是可選擇地，可以是不同的類型 (即，檢測不同的環(huán)境狀況或者用不同的機制檢測相同的狀況)。環(huán)境監(jiān)控器可以包括，例如二氧化碳、一氧化碳、溫度、火焰、其他氣體的傳感器或類似設備。附加的環(huán)境監(jiān)控器9318 至9324中的每一個由通信信道連接至附近的光束探測子系統(tǒng)的發(fā)射器。例如，附加的環(huán)境
權利要求
1.一種用于微粒探測系統(tǒng)的光源，所述光源適于發(fā)射 第一波段中的第一光束；第二波段中的第二光束；以及第三波段中的第三光束，其中所述第一波段和第二波段本質(zhì)上是相同的并且與所述第三波段不同。
2.根據(jù)權利要求1所述的光源，其中第一波段和第二波段處于電磁波譜的紫外部分。
3.根據(jù)上述任意一項權利要求所述的光源，其中所述第三波段處于電磁波譜的紅外部分。
4.根據(jù)上述任意一項權利要求所述的光源，其中所述第一光束離開所述光源發(fā)射的位置與所述第二光束離開所述光源發(fā)射的位置分開。
5.根據(jù)權利要求5中所述的光源，其中分開的間距是下列范圍中的任意一個10至 20mm、20 至 30mm、30 至 40mm、40 至 50mm。
6.根據(jù)上述任意一項權利要求所述的光源，其中所述光源進一步包括用于發(fā)射所述第一光束和第二光束的第一發(fā)光體以及用于發(fā)射所述第三光源的第二發(fā)光體。
7.根據(jù)權利要求6所述的光源，其中所述光源進一步包括用于將從第一發(fā)光體發(fā)射的光束分裂為所述第一光束和第二光束的分束器。
8.根據(jù)上述任意一項權利要求所述的光源，所述光源包括用于發(fā)射所述第一光束的第一發(fā)光體、用于發(fā)射所述第二光束的第二發(fā)光體和用于發(fā)射所述第三光束的第三發(fā)光體。
9.根據(jù)權利要求6或8所述的光源，其中所述第一、第二和/或第三發(fā)光體是發(fā)光二極管。
10.根據(jù)上述任意一項權利要求所述的光源，所述光源進一步包括控制器，所述控制器設置為，使得光源以重復的順序產(chǎn)生所述第一、第二和第三光束。
11.根據(jù)權利要求10所述的光源，其中所述重復的順序包括所述第一、第二和/或第三發(fā)光體的輪流操作。
12.一種用于微粒探測系統(tǒng)的光源，所述光源包括 用于發(fā)射第一光束的第一發(fā)光體；用于發(fā)射第二光束的第二發(fā)光體；以及光學系統(tǒng)，所述光學系統(tǒng)包括透射區(qū)域，來自所述第一和第二發(fā)光體的光從所述透射區(qū)域從所述光源發(fā)射，其中光學系統(tǒng)布置為，使得對透射區(qū)域的遮擋引起對于所述第一和第二光束本質(zhì)上相同的遮擋。
13.根據(jù)權利要求12所述的光源，其中所述第一和第二發(fā)光體是半導體裸片。
14.根據(jù)權利要求13所述的光源，其中所述半導體裸片容納在單個光學封裝件內(nèi)。
15.根據(jù)權利要求12至14中任意一項所述的光源，其中所述光學系統(tǒng)進一步包括導光器件，用于將來自所述第一和第二發(fā)光體的所述第一和第二光束引導至所述透射區(qū)域。
16.根據(jù)權利要求15所述的光源，其中所述導光器件選自凸透鏡、菲涅爾透鏡和鏡子，或者前述光學元件的任意兩個或更多個的組合。
17.根據(jù)權利要求12至16中任意一項所述的光源，其中所述透射區(qū)域形成所述光學系統(tǒng)的外部可接近的光學表面的至少一部分。
18.根據(jù)權利要求12至17中任意一項所述的光源，其中所述光學系統(tǒng)包括光束成形光學器件，所述光束成形光學器件適于改變所述第一和第二光束中的一條或兩條的光束形狀。
19.根據(jù)權利要求18所述的光源，其中所述光束成形光學器件向從所述光源發(fā)射的光提供大約10度的發(fā)散角。
20.根據(jù)權利要求18或19所述的光源，其中所述光束成形光學器件改變光束中的一條或兩條的光束形狀，使其在一個方向上比另一方向上延伸得更遠。
21.根據(jù)權利要求18至20中任意一項所述的光源，其中所述光束成形光學器件改變所述第一和第二光束，使得它們具有彼此不同的光束形狀。
22.根據(jù)權利要求21所述的光源，其中所述光束成形光學器件改變所述第一光束，以使其具有比所述第二光束更寬的光束形狀。
23.根據(jù)權利要求18至22中任意一項所述的光源，其中所述光束成形光學器件包括一個或多個光束強度調(diào)節(jié)元件，所述光束強度調(diào)節(jié)元件設置為調(diào)節(jié)光束的空間 強度。
24.根據(jù)權利要求23所述的光源，其中所述光束強度調(diào)節(jié)元件選自 光學表面涂層，毛玻璃擴散器，以及刻蝕玻璃擴散器。
25.根據(jù)權利要求12至25中任意一項所述的光源，其中所述第一發(fā)光體發(fā)射紫外光束，而所述第二發(fā)光體發(fā)射紅外光束。
26.根據(jù)權利要求18至M中任意一項所述的光源，其中所述導光器件和所述光束成形光學器件結合為單一光學元件。
27.一種用于微粒探測器的光源，包括一個或多個發(fā)光體，其適于產(chǎn)生至少一條光束，所述光束具有從遠處觀察點觀察的第一明顯尺寸；光學系統(tǒng)，其布置為接收所述至少一條光束并且發(fā)射所述至少一條光束，并且適于使得發(fā)射的光束具有從所述遠處的觀察點觀察的大于所述第一明顯尺寸的第二明顯尺寸。
28.根據(jù)權利要求27所述的光源，其中所述光學系統(tǒng)包括光束擴散器。
29.根據(jù)權利要求觀所述的光源，其中所述擴散器是專用的光學器件。
30.根據(jù)權利要求觀所述的光源，其中所述擴散器與用于另一目的的光學器件整體地形成。
31.根據(jù)權利要求觀所述的光源，其中所述擴散器由在光學器件上的表面處理而形成。
32.一種用于微粒探測器的光源，包括一個或多個適于產(chǎn)生至少一條光束的發(fā)光體， 所述光束具有至少兩個波段中的組分；及所述一條或多條光束從中穿過的一可選的光學系統(tǒng)；所述發(fā)光體和/或光學系統(tǒng)設置為，使得至少兩個波段中的一個中的光具有與另一波段中的光不同的空間強度分布。
33.根據(jù)權利要求32所述的光源，其中一個波段中的光的束寬比另一波段中的光的束寬更寬。
34.根據(jù)權利要求32或33所述的光源，其中波長較長的波段中的光具有比波長較短的波段中的光更窄的束寬。
35.根據(jù)權利要求34所述的光源，其中波長較長的波段包括電磁波譜中的紅外或紅色部分。
36.根據(jù)權利要求34所述的光源，其中波長較短的波段包括電磁波譜中的藍色、紫色或紫外部分中的光。
37.一種微粒探測系統(tǒng)，包括根據(jù)權利要求1至36中任意一項所述的光源；以及接收器，所述接收器用于接收光源發(fā)射的一束或多束光，并且根據(jù)所接收的一束或多束光，確定微粒是否正侵入光束。
38.一種微粒探測器裝置，包括適于發(fā)射一束或多束光的發(fā)射器，所述光在照明范圍上具有預定特性，以及具有視場并且適于接收發(fā)射器所發(fā)射的光束的接收器；所述光束探測器被安裝以保護受監(jiān)控的體積，所述受監(jiān)控的體積包括一個具有在發(fā)射器的照明區(qū)域和接收器的視場中的一個或多個反射面的結構；其中光束探測器包括處理器，所述處理器適于確定接收器處接收的光束是否具備一個或多個預定的光特性。
39.根據(jù)權利要求38所述的光束探測器，其中在具備所述一個或多個特性的情況下， 所述處理器適于確定來自發(fā)射器的光束被接收。
40.根據(jù)權利要求38或39所述的光束探測器，其中在接收的光束不具備一個或多個所述特性的情況下，所述處理器能夠確定來自發(fā)射器的光束沒有被接收。
41.根據(jù)權利要求38或39所述的光束探測器，其中在接收的光束不具備一個或多個所述特性的情況下，所述處理器適于確定接收的光束是發(fā)射的光束的反射光束。
42.根據(jù)權利要求38至41中任意一項所述的光束探測器，其中所述光束探測器裝置能夠包括信號裝置，在處理器確定來自發(fā)射器的光束沒有被接收和/或反射的光束被接收的情況下，所述信號裝置適于發(fā)出故障狀況信號。
43.一種用于確定被光束探測器的接收器接收的一束光是徑直發(fā)射的光束還是反射的光束的方法，所述方法包括在接收器處接收光束并測量光束的一個或多個預定的特性，并且根據(jù)預定的特性在光束中的存在程度，確定接收的光束是徑直的發(fā)射光束還是反射的光束。
44.根據(jù)權利要求43所述的方法，其中在接收的光束的一個或多個特性與發(fā)射的光束的一個或多個預定特性基本上不匹配的情況下，該方法能夠包括，確定接收的光束是反射光束。
45.根據(jù)權利要求43或44所述的方法，其中光束的特性可以包括接收的光束中的兩個或更多波長組分的相對強度和/或所接收的光束的偏振特性。
46.一種用于光束探測器的接收器，所述接收器包括多個圖像傳感器，每個圖像傳感器包括多個傳感器元件，所述圖像傳感器布置為具有至少部分重疊的視場；適于在這兩個傳感器中的每一個上形成圖像的光學裝置；圖像分析裝置，用以分析來自所述多個圖像傳感器中一個以上圖像傳感器的圖像，從而確定多個傳感器的視場中的圖像成分的角向位置。
47.根據(jù)權利要求46所述的接收器，其中所述圖像成分是由光束探測器的光源發(fā)射的一條或多條光束。
48.一種用于光束探測器的接收器，所述接收器包括包括多個傳感器元件的一個或多個傳感器，用以接收來自發(fā)射器的光束；與所述一個或多個傳感器進行數(shù)據(jù)通信的處理裝置，用以接收并處理來自傳感器的圖像數(shù)據(jù)；以及適于接收一個代表即將從光束探測器的一個或多個發(fā)射器接收的多條光束的輸入的輸入裝置。
49.根據(jù)權利要求48所述的接收器，其中所述輸入裝置包括以下內(nèi)容中的任意一個或多個；一個或多個開關，數(shù)據(jù)輸入接口，數(shù)據(jù)通過所述數(shù)據(jù)輸入接口提供給處理器裝置或者與所述處理器裝置相關的存儲器。
50.一種光束探測器，包括一個或多個光源，適于穿過受監(jiān)控的區(qū)域發(fā)射所述光束；一個或多個接收器，其相對于發(fā)射器和受監(jiān)控的體積被布置，以使得來自發(fā)射器的光在穿過受監(jiān)控的體積的至少一部分后到達所述接收器；一個或多個擋光擋板，其相對于受監(jiān)控的體積和發(fā)射器和/或接收器被布置，使得沒有來自光束探測器的光源的照明區(qū)域和光接收器的視場內(nèi)的表面的反射光到達接收器。
51.一種用于光束探測器的發(fā)射器，其包括一個或多個光源，所述光源適于以空間不同的光束圖樣產(chǎn)生光。
52.根據(jù)權利要求51所述的發(fā)射器，其中空間上可分辨的光束圖樣在至少一個平面上不是對稱的。
53.根據(jù)權利要求51或52所述的發(fā)射器，其中空間上可分辨的光束圖樣包括具有可分辨特性的單獨的光束的圖樣。
54.根據(jù)權利要求53所述的發(fā)射器，其中可分辨特性是波長特性、偏振特性或調(diào)制特性中的任意一個或多個。
55.根據(jù)權利要求53所述的發(fā)射器，其中可分辨圖樣包括一對可分辨的光束。
56.根據(jù)權利要求51所述的發(fā)射器，其中發(fā)射器具有單個光源，所述單個光源產(chǎn)生直接能夠從光束的圖像中分辨的光束。
57.一種在包括根據(jù)權利要求51至56中任意一項所述的發(fā)射器的光束探測器中，確定接收器處接收的光束是否以徑直的或反射的路徑發(fā)射的方法，所述方法包括布置光源和接收器，使得光源發(fā)射的光束在接收器處被接收；以及將光源相對于光源的照明區(qū)域和接收器的視場內(nèi)一個鄰近的表面定向，使得光源的徑直的圖像與來自所述表面的光源的反射的鏡像在接收器處是能分辨的。
58.根據(jù)權利要求57所述的方法，其中對準的步驟包括將光源對準，使得其圖像在徑直的和反射的圖像中不是對稱的。
59.一種在光束探測器系統(tǒng)中將徑直接收的光束與反射的光束分辨開的方法，所述方法包括接收包含兩個圖像片段的圖像，這兩個圖像片段潛在地對應微粒探測器發(fā)射的光束；確定接收的每條光束的亮度；以及確定接收的光束中最亮的一條是徑直接收的光束。
60.一種確定多條接收的光束中的哪一條是來自光源徑直接收的，而哪些是通過表面反射接收的方法，所述方法包括確定所接收的光束中哪一條是由垂直離開反射面最遠的光束探測器的接收器的光傳感器的傳感器元件所接收的；以及將所確定的所述光束的圖像指定為徑直的光束圖像。
61.一種光束探測器，包括光源，適于發(fā)射帶有第一偏振態(tài)的光束；光接收器，適于接收第二偏振態(tài)的光并且輸出所接收的亮度級；以及控制器，適于分析所接收的亮度級并且應用報警和/或故障邏輯，并且如果存在預定的故障狀況，采取行動。
62.一種光束探測器系統(tǒng)的組件，包括至少一個電光器件，設置為以第一空間分布發(fā)射光或接收光；以及光學子系統(tǒng)，其相對于所述電光器件被布置，以使得所述第一空間分布被調(diào)整以形成第二空間分布，其中所述第一空間分布沿兩條不平行的軸線的相對延伸程度與所述第二空間分布沿相同軸線的相對延伸程度不同。
63.根據(jù)權利要求62所述的組件，其中所述光學子系統(tǒng)包括畸變透鏡，或者其他“寬屏”光學系統(tǒng)。
64.一種用于微粒探測器的光源，包括 至少一產(chǎn)生光束的發(fā)光體；以及用于控制光束的角向色散的光學子系統(tǒng)，其中所述光學子系統(tǒng)適于成形光束，使其具有沿一條軸線比另一軸線更大的角向色散。
65.一種用于光束探測器的接收器，所述接收器包括光傳感器，所述光傳感器能夠提供代表在傳感器的多個位置上檢測到的亮度級的輸出；以及光學子系統(tǒng)，所述光學子系統(tǒng)適于接收視場中具有第一形狀的光，并且以第二不同形狀的圖像將其引導到光傳感器上。
66.根據(jù)權利要求65所述的用于光束探測器的接收器，其中所述光學子系統(tǒng)包括畸變透鏡。
67.一種煙霧探測器的組件，包括光學模塊，所述光學模塊包括一個或多個光源和/或一個或多個光接收器； 安裝裝置，所述安裝裝置用于將所述光學模塊安裝至支撐面； 活節(jié)連接，所述活節(jié)連接位于所述安裝裝置和所述光學模塊之間；以及目視對準設備，所述目視對準設備固定為與所述光學模塊一起移動，用于幫助將所述光源和/或所述接收器相對于目標對準。
68.根據(jù)權利要求67所述的煙霧探測器的組件，其中目視對準設備包括光學模塊中的、對準光束發(fā)生器能夠插入其內(nèi)的一個或多個插口。
69.根據(jù)權利要求67或68所述的煙霧探測器的組件，其中所述活節(jié)連接包括一個或多個鎖定裝置，用于鎖定所述光學模塊相對于所述安裝裝置的定向。
70.根據(jù)權利要求67至69中任意一項所述的煙霧探測器的組件，其中所述活節(jié)連接包括球窩關節(jié)，能夠允許光學模塊相對于安裝裝置在相對大的傾斜弧度內(nèi)傾斜，所述鎖定裝置適于將所述球在所選的方向與所述窩鎖定。
71.根據(jù)權利要求70所述的煙霧探測器的組件，其中所述鎖定裝置包括螺釘部件，所述螺釘部件嚙合在窩內(nèi)的帶螺紋的膛口中并且與所述球的表面接觸，以便將所述球與所述窩鎖定在一起。
72.根據(jù)權利要求71所述的煙霧探測器的組件，其中所述螺釘能夠經(jīng)由所述目視對準設備接近。
73.一種煙霧探測器的組件，包括光學模塊，所述光學模塊包括一個或多個光源和/或一個或多個光接收器；固定安裝裝置，所述固定安裝裝置用于將所述光學模塊安裝至支撐面；活節(jié)安裝裝置，所述活節(jié)安裝裝置位于所述光學模塊和一個或多個光源或光接收器之間；以及目視對準設備，所述目視對準設備固定為與所述光源和/或所述接收器一起移動，用于幫助將所述光源和/或所述接收器相對于目標對準。
74.根據(jù)權利要求73所述的煙霧探測器的組件，其中所述目視對準設備包括活節(jié)安裝裝置中的、對準光束發(fā)生器能夠插入其內(nèi)的一個或多個插口。
75.根據(jù)權利要求73或74所述的煙霧探測器的組件，其中所述活節(jié)連接可以包括一個或多個鎖定裝置，用于鎖定所述光學模塊相對于所述活節(jié)安裝裝置的定向。
76.根據(jù)權利要求73至75中任意一項所述的系統(tǒng)，其中所述活節(jié)連接包括球窩關節(jié)， 能夠允許光學模塊相對于安裝裝置在相對大的傾斜弧度內(nèi)傾斜，所述鎖定裝置適于將所述球在所選的方向與所述窩鎖定。
77.根據(jù)權利要求76所述的煙霧探測器的組件，其中所述鎖定裝置包括螺釘部件，所述螺釘部件嚙合在窩內(nèi)的帶螺紋的膛口中并且與所述球的表面接觸，以便將所述球與所述窩鎖定在一起。
78.根據(jù)權利要求77所述的煙霧探測器的組件，其中所述螺釘能夠經(jīng)由所述目視對準設備接近。
79.根據(jù)權利要求67至78中任意一項所述的煙霧探測器的組件，其中所述目視對準設備可以包括容納在圓柱形的管或軸中或者安裝在圓柱形的管或軸上的激光器，所述管或軸的尺寸設計為與光束對準設備滑動配合。
80.根據(jù)權利要求79所述的煙霧探測器的組件，其中所述激光器形成用于鎖定所述活節(jié)連接的工具的一部分。
81.根據(jù)權利要求78或79所述的煙霧探測器的組件，其中所述激光器閃爍以幫助視覺識別。
82.根據(jù)權利要求67至79中任意一項所述的煙霧探測器的組件，其中所述目視對準設備包括視頻照相機，所述視頻照相機安裝為與殼體一起移動，并且能夠產(chǎn)生目標的圖像。
83.根據(jù)權利要求82所述的煙霧探測器的組件，其中所述圖像包括瞄準裝置，當與目標對準時，所述瞄準裝置將指示光學器件被操作性地對準。
84.根據(jù)權利要求82所述的煙霧探測器的組件，其中所述殼體可以包括視頻照相機座架，當照相機安裝至照相機座架時，照相機座架將照相機與殼體對準，從而照相機具有在相對于光源的已知方向上對準的視場。
85.根據(jù)權利要求84所述的煙霧探測器的組件，其中所述已知方向與從光源發(fā)射的光在軸向上對準。
86.根據(jù)權利要求67至85中任意一項所述的煙霧探測器的組件，其中組件是用于微粒探測器的發(fā)射器、接收器或目標中的任意一個。
87.一種將煙霧探測器的組件對準的方法，包括將組件以初始定向安裝至支撐面，所述組件包括目視對準設備；通過視覺觀察目視對準設備的輸出，確定所述組件的所述定向；通過監(jiān)控目視對準設備，調(diào)節(jié)所述組件的定向，直到該組件處于所選的工作定向；以及將該組件固定在所述工作定向上。
88.根據(jù)權利要求87所述的方法，進一步包括將所述目視對準設備從組件中移除。
89.根據(jù)權利要求87所述的方法，其中通過觀察從位于支撐面遠處的目視對準設備發(fā)射的對準光束的位置，或者觀察由目視對準設備的照相機產(chǎn)生的遠處表面的圖像，可以確定組件的定向。
90.一種對準工具，包括具有手柄的軸；能夠通過所述手柄啟動的驅(qū)動裝置；在相對于所述驅(qū)動裝置的處于固定或已知方向上的目視對準設備。
91.根據(jù)權利要求90所述的對準工具，其中所述目視對準設備包括激光器。
92.根據(jù)權利要求91所述的對準工具，其中工具的手柄內(nèi)包括凹部，所述凹部定形為容納所述激光器。
93.根據(jù)權利要求90至92中任意一項所述的對準工具，其中所述軸是直的。
94.根據(jù)權利要求90至92中任意一項所述的對準工具，其中所述軸內(nèi)具有肘部。
95.根據(jù)權利要求90至92中任意一項所述的對準工具，其中所述目視對準設備包括視頻照相機。
96.一種目視對準工具，具有嚙合裝置，用于與所述目視對準工具嚙合并且將所述目視對準工具相對于微粒探測器組件對準；以及視覺瞄準裝置，用于在所述嚙合后提供微粒探測器組件對準的視覺指示。
97.根據(jù)權利要求96所述的目視對準工具，其中所述視覺瞄準裝置是照相機。
98.根據(jù)權利要求96所述的目視對準工具，其中所述視覺瞄準裝置是用于投射可見光的裝置。
99.根據(jù)權利要求98所述的目視對準工具，其中所述可見光是一光束。
100.根據(jù)權利要求96至99中任意一項所述的工具，其中所述嚙合裝置是伸長的突出物，能夠容納在微粒探測器組件內(nèi)的凹部中。
101.根據(jù)權利要求96至100中任意一項所述的工具，其中所述視覺瞄準裝置與所述嚙合裝置同軸對準。
102.根據(jù)權利要求96至101中任意一項所述的工具，其中目視對準工具包括一伸長的手柄及一軸，所述軸從所述手柄的一端伸出并且與其同軸對準，其中所述軸的至少一部分形成所述嚙合裝置。
103.根據(jù)權利要求96至102中任意一項所述的工具，其中所述視覺瞄準裝置優(yōu)選地布置在所述軸的與所述手柄相對的一端。
104.根據(jù)權利要求96至103中任意一項所述的工具，其中所述目視對準工具包括驅(qū)動裝置，用于與微粒探測器組件的鎖定裝置嚙合并且對微粒探測器組件的鎖定裝置進行啟動。
105.根據(jù)權利要求96至104中任意一項所述的工具，其中所述驅(qū)動裝置在所述軸的遠離手柄的一端形成，并且能夠圍繞所述軸的軸線旋轉以啟動鎖定裝置。
106.根據(jù)權利要求96至105中任意一項所述的工具，其中所述驅(qū)動裝置選自 艾倫扳手(六角)；菲利普頭；其他適當形狀的驅(qū)動裝置。
107.根據(jù)權利要求96至106中任意一項所述的工具，其中所述驅(qū)動裝置的形狀設計為，用于與鎖定裝置僅在單一的相對旋轉方向上嚙合，從而所述目視對準工具的旋轉方向指示鎖定裝置的狀態(tài)。
108.根據(jù)權利要求107所述的工具，其中在所述工具上設置可見的標記，以協(xié)助所述指示。
109.一種微粒探測器組件，所述組件包括安裝部分、光學模塊和鎖定裝置； 所述安裝部分能夠固定地附接至安裝表面；所述光學模塊相對于所述安裝部分活節(jié)連接，用于相對于目標對準，并且所述光學模塊包括用于產(chǎn)生對所述對準的視覺指示的裝置；并且所述鎖定裝置能啟動用以將所述光學模塊相對于所述安裝部分鎖定在所選的對準狀態(tài)。
110.根據(jù)權利要求109所述的微粒探測器組件，其中用于產(chǎn)生視覺指示的裝置是視覺瞄準裝置，包括電光器件。
111.根據(jù)權利要求109所述的微粒探測器組件，其中用于產(chǎn)生視覺指示的裝置是用于與包含視覺瞄準裝置的目視對準工具協(xié)作的嚙合部件。
112.根據(jù)權利要求109至111中任意一項所述的微粒探測器組件，其中所述光學模塊包括形成嚙合部件的伸長的凹部。
113.根據(jù)權利要求112所述的微粒探測器組件，其中所述凹部具有至少一個開口端并且布置為，使得所述凹部的軸線在所述光學部件與目標對準時朝向目標投射。
114.根據(jù)權利要求112或113所述的微粒探測器組件，其中所述凹部以與光學模塊的操作區(qū)域的邊界平行的方向延伸；或者以與光學模塊的空間光學特性處于某些其他已知的物理關系的方式延伸。
115.根據(jù)權利要求109至114中任意一項所述的微粒探測器組件，其中所述鎖定裝置能夠由目視對準工具啟動。
116.根據(jù)權利要求109至115中任意一項所述的微粒探測器組件，其中所述鎖定裝置包括位于凹部內(nèi)的被驅(qū)動部件，并且能夠與目視對準工具的驅(qū)動裝置嚙合，以啟動鎖定裝置。
117.根據(jù)權利要求116所述的微粒探測器組件，其中所述鎖定裝置適于圍繞所述凹部的軸線被旋轉驅(qū)動到所選的方向，以驅(qū)動鎖定裝置。
118.根據(jù)權利要求117所述的微粒探測器組件，其中所述被驅(qū)動部件的形狀優(yōu)選地設計為，用于與目視對準工具的驅(qū)動裝置僅在單一的相對旋轉方向上嚙合，使得目視對準工具指示鎖定裝置的狀態(tài)。
119.根據(jù)權利要求118所述的微粒探測器組件，進一步包括設置在組件上的標記，以協(xié)助所述指示。
120.根據(jù)權利要求109至119中任意一項所述的微粒探測器組件，其中所述光學模塊和所述安裝部分的其中之一被俘獲在另一部分中，所述活節(jié)連接通過光學模塊和安裝部分之間的球形滑動配合來實施。
121.根據(jù)權利要求116所述的微粒探測器組件，其中被驅(qū)動部件是位于光學模塊和安裝部分的其中之一中的平頭螺釘，并且能夠旋轉以嚙合光學模塊或安裝部分中的另一個。
122.根據(jù)權利要求116所述的微粒探測器組件，其中所述光學模塊包括制動塊和凸輪，其中所述凸輪布置為，由所述被驅(qū)動部件驅(qū)動并進而驅(qū)動所述制動塊，以便以摩擦方式或其他方式嚙合所述安裝部分，并由此將所述光學模決相對于安裝部分鎖定。
123.根據(jù)權利要求122所述的微粒探測器組件，其中凸輪可以附接至被驅(qū)動部件或者與其整體形成。
124.根據(jù)權利要求122或123所述的微粒探測器組件，其中所述制動塊可以朝向縮回的非制動位置偏置。
125.根據(jù)權利要求109至IM中任意一項所述的微粒探測器組件，其中所述光學模塊是以下內(nèi)容中的一個或多個透鏡；用于改變光束方向的鏡子； 發(fā)光元件；以及光接收器。
126.根據(jù)權利要求109至124中任意一項所述的微粒探測器組件，其中微粒探測器組件設置為，在所述鎖定裝置被啟動時，操作性地將一電路連接至電源，以實現(xiàn)所述電光元件的操作。
127.根據(jù)權利要求1 所述的微粒探測器組件，其中將一開關與所述被驅(qū)動部件相關聯(lián)。
128.根據(jù)權利要求127所述的微粒探測器組件，其中所述被驅(qū)動部件在離開其軸線的半徑上的一點承載一磁體，所述磁體布置為，當所述被驅(qū)動部件旋轉到所選的方向時作用在一簧片開關上。
129.—種將微粒探測器組件對準的方法，所述微粒探測器包括光學模塊、安裝部分和鎖定裝置，所述方法包括將所述光學模塊相對于所述安裝部分活節(jié)連接，以將取向的視覺指示與目標對準。
130.根據(jù)權利要求1 所述的方法，其中所述方法包括啟動所述鎖定裝置，以將所述光學模塊鎖在所述對準方向上。
131.根據(jù)權利要求1 或130所述的方法，其中所述方法進一步包括將微粒探測器組件的光學模塊與目視對準工具嚙合，以提供所述光學模塊的取向的所述視覺指示；以及將所述目視對準工具去嚙合。
132.根據(jù)權利要求131所述的系統(tǒng)，其中所述啟動包括 旋轉所述視覺指示工具。
133.—種安裝微粒探測器組件的方法，包括將微粒探測器組件的安裝部分固定安裝至安裝表面；以及根據(jù)權利要求1 至132中任意一項所述的方法將微粒探測器組件對準。
134.一種煙霧探測器組件，包括安裝部分、光學模塊、鎖定裝置和啟動裝置； 所述安裝部分能夠固定地附接至安裝表面；所述光學模塊包括電光元件并且被相對于所述安裝部分活節(jié)連接，用以相對于目標的對準；所述鎖定裝置能夠響應于安裝人員的介入而啟動，以將所述光學模塊相對于所述安裝部分鎖定在所選的對準方向上；以及所述啟動裝置設置為，響應于安裝人員的介入，操作性地將電光元件連接至電源。
135.—種微粒探測器的組件，包括電光器件和光學組件，所述電光器件適于至少發(fā)射或接收在一個角向范圍內(nèi)的光信號，所述光學組件適于改變光信號的方向，所述光學組件和電光器件相對于彼此安裝，使得所述電光器件經(jīng)由所述光學組件接收或發(fā)射光信號，其中光學組件的定向能夠相對于電光器件調(diào)整，以使組件發(fā)射或接收的光信號的方向能夠改變。
136.—種微粒探測器組件，包括具有啟動器的第一模塊和設置為安裝至所述第一模塊的第二模塊， 所述第二模塊包括用于光束探測系統(tǒng)的電光系統(tǒng)以及能夠向所述電光系統(tǒng)供電的電源； 對啟動器作出反應的開關，其中當?shù)诙K可操作地安裝至第一模塊時，啟動器使得所述開關操作性地將電源與電光系統(tǒng)連接。
137.根據(jù)權利要求136所述的微粒探測器組件，其中所述啟動器是磁體，并且其中在兩個模塊組裝后，使用簧片開關探測磁體的接近。
138.—種在光束探測器中使用的方法，包括 探測在微粒探測系統(tǒng)中接收的亮度級的長期漂移；以及增加探測電路的增益，以對漂移進行補償。
139.一種能夠用于微粒探測器的發(fā)光體，所述發(fā)光體包括 包括窗口部分的殼體，光穿過所述窗口部分發(fā)射；用以產(chǎn)生多個波段的光的裝置；以及一光敏元件，所述光敏元件布置在所述殼體中，并且設置為接收所述產(chǎn)生光的裝置所發(fā)射的至少一個或多個波段中的一部分光；一個或多個電接頭，用于實現(xiàn)所述產(chǎn)生光的裝置、所述光敏元件及一電路之間的電連接。
140.一種確定微粒探測器中光源的發(fā)光元件的輸出強度的方法，所述方法包括 根據(jù)調(diào)制圖樣點亮發(fā)光元件，所述調(diào)制圖樣包括發(fā)光體正在發(fā)光的“開期間”和發(fā)光體沒有發(fā)光的“關期間”；探測在一個或多個開期間和一個或多個關期間中發(fā)光元件的輸出； 根據(jù)所述一個或多個關期間中測量的亮度級，調(diào)整一個或多個開期間中探測到的光輸出ο
141.一種用于微粒探測器的光源的方法，所述方法包括根據(jù)第一調(diào)制圖樣點亮所述光源的至少一個發(fā)光體，所述調(diào)制圖樣包括多個照明脈沖；接收反饋信號；響應于所述反饋信號調(diào)節(jié)所述調(diào)制圖樣。
142.—種用于光束探測器的組件，包括殼體，所述殼體具有限定了至少一個內(nèi)部容積的一個側壁，所述至少一個側壁包括光學透明的壁部，光可以穿過所述壁部進出所述殼體；電光系統(tǒng)，所述電光系統(tǒng)位于所述內(nèi)部容積中，適于經(jīng)過所述殼體的光學透明的壁部發(fā)射和/或接收光；外來物體探測系統(tǒng)，所述外來物體探測系統(tǒng)適于探測所述光學透明的壁部的外表面上或附近的外來物體，并且包括適于照亮所述外表面以及所述外表面上或附近的外來物體； 光接收器，用以在外來物體被照亮的情況下，接收從外來物體散射的光，并且產(chǎn)生輸出信號；控制器，所述控制器適于分析所述輸出信號，并且在滿足一個或多個準則的情況下應用故障邏輯以確定外來物體的存在并采取行動。
143.一種用于微粒探測系統(tǒng)的方法，所述微粒探測系統(tǒng)包括一個或多個光源及一接收器，其被布置為使得來自所述一個或多個光源的光穿過將針對煙霧進行監(jiān)控的區(qū)域并且被所述接收器接收，還包括控制器，對所述控制器編程，以便基于至少一個接收光強閾值，監(jiān)控一個或多個預定的報警和/或故障狀況的出現(xiàn)；所述方法包括提供至少一個初始的接收光強閾值，用于在運轉期間由控制器使用；以及提供至少一個第一可操作接收光強閾值，用于在運轉期間之后的操作期間使用。
144.一種用于微粒探測系統(tǒng)的控制器，所述微粒探測系統(tǒng)包括一個或多個光源及一接收器，其被布置為使得來自所述一個或多個光源的光穿過將針對煙霧進行監(jiān)控的區(qū)域并且被所述接收器接收，對所述控制器編程，以便基于至少一個接收光強閾值，監(jiān)控一個或多個預定的報警和/或故障狀況的出現(xiàn)；所述控制器適于執(zhí)行根據(jù)權利要求197至209中任意一項所述的方法。
145.—種運轉和操作微粒探測系統(tǒng)的方法，包括布置一個或多個光源及一接收器，使得來自所述一個或多個光源的光在被接收器接收之前穿過將針對煙霧進行監(jiān)控的區(qū)域；以及執(zhí)行根據(jù)權利要求197至207中任意一項所述的方法。
146.一種用于監(jiān)控某一體積的微粒探測系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 至少一個發(fā)射器，所述發(fā)射器適于發(fā)射一條或多條光束；接收器，所述接收器適于接收來自所述至少一個發(fā)射器的穿過受監(jiān)控體積之后的所述一條或多條光束；控制器，所述控制器適于根據(jù)所述接收器的輸出，確定所述體積中微粒的存在；以及用于確定用于微粒探測的發(fā)射器的光輸出強度的裝置。
147.一種用于微粒探測系統(tǒng)的發(fā)射器，包括至少一個光源，以在至少一個波長處產(chǎn)生一束光； 在其中安裝所述光源的殼體；能夠選擇性地相對于所述光源安裝的一個或多個濾光器，用于選擇性地衰減光束。
148.一種用于微粒探測系統(tǒng)的接收器至少一個光傳感器，其用于測量從微粒探測系統(tǒng)的發(fā)射器接收的亮度級； 控制器，以選擇性地啟動所述光傳感器以接收信號。
149.一種測試濾光器，包括至少一個薄層類濾光元件并且設置為，對微粒探測器發(fā)射的第一波段中的光的透射程度與對微粒探測器發(fā)射的第二波段中的光不同。
150.一種微粒探測器的接收器，所述接收器包括至少一個傳感器元件，適于接收光，并且輸出指示在多個空間位置接收的光強的信號；以及光學系統(tǒng)，包括至少一個波長選擇元件，設置為，同時接收多個波長的光并且向一個或多個傳感器元件發(fā)射兩個或更多波段中的光，使得能夠獲得一個指示所接收的至少兩個波段的光強的輸出信號。
151.一種投射光束微粒探測器，包括根據(jù)權利要求150所述的接收器。
152.一種根據(jù)權利要求151所述的投射光束微粒探測器，其包括復色光源。
153.—種用于光束探測器的發(fā)射器，包括適于發(fā)射多個波段的光的光源，所述多個波段本質(zhì)上對應光束探測器的接收器的濾光器的各個通帶。
154.一種煙霧探測器，包括 適于發(fā)射光束的發(fā)射器；具有帶有多個傳感器元件的傳感器的接收器，用于探測所述光束，每個傳感器元件適于產(chǎn)生與照射在其上的光強相關的信號；所述發(fā)射器和接收器布置為，使得來自所述發(fā)射器的光束的至少一部分被所述接收器接收；位于光束到達接收器的傳播路徑上的光束擴散光學器件，用于在光傳感器上形成光束的擴散圖像；以及控制器，所述控制器處理由多個傳感器元件產(chǎn)生的電信號，以確定所接收光束的強度， 并且將報警和/或故障邏輯應用至強度數(shù)據(jù)，以確定是否滿足預定的狀況，并且在滿足預定狀況的情況下采取行動。
155.根據(jù)權利要求IM所述的煙霧探測器，其中所述光束擴散光學器件包括透鏡，所述透鏡將光束聚焦在與傳感器并不重合的一點上。
156.根據(jù)權利要求IM或155所述的煙霧探測器，其中所述光束擴散光學器件包括擴散器，所述擴散器可以位于發(fā)射器和光傳感器之間。
157.根據(jù)權利要求IM和156所述的煙霧探測器，其中光束的擴散圖像覆蓋接收器的傳感器上的多個傳感器元件。
158.根據(jù)權利要求157所述的煙霧探測器，其中光束的擴散圖像覆蓋2至100個元件。
159.根據(jù)權利要求158所述的煙霧探測器，其中光束的擴散圖像覆蓋4至20個元件。
160.根據(jù)權利要求IM至159中任何一項所述的煙霧探測器，其中光束的擴散圖像優(yōu)選大于光束的銳利的聚焦圖像。
161.根據(jù)權利要求IM至160中任何一項所述的煙霧探測器，其中所述控制器適于將從多個光傳感器接收的信號組合，以確定所接收的亮度級。
162.根據(jù)權利要求161所述的煙霧探測器，其中增加從多個傳感器元件測量的亮度級。
163.根據(jù)權利要求162所述的煙霧探測器，其中以加權和的形式增加從多個傳感器元件測量的亮度級。
164.根據(jù)權利要求154至163中任何一項所述的煙霧探測器，其中所述控制器確定對應光傳感器上的光束圖像的信號中心的位置，并且根據(jù)每個傳感器與信號中心的位置之間的距離，對來自每個傳感器元件的信號進行加權。
165.根據(jù)權利要求154至164中任何一項所述的煙霧探測器，其中所述發(fā)射器發(fā)射具有兩個或更多波段中的組分的光束。
166.一種用于探測微粒的方法，包括從發(fā)射器朝向具有包括多個傳感器元件的傳感器的接收器發(fā)射光束； 布置接收器，使其接收光束； 在傳感器上形成光束的擴散圖像；產(chǎn)生與所接收的由所述多個傳感器元件中的至少那些被光束照射的傳感器元件探測到的亮度級的強度相關的電信號；基于多個信號確定所接收的光束的強度；對所接收的確定的強度應用報警和/或故障邏輯；以及如果確定了預定的報警和/或故障狀況，則采取行動。
167.根據(jù)權利要求166所述的方法，其中形成光束的擴散圖像的步驟包括 使得光束散焦，從而使其被聚焦在與光傳感器不重合的位置。
168.根據(jù)權利要求166或167所述的方法，其中擴散光束的步驟包括 在所述發(fā)射器和所述接收器之間放置擴散器。
169.根據(jù)權利要求166至168中任意一項所述的方法，其中確定所接收光束的強度的步驟包括將所接收的多個信號以加權的形式結合。
170.根據(jù)權利要求169所述的方法，其中所述方法包括確定光束的擴散圖像的信號中心的位置，并且根據(jù)信號對應的傳感器元件離開信號中心的位置的距離對信號進行加權。
171.一種用于微粒探測系統(tǒng)的組件，包括第一處理器，所述第一處理器適于間歇性地接收來自圖像捕捉設備的數(shù)據(jù)并且處理所述數(shù)據(jù)；第二處理器，所述第二處理器與所述第一處理器通信連接并且適于選擇性地啟動第一處理器。
172.根據(jù)權利要求171所述的組件，其中第二處理設備設置為，執(zhí)行微粒探測系統(tǒng)以下功能中的一個或多個與連接至微粒探測器的外部數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)通信； 控制所述系統(tǒng)的一個或多個接口組件； 監(jiān)控組件的故障狀況。
173.根據(jù)權利要求171或172所述的方法，其中所述第二處理器具有比所述第一處理器更低的功耗。
174.
175.一種用于微粒探測系統(tǒng)的方法，包括 使用第二處理器監(jiān)控第一處理器的啟動時期；響應于來自所述第二處理器的信號啟動所述第一處理器；以及利用所述第一處理器執(zhí)行一個或多個數(shù)據(jù)處理步驟。
176.根據(jù)權利要求175所述的方法，其中所述方法包括，在完成一個或多個處理任務后停用所述第一處理器。
177.根據(jù)權利要求175或176所述的方法，其中所述第一處理器設置為處理來自微粒探測系統(tǒng)的接收器的視頻數(shù)據(jù)。
178.根據(jù)權利要求175至177中任意一項所述的方法，其中所述方法包括確定所述第一處理器的啟動時期。
179.根據(jù)權利要求178所述的方法，其中確定啟動時期的步驟包括，分析一系列圖像以及確定該圖像中的光源的照明模式。
180.根據(jù)權利要求175至179中任意一項所述的方法，其中所述方法包括在運轉期間本質(zhì)上持續(xù)地啟動所述第一處理器。
181.一種用于微粒探測器的光源，包括用于發(fā)射至少一束光的至少一個發(fā)光體，用于照亮受監(jiān)控區(qū)域的一部分； 用于向所述光源提供電力的電池；用于測量所述電池的電壓或其電流輸出的至少其中之一的電池監(jiān)控器； 控制器，所述控制器設置為，控制光源的至少一個發(fā)光體的照明，接收所述電池的電壓或其電流輸出的至少其中之一，以及確定表示剩余的預期電池壽命的閥門。
182.一種環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，包括光束探測器子系統(tǒng)，所述光束探測器子系統(tǒng)包括至少一個發(fā)射器和至少一個接收器， 所述發(fā)射器適于發(fā)射一束或多束光穿過受監(jiān)控區(qū)域，而所述接收器適于接收所述發(fā)射器發(fā)射的至少一束光；至少一個附加的環(huán)境監(jiān)控器，適于檢測與受監(jiān)控區(qū)域相關的環(huán)境狀況，并且適于經(jīng)由光通信信道，將輸出發(fā)送給所述光束探測器子系統(tǒng)的接收器。
183.一種光束探測系統(tǒng)，包括 多個光束探測器；至少一個控制器，所述控制器與探測器進行數(shù)據(jù)通信并且從所述光束探測器中的每一個接收輸出，所述控制器設置為將至少一對光束探測器的輸出相關聯(lián)，所述一對光束探測器在空間上對于它們的光束長度的至少一部分而言是本質(zhì)上重合的，并且在預定的相關狀況存在的情況下，確定已經(jīng)出現(xiàn)微粒探測事件或是故障狀況?！?84. —種操作微粒探測系統(tǒng)的方法，所述微粒探測系統(tǒng)包括多個光束探測器，所述多個光束探測器具有能在至少一點本質(zhì)上重合的光束，所述方法包括接收來自所述多個光束探測器的輸出，確定在這些輸出的至少兩個之間是否存在相關條件，并且如果存在預定的相關條件，根據(jù)預定的微粒探測和/或故障邏輯，確定已經(jīng)發(fā)生微粒探測事件或故障報警事件。
184.—種光束探測器，包括至少一個發(fā)射器、接收器和控制器，所述至少一個發(fā)射器布置為發(fā)射至少一條穿過受監(jiān)控體積的輻射光束，所述接收器布置為接收至少一條輻射光束，所述控制器設置為接收來自所述接收器的輸出并且處理該輸出以確定在體積中是否存在微粒，所述光束探測器適于執(zhí)行根據(jù)上述任意一項權利要求所述的方法。
185.—種光束探測器，包括至少一個發(fā)射器、接收器和控制器，所述至少一個發(fā)射器布置為發(fā)射至少一條穿過受監(jiān)控體積的輻射光束，所述接收器布置為接收至少一條輻射光束，所述控制器設置為接收來自所述接收器的輸出并且處理該輸出以確定在體積中是否存在微粒，其中所述發(fā)射器是根據(jù)上述任意一項權利要求所述的發(fā)射器。
186.—種光束探測器，包括至少一個發(fā)射器、接收器和控制器，所述至少一個發(fā)射器布置為發(fā)射至少一條穿過受監(jiān)控體積的輻射光束，所述接收器布置為接收至少一條輻射光束，所述控制器設置為接收來自所述接收器的輸出并且處理該輸出以確定在體積中是否存在微粒，其中所述接收器是根據(jù)上述任意一項權利要求所述的接收器。
187.—種光束探測器，包括至少一個發(fā)射器、接收器和控制器，所述至少一個發(fā)射器布置為發(fā)射至少一條穿過受監(jiān)控體積的輻射光束，所述接收器布置為接收至少一條輻射光束，所述控制器設置為接收來自所述接收器的輸出并且處理該輸出以確定在體積中是否存在微粒，其中所述發(fā)射器包括根據(jù)上述任意一項權利要求所述的發(fā)光體或光源。
188.—種光束探測器，包括至少一個發(fā)射器、接收器和控制器，所述至少一個發(fā)射器布置為發(fā)射至少一條穿過受監(jiān)控體積的輻射光束，所述接收器布置為接收至少一條輻射光束，所述控制器設置為接收來自所述接收器的輸出并且處理該輸出以確定在體積中是否存在微粒，其中所述接收器包括根據(jù)上述任意一項權利要求所述的傳感器或光學裝置。
189.—種微粒探測系統(tǒng)，包括至少一個光源，所述光源適于照射受監(jiān)控的體積，所述照射包括脈沖序列，所述脈沖序列包括多個脈沖，所述脈沖序列以第一周期重復；接收器，所述接收器具有視場，并且適于接收來自至少一個光源的已經(jīng)穿過受監(jiān)控的體積之后的光，還適于產(chǎn)生表示在所述接收器視場中的區(qū)域接收的光強的信號，所述接收器設置為，以曝光時間和接收幀率所限定的系列，從所述至少一個光源接收光；與接收器相關的處理器，適于處理接收器產(chǎn)生的信號，其中每一個多個脈沖中以脈沖序列發(fā)射的脈沖具有與接收幀率相關的時間位置。
190.根據(jù)權利要求189所述的微粒探測器，其中脈沖序列中的至少一個脈沖具有大約是曝光時間一半的持續(xù)時間。
191.根據(jù)權利要求189或190所述的微粒探測器，其中脈沖序列的重復周期本質(zhì)上比在時間上相鄰的幀之間的時期更長。
192.根據(jù)權利要求189至191中任意一項所述的微粒探測器，其中幀率是以下范圍中的任意一個100fps-1500fps、900fps-1100fps、500fps-1200fps。
193.根據(jù)權利要求189至192中任意一項所述的微粒探測器，其中所述幀率是大約 IOOOfps0
194.根據(jù)權利要求189至193中任意一項所述的微粒探測器，其中脈沖的持續(xù)時間是 1 μ s g 100 μ S。
195.根據(jù)權利要求189至194中任意一項所述的微粒探測器，其中脈沖的持續(xù)時間是大約50 μ S。
196.根據(jù)權利要求189至195中任意一項所述的微粒探測器，其中所述曝光時間是2 至 200 μ So
197.根據(jù)權利要求189至196中任意一項所述的微粒探測器，其中所述曝光時間是大約 100 μ S。
198.根據(jù)權利要求189至197中任意一項所述的微粒探測器，其中所述脈沖序列包括至少一個同步脈沖。
199.根據(jù)權利要求189至198中任意一項所述的微粒探測器，其中所述脈沖序列包括至少一個第一波長的脈沖。
200.根據(jù)權利要求189至199中任意一項所述的微粒探測器，其中所述脈沖序列包括至少一個第二波長的脈沖。
201.根據(jù)權利要求189至200中任意一項所述的微粒探測器，其中所述脈沖序列包括至少一個數(shù)據(jù)脈沖。
202.根據(jù)權利要求189至201中任意一項所述的微粒探測器，其中幀率以及脈沖中的每一個之間的時間間隔選擇為，使得至少在第一時段，在它們之間存在改變的相位差。
203.根據(jù)權利要求189至202中任意一項所述的微粒探測器，其中對幀率以及脈沖中的每一個之間的時間間隔進行選擇，每一個脈沖之間的時間間隔使得，脈沖序列中的每一個脈沖本質(zhì)上落在各曝光時間內(nèi)。
204.一種用于微粒探測系統(tǒng)的方法，所述系統(tǒng)包括至少一個光源，所述光源適于照射受監(jiān)控體積，接收器，所述接收器具有視場，并且適于接收來自至少一個光源的已經(jīng)穿過受監(jiān)控的體積的之后所述光，還適于產(chǎn)生表示在所述接收器視場中的區(qū)域接收的光強的一系列幀， 以及與接收器相關的處理器，適于處理接收器產(chǎn)生的信號并且提供輸出；所述方法包括確定接收器從中接收光的光源的數(shù)量。
205.根據(jù)權利要求204所述的方法，進一步包括分析所述接收器輸出的多個幀，以確定光源的數(shù)量。
206.根據(jù)權利要求204或205所述的方法，進一步包括在確定光源的數(shù)量的步驟期間，以高幀率操作所述接收器；并且接著以第二較低的幀率操作所述接收器。
207.根據(jù)權利要求204至206中任意一項所述的方法，其中所述方法包括分析來自所述接收器的多個幀，以在各幀之間識別接收的亮度級具有相對大的變化的區(qū)域，以識別接收器視場中的候選位置。
208.根據(jù)權利要求207所述的方法，其中所述方法包括將各幀之間的位置接收的亮度級中的變化與一閾值相比。
209.根據(jù)權利要求204至208中任意一項所述的方法，其中所述方法包括嘗試將接收器與對發(fā)射器所期望的預定的發(fā)射圖樣同步，并且在成功同步的情況下確定候選位置正在從發(fā)射器接收光。
210.根據(jù)權利要求204至209中任意一項所述的方法，其中所述方法包括嘗試將接收器與對發(fā)射器所期望的預定的發(fā)射圖樣同步，并且在沒有成功同步的情況下確定候選位置沒有從發(fā)射器接收光。
211.根據(jù)權利要求204至210中任意一項所述的方法，其中嘗試將接收器與對發(fā)射器所期望的預定的發(fā)射圖樣同步的步驟包括捕捉包括候選位置的多個至少是部分的幀；將所接收的幀與接收的、對應于發(fā)射器發(fā)射的脈沖序列的光的期望圖樣比較；嘗試使用鎖相環(huán)與接收的圖樣同步。
212.根據(jù)權利要求204至211中任意一項所述的方法，其中將所接收的幀與接收的、對應發(fā)射器發(fā)射的脈沖序列的光的期望圖樣比較的步驟包括確定所接收的光的參考水平，所述水平表示對于候選位置沒有脈沖被接收的時刻；將從每個脈沖接收的亮度級與所述參考水平比較，并且如果差別超出預定的閾值，確定脈沖被接收。
213.根據(jù)權利要求204至212中任意一項所述的方法，其中將所接收的幀與接收的、對應發(fā)射器發(fā)射的脈沖序列的光的期望圖樣比較的步驟包括確定對應期望圖樣的一系列脈沖是否被接收。
214.根據(jù)權利要求204至213中任意一項所述的方法，其中所述方法包括，將所確定的光源數(shù)量與預定的光源數(shù)量進行比較；并且在確定的數(shù)量與預定的數(shù)量不匹配的情況下，重復確定步驟；或者發(fā)出故障信號。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種微粒探測器(10)，包括光源(32)、接收器(34)和目標(36)，它們協(xié)作以探測受監(jiān)控區(qū)域(38)中的微粒。所述目標(36)將入射光(40)反射，使得反射光(32)返回接收器(34)。接收器(34)是能夠在橫過其視場中的多個點記錄和報告光強的接收器。在優(yōu)選的形式中，探測器(10)發(fā)射第一波段中的第一光束(3614)、第二波段中的第二光束(3618)和第三波段中的第三光束(3616)，其中所述第一和第二波段基本是相同的并且與所述第三波段不同。
文檔編號G01N21/53GK102460527SQ201080030294
公開日2012年5月16日 申請日期2010年5月3日 優(yōu)先權日2009年5月1日
發(fā)明者凱末爾·阿賈伊, 卡爾·波特格, 羅恩·諾克司 申請人:愛克斯崔里斯科技有限公司