專利名稱：多探測器設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及根據(jù)多項數(shù)據(jù)輸入確定所選定的情況是否存在的系統(tǒng)。更具體地說，該系統(tǒng)是屬于從許多彼此按一定間距配置在一個或多個有關(guān)區(qū)域內(nèi)的檢測器或探測器收到輸入的水災(zāi)探測系統(tǒng)。
大家知道，有各種不同的系統(tǒng)用來檢測各種報警的狀態(tài)。在早先頒發(fā)給Tice等人的美國專利4，916，432中典型地示出的那一種煙或火探測系統(tǒng)是這類系統(tǒng)的一個具體形式。
一旦收到來自多個探測器的輸入時，與這種系統(tǒng)相聯(lián)的控制裝置就能夠做出一個或多個有關(guān)區(qū)域內(nèi)是否發(fā)生火災(zāi)的決定。為做出這種決定，過去采用了各種不同的方法。
其中一個周知的方法是將一個或多個探測器的一個或多個輸出與一個或多個預(yù)定的閾值相比較。采用多個閾值可以鑒定來自一個或多個檢測器的趨勢信息。
其中一個周知的方法是將一個或多個探測器的一個或多個輸出與一個或多個預(yù)定的閾值相比較。采用多個閾值可以鑒定來自一個或多個檢測器的趨勢信息。
檢測系統(tǒng)在不斷地發(fā)展，目前能支持600到800或更多的探測器。在這種情況下，能較快地分析來自大量檢測器的輸出以便及時提供有關(guān)趨勢和實際危險緊急情況的信息就成了大家所希望和重要的事了。
此外總希望能夠無需對某些或所有探測器在一段時間內(nèi)進行大量測定就能鑒定出潛在的危險緊急情況。而且還希望無需大幅度增加有關(guān)的控制裝置的費用就能根據(jù)大量檢測器分析和測定出是否存在危險緊急情況。
因此目前仍然需要一種分析收自大量檢測器的數(shù)據(jù)的方法和系統(tǒng)。
本發(fā)明采用許多間隔一定距離配置的環(huán)境情況探測器檢測預(yù)定情況的方法包括下列步驟檢測與該許多探測器的起碼某些探測器有關(guān)的環(huán)境情況，并產(chǎn)生各檢測出情況的指示值;
在一個公共場所收集所述指示值;
形成一組所選取的指示值;
處理所述指示值組，包括將該指示值組的每一指示值自乘到有關(guān)的預(yù)定幕次，再將自乘到預(yù)定冪次的指示值加起來作為結(jié)果;并用該結(jié)果檢測預(yù)定情況。
按本發(fā)明的另一方面，可與許多檢測器或探測器一起使用以便根據(jù)在多個檢測器測定出的測定值檢測預(yù)定情況的設(shè)備包括一個控制裝置。控制裝置耦合到一個通信鏈路，該鏈路從控制裝置延伸開去。
多個彼此間隔一定距離配置的探測器耦合到該鏈路上。該多個探測器各個都能產(chǎn)生表示附近環(huán)境情況的指示值。各探測器都能將表示環(huán)境情況的指示值通知控制裝置。
控制裝置包括一個存儲元件，供存儲起碼某些指示值用?？刂蒲b置還有一個運算電路，用以將起碼某些指示值自乘到有關(guān)預(yù)定的冪次再將自乘到預(yù)定冪次的指示值加起來作為結(jié)果。接著將該結(jié)果與預(yù)定值相比較，以確定該情況是否存在。
按照本發(fā)明的另一個方面，可以把各所述和數(shù)加起來求出現(xiàn)行平均值。此平均值所顯示的趨勢可以用來確定是否存在危險緊急情況。
另一種作法是求出一組或多組檢測器或探測器各指示值的和。各組在一段時間內(nèi)求出的和可以直接組合起來。不然也可以求出各組和數(shù)的斜率，用它來確定火災(zāi)情況的有無。
現(xiàn)在參看附圖和下面的說明論述本發(fā)明的上述和其它各方面及其特征。


圖1是本發(fā)明系統(tǒng)的方框圖。
圖2是本發(fā)明方法的流程圖。
圖3是本發(fā)明的系統(tǒng)用以改變各檢測器組件的特性曲線。
雖然本發(fā)明可以各種不同的形式體現(xiàn)，但在圖中所示和這里將詳加說明的是本發(fā)明的一些具體實施例，而應(yīng)該理解的是，本公開內(nèi)容應(yīng)視為僅對本發(fā)明的原理所舉的實例而已，并不是想將本發(fā)明局限于這些舉例說明的具體實施例中。
圖1示出了本發(fā)明系統(tǒng)10的方框圖。系統(tǒng)10包括一個可以用可編程處理器14實現(xiàn)的控制裝置12以及一個存儲裝置16。存儲裝置16可包括存儲處理器14所使用的控制程序和數(shù)據(jù)庫。
控制裝置12由雙向通信線路20耦合到總的以22表示的多個環(huán)境情況探測器或檢測器。多個探測器例如探測器22a、22b直到22n，各個都是用來檢測附近區(qū)域?qū)⒂械沫h(huán)境情況的，探測器具代表性的型式有電離型或光電式感煙型探測器。溫度探測器和PIR型探測器也可與本發(fā)明的系統(tǒng)配用。
多個探測器22各個可以按一定間距配置在建筑物的同一樓層，也可以按一定間距配置在多個不同的樓層。為進行控制和探測起見，如眾所周知的那樣，最好將多個探測器22按某種特定的結(jié)合分成若干小組，例如將建筑物某特定樓層的所有檢測器組成一個小組。
按照本發(fā)明的設(shè)備和方法，在預(yù)定的時間多個探測器22的檢測器或其預(yù)定的小組都由控制裝置12控制它們探測附近的環(huán)境情況并產(chǎn)生其相應(yīng)的指示值。然后將從多個探測器22或其各小組匯集到的指示值傳送給控制裝置12。
在控制裝置12收到的指示值經(jīng)過處理，各個自乘到相應(yīng)預(yù)定的冪次值。各檢測器有關(guān)的冪次值不一定要相同。
幕次值可以取例如整數(shù)值2或以上。而應(yīng)該理解的是，本設(shè)備和方法并不局限于整數(shù)冪次值。
接著將業(yè)已自乘到預(yù)定冪次值的指示值加起來作為結(jié)果。求和過程可包括各項相減的過程。舉例說，可采用表示相應(yīng)區(qū)域內(nèi)有生活著的人和動物的PIR裝置輸出來減小該和數(shù)。
上述結(jié)果可在控制裝置12中與預(yù)定值相比較。因此，當D1X1+D2X1+D3X1+......+DnXk+Dn+1Xk+1≥]]>閾值時，表示危險緊急情況，其中Di是從檢測器“i”收到的值，Xi是有關(guān)的冪次值。
若和數(shù)超過該值，控制裝置就可在該預(yù)定情況已檢測出且出現(xiàn)在與多個探測器22或其各小組有關(guān)的區(qū)域內(nèi)的基礎(chǔ)上進行控制。
在一段時間內(nèi)求出的和數(shù)可用來求出現(xiàn)行平均值。不然也可以計算出該一個或多個斜率來確定危險緊急情況。
圖2示出了本發(fā)明一個實施例的方法的各步驟。在起始步驟100，令系統(tǒng)10接上電源。各探測器例如探測器22a可以在步驟102初始化。
接著，輸入處理程序，在處理程序中，所述多個探測器22的各小組可分別處理。在步驟106，所選取的小組的各探測器由控制裝置12控制，讀取或探測相應(yīng)的環(huán)境情況。接著將檢測值送回到控制裝置12。
在步驟110中，控制裝置12將各送回的值自乘到預(yù)定的冪次。檢測器不同或檢測器類型不同，冪次值也就不同。
在步驟112中，各經(jīng)過自乘而增加的與給定小組有關(guān)的值加起來，形成結(jié)果。在步驟114中，該和數(shù)可與一個或多個預(yù)定閾值相比較。若和數(shù)超過相應(yīng)的閾值，就能產(chǎn)生相應(yīng)的警報。
這時可以就另一個小組或同一個小組重復上述過程，以達到平滑或均化的目的。應(yīng)當理解，應(yīng)用現(xiàn)行平均值或測定斜率來確定是否有火災(zāi)系屬于本發(fā)明的精神實質(zhì)和范圍的。
應(yīng)該理解的是，也可以采用其它預(yù)報警、局部報警和全系統(tǒng)報警等級并選擇不同的冪次值。
采用多探測器法的許多方案都可以使系統(tǒng)獲得良好的性能。舉例說，若小量探測器的預(yù)報警等級是一組探測器的探測器數(shù)目的函數(shù)，則采用下列關(guān)系式可以降低該小量探測器的預(yù)報警等級若和數(shù)＞(.1+.15×(N-1)/N)×NF，則預(yù)報警，其中正常系統(tǒng)的NF(噪聲因數(shù))＝1，嘈雜系統(tǒng)的NF＝2。N＝裝置數(shù)目。
不言而喻，多個探測器或檢測器22的類型并不局限于本發(fā)明。舉例說，系統(tǒng)10可以是火災(zāi)探測系統(tǒng)，多個探測器22可以是熱或火探測器。另一方面，多個探測器22的某些或全部可以是氣體探測器。
在下面的討論中，更詳細地論述其它一些實例，其目的是說明系統(tǒng)10的工作情況和特點，而不是限制所述的本發(fā)明。同樣應(yīng)該理解的是，對所檢測出的環(huán)境情況值的處理和將其自乘到預(yù)定冪次過程的詳細論述并不是對本發(fā)明的限制。
在本例中，先是收到來自一組探測器的輸出。令所收到的值取0～1的值。0表示空氣清潔，1表示達到報警等級。將送回來的輸出值平方起來。再將各平方值加起來作為結(jié)果。
平方值的和數(shù)必須超過閾值系統(tǒng)才發(fā)出警報。平方的作用本能地提高了個別探測器的加權(quán)值并提高了模擬值。
表1舉例說明了探測器或檢測器的數(shù)目不同時，系統(tǒng)報警所需要的最小值。報警閾值為1，各檢測器的基本輸出值為0～1。
表1探測器值 平方和1個探測器 1.0 1.002個探測器 1.0 .4 1.16.8 .6 1.003個探測器 1.0 .4 1.16.8 .6 1.00.6 .6 .6 1.084個探測器 1.0 .6 1.16.8 .6 1.00.6 .6 .6 1.08.6 .6 .6 .6 1.046個探測器 1.0 .4 1.16.8 .6 1.00.6 .6 .6 1.08.6 .6 .6 .6 1.04.6 .4 .4 .4 .4 1.00
為最大限度地減少假報警，當探測器在1個以上時，兩個探測器的值必須起碼為2級才能使系統(tǒng)發(fā)出警報。不然可以發(fā)出預(yù)警報。任何探測器都會超過報警閾值，而探測器群中的所有其它探測器都低于2級時，系統(tǒng)會只發(fā)出預(yù)警報。
平方和法的任何值大于1時就定為1。試驗情況可能會產(chǎn)生例如1.40的接收值而仍然將其限制在1.00。
本方法是根據(jù)這樣一個原則而起作用的，即如果多個探測器的值同時增加，則即使有一個探測器未達到其單獨的報警閾值，只要滿足某最低條件就要發(fā)出火警警報。這樣就提供了很重要的預(yù)測特性。
舉例說，在2個探測器的情況下，若一個檢測等級為.8級(報警的80%)，另一個的等級為.6級(報警的60%)，則會發(fā)出警報。但若探測器群采用6個探測器，則當一個探測器的等級為.6(60%)，且起碼4個其它探測器的等級為.4(40%)或以上，則確定報警。
檢測器可以將各值作為報警值的百分率回送。通過改變預(yù)定的報警等級，由于在環(huán)境情況已知的條件下回送的百分率值也會改變，因而也可給予已知的檢測器或檢測器類型不同的加權(quán)值。
圖3的曲線示出了采用本方法時不同數(shù)目的探測器可能有的系統(tǒng)特性曲線。
權(quán)利要求
1.一種用以檢測預(yù)定情況的設(shè)備，包括一個控制裝置；一個通信鏈路，耦合到所述控制裝置，且從所述控制裝置延伸開；多個彼此間隔一段距離配置的檢測器，所述各探測器能探測出附近環(huán)境情況并能產(chǎn)生表示該情況的指示值，各所述探測器耦合到所述鏈路且將表示環(huán)境情況的指示值傳遞給所述控制裝置，且其中所述控制裝置包括一個存儲元件和一個電路，所述存貯元件用以存儲至少一些所述指示值，所述電路用以將所述的一些指示值自乘到預(yù)定冪次并將所述自乘后的指示值加起來作為結(jié)果。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述控制裝置將至少一些指示值平方后再相加起來。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述控制裝置將至少一些所述指示值自乘到相應(yīng)的冪次，該冪次為超過2的整數(shù)值。
4.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，至少一些所述檢測器每個都包括一個燃燒生成物探測器。
5.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述通信鏈路包括一對雙向通信線路。
6.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述控制裝置包括一個比較器，用以將所述結(jié)果與預(yù)定閾值相比較。
7.一種采用如權(quán)利要求1所述具有多個彼此間隔一段距離配置的環(huán)境情況檢測器的設(shè)備檢測預(yù)定情況的方法，該方法包括探測與至少一些所述多個環(huán)境情況檢測器有關(guān)的環(huán)境情況，并產(chǎn)生各檢測情況的指示值;在公共場所收集指示值;將所選擇的指示值組成一組;處理該組指示值，包括將該組的指示值自乘到相應(yīng)的預(yù)定冪次，并將各自乘過的指示值加起來作為結(jié)果;且用該結(jié)果來檢測該預(yù)定情況。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，該組指示值的每一個先平方后再相加。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，冪次值是等于或大于2的整數(shù)值。
10.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所應(yīng)用的步驟包括在預(yù)定時間間隔內(nèi)形成多個和數(shù)，然后用這些和數(shù)檢測預(yù)定情況。
全文摘要
一種裝有多個環(huán)境情況探測器的報警系統(tǒng)，通過檢測從一組探測器的各探測器得出的相應(yīng)環(huán)境情況確定是否存在預(yù)定的危險緊急情況。從許多探測器得出的指示值的每一個自乘到預(yù)定的冪次之后相加起來。將得出的和數(shù)與預(yù)定的閾值相比較以確定是否出現(xiàn)危險緊急情況。檢測器彼此間隔一段距離在選定的區(qū)域內(nèi)配置，且用一個雙向通信鏈路與個中央控制裝置耦合。求出現(xiàn)行的平均值可以進行濾波或平滑或趨勢分析。
文檔編號G08B29/18GK1111380SQ9410939
公開日1995年11月8日 申請日期1994年8月5日 優(yōu)先權(quán)日1993年11月15日
發(fā)明者L·D·泰斯 申請人:皮特威公司