CN102096978B - 光电式感烟探测器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种可以根据污损状态进行灵敏度修正的光电式感烟探测器。所述光电式感烟探测器包括:存储部(6),存储有零检测值(VN)和作为零检测值(VN)初始值的初始零检测值;移动平均值计算部(51),计算出从检测装置(迷宫式内壁(1)、发光元件(2)和受光元件(3))输出的检测(AD)值的移动平均值;零检测值更新部(52),在检测装置的灵敏度比初始状态下降的情况下,当移动平均值相对于零检测值(VN)的变化比例大于规定值时,用初始零检测值(VN0)除以修正倍率(P),计算出新的零检测值(VN);检测(AD)值修正部(53),把检测值和更新后的零检测值(VN)的差分乘以修正倍率(P),对检测值进行修正;以及烟浓度运算部(54),按照初始转换公式,将修正后的检测值转换为烟浓度数据。
Description
技术领域
本发明涉及一种输出烟浓度数据(与烟浓度对应的模拟值)的光电式感烟探测器,特别涉及一种具有如下功能的光电式感烟探测器,该光电式感烟探测器能够对因检测装置污损而随时间变化的检测值进行修正。
背景技术
以往的光电式感烟探测器利用配置在迷宫式构件内的受光元件检测从发光元件照射出的光的散射光,来检测烟。
这种光电式感烟探测器由于迷宫式构件内的污损等,使作为检测装置的受光元件的检测值随时间变化。为了即使在检测值随时间变化的情况下也能更准确地检测出烟浓度,提出了一种进行灵敏度修正的技术(例如参照专利文献1:日本专利公开公报特开平8-255291号(第2、3页,图5、6))。
上述专利文献1记载的感烟探测器的修正方法包括:第一过程,求出感烟探测器的当前的零点值与重新测定的零点值的差分;第二过程,如果该差分在修正限度幅度内,则将零点值修正为重新得到的值;第三过程,把实验发报点值设定成仅以该差分进行修正后的值;以及第四过程,把受光量和烟浓度之间的转换特性修正为结合了修正后的零点值和实验发报点值的转换特性。
按照该灵敏度修正方法,感烟探测器的受光量和烟浓度之间的转换特性(转换公式)被修正为将初始的转换公式平行移动后的转换公式。然后,按照该修正后的转换公式,将受光元件接收到的受光量转换为与烟浓度对应的模拟值。
受光元件的检测值随时间产生变化的主要原因可以列举出:配置有受光元件的迷宫式构件的内壁污损、以及发光元件和受光元件的污损。
在迷宫式构件内产生污损的情况下,发光元件的照射光的反射量(干扰电平)以规定量增加。即,在相同烟浓度的环境下,污损后与污损前相比,受光元件的受光量以规定量增加。因此,污损后与污损前相比,与烟浓度数据对应的受光量的特性函数的检测电平向上升方向移动。
因此,通过在污损后对转换公式进行修正,使受光量的检测电平向上升方向平行移动,可以得到与污损状态相应的转换公式。
而另一方面,在发光元件和受光元件产生污损的情况下,受光元件的检测值以规定的比例减小。因此,与污损前相比,与烟浓度数据对应的受光量的特性函数的直线倾斜度下降。
即,如以往技术那样,在平行移动污损前的转换公式而得到的转换公式中,不能根据发光元件和受光元件的污损状态进行修正。
发明内容
鉴于上述问题,本发明提供一种可以根据污损状态进行灵敏度修正的光电式感烟探测器。
本发明的光电式感烟探测器包括:检测装置,具有收纳在检烟空间内的发光元件和受光元件,所述检测装置输出所述受光元件的检测值,所述受光元件接收由所述发光元件发光而产生的烟的散射光;烟浓度运算部,按照转换公式,将所述检测装置输出的检测值转换为烟浓度数据,所述光电式感烟探测器的特征在于还包括:零检测值存储部,存储有烟浓度为零时的作为所述受光元件检测值的零检测值;初始零检测值存储部,存储有作为所述零检测值初始值的初始零检测值;移动平均值计算部,计算从所述检测装置输出的所述检测值的移动平均值;零检测值更新部,在所述检测装置的灵敏度比初始状态下降的情况下,当所述移动平均值相对于所述零检测值的变化比例大于规定值时,用所述初始零检测值除以规定的修正系数,计算出新的零检测值;以及检测值修正部,将所述检测值和由所述零检测值更新部更新后的零检测值的差分乘以所述规定的修正系数,对所述检测值进行修正,所述烟浓度运算部按照所述转换公式,将所述检测值修正部修正后的所述检测值转换为烟浓度数据。
本发明的光电式感烟探测器的修正系数是对固定值的基本修正系数进行N次乘方而计算出的值,所述N是将所述零检测值更新部上次计算出所述新的零检测值时的值加1而得到的值。
本发明的光电式感烟探测器的基本修正系数设定成:在采用每次对所述N的值增加1而计算出的所述修正系数、反复对规定的检测值进行修正的情况下,使与修正后的各个规定的检测值对应的所述烟浓度数据的变化量基本固定。
本发明的光电式感烟探测器在所述检测装置的灵敏度比初始状态上升的情况下,当所述零检测值与所述移动平均值的差分大于规定量时,所述零检测值更新部将所述初始零检测值和规定的修正值相加,计算出新的零检测值,并且所述检测值修正部从所述检测值减去由所述零检测值更新部更新后的零检测值,以对所述检测值进行修正。
按照本发明的光电式感烟探测器,在检测装置的灵敏度比初始状态下降的情况下,当检测值的移动平均值相对于零检测值的变化比例大于规定值时,用初始零检测值除以规定的修正系数,计算出新的零检测值,同时将检测值与更新后的零检测值的差分乘以所述规定的修正系数,对检测值进行修正。因此,可以根据比初始状态的直线倾斜度下降的特性函数(检测值和烟浓度数据的特性函数)进行修正。即,可以根据污损状态进行检测值修正。
按照本发明的光电式感烟探测器,修正系数是对固定值的基本修正系数进行N次乘方而计算出的值,该N是将上次计算出新的零检测值时的值加1而得到的值。因此,可以阶段性地对检测值进行修正,例如即使在干扰重叠的情况下,也不会进行急剧的修正。
按照本发明的光电式感烟探测器,基本修正系数设定成:在采用每次对所述N的值增加1而计算出的修正系数、反复对规定的检测值进行修正的情况下,使与修正后的各个规定的检测值对应的烟浓度数据的变化量基本固定。因此,通过用检测值的修正的阶段数乘以每阶段的烟浓度数据的变化量,可以简单地计算出伴随检测值修正的烟浓度数据的修正量。
附图说明
图1是实施方式的光电式感烟探测器的功能框图。
图2是表示实施方式的光电式感烟探测器的动作的主流程图。
图3是利用一次函数来模拟检测AD值相对于烟浓度的变化倾向的说明图。
图4是说明图2的计算烟浓度主处理的流程图。
图5是说明图4的修正信息更新处理的流程图。
图6是对图5的上升修正过程中的修正步数更新处理进行说明的流程图。
图7是说明图6的修正步数更新处理的图。
图8是对图5的下降修正过程中的修正步数更新处理进行说明的流程图。
图9是说明图8的修正步数更新处理的图。
图10是对图5的未实施修正过程中的修正步数更新处理进行说明的流程图。
图11是说明图10的修正步数更新处理的图。
图12是说明图5的零检测值VN更新处理的流程图。
图13是说明图4的检测值修正处理的流程图。
附图标记说明
1迷宫式内壁
2发光元件
3受光元件
4A/D转换器
5MPU
6存储部
7传送电路
8驱动部
51移动平均值计算部
52零检测值更新部
53检测AD值修正部
54烟浓度运算部
55烟浓度修正量计算部
61修正基准信息存储部
62修正信息存储部
100光电式感烟探测器
200接收器
具体实施方式
(整体结构)
图1是简要表示本发明实施方式的光电式感烟探测器100的功能框图。
光电式感烟探测器100包括:在内部形成有检烟空间的迷宫式内壁1、发光元件2、受光元件3、A/D转换器4、MPU(micro-processor unit、微处理器)5、存储部6和传送电路7。
由驱动部8控制发光元件2,使发光元件2在迷宫式内壁1内(检烟空间内)以规定的脉冲宽度发光。
受光元件3的设置位置相对于发光元件2的光轴呈规定的光轴角度。此外,受光元件3接收由检烟空间内的烟粒子产生的散射光,根据受光量输出检测信号。
另外,在本实施方式中,本发明的检测装置相当于迷宫式内壁1、发光元件2和受光元件3。
A/D转换器4是如下的电路:即,把对受光元件3所输出的检测信号进行放大和频率分离后的模拟信号转换为检测电平。
MPU5在控制光电式感烟探测器100的总体动作的同时,进行转换处理,将A/D转换后的受光元件3的检测值(以下称为检测AD值)转换为与迷宫式内壁1内的烟浓度对应的模拟值。
移动平均值计算部51计算出从A/D转换器输出的受光元件3的检测值的移动平均值。
零检测值更新部52根据迷宫式内壁1、发光元件2和受光元件3的污损程度,对烟浓度为零时的作为受光元件3的检测值的零检测值进行修正。
检测AD值修正部53根据迷宫式内壁1、发光元件2和受光元件3的污损程度,对检测AD值进行修正。
烟浓度运算部54根据存储在存储部6中的初始转换公式(将在后面进行叙述),把修正后的检测AD值转换为与烟浓度对应的模拟值(以下有时称为烟浓度数据)。
烟浓度修正量计算部55把规定的检测AD值的修正量转换成烟浓度数据的修正量。
存储部6存储对MPU5的动作进行控制的程序和各种数据。
在修正基准信息存储部61中预先存储有:初始转换公式、初始零检测值VN0、上升修正步幅、下降修正步系数、上升修正时每步的烟浓度修正量、以及下降修正时每步的烟浓度修正量。
修正信息存储部62是可以进行重写的区域,存储有上升修正步数、下降修正步数、零检测值VN和烟浓度修正量。
另外,关于存储在修正基准信息存储部61和修正信息存储部62中的各种信息,将在后面进行叙述。
如图1所示,传送电路7是用于在光电式感烟探测器100和接收器200之间发送、接收信号的电路。传送电路7根据来自接收器200的输出命令,把MPU5计算出的烟浓度数据发送给接收器200。
此外,如图1所示,接收器200和光电式感烟探测器100通过传送线连接,接收器200从光电式感烟探测器100取得烟浓度数据,并基于该烟浓度数据来判断是否发生了火灾。在检测出发生了火灾的情况下,朝向也通过传送线连接在接收器200上的未图示的音响报警装置进行报警,同时关闭防火门等来防止火势蔓延。
(光电式感烟探测器100的动作)
图2是表示实施方式的光电式感烟探测器100的动作的主流程图。
首先,对受光元件3检测出的检测AD值进行取样处理(S1)。
接着,进行计算烟浓度主处理(S2)。在该处理中,根据迷宫式内壁1、发光元件2和受光元件3的污损状态,对检测AD值进行修正,并转换成表示烟浓度的模拟值,这些将在后面进行详细叙述。
然后,在从接收器200接收到烟浓度输出命令的情况下(S3),向接收器200发送烟浓度数据(S4),在没有接收到烟浓度输出命令的情况下,前进到步骤S5。
接着,在从接收器200接收到要输出由烟浓度修正量计算部55计算出的烟浓度数据修正量(以下也称为灵敏度修正量)的命令、即接收到灵敏度修正量输出命令的情况下(S5),向接收器200发送灵敏度修正量(S6),在没有接收到灵敏度修正量输出命令的情况下,返回到步骤S1。
光电式感烟探测器100反复进行如上所述的一系列处理。
(灵敏度特性的变化)
在此,对迷宫式内壁1、发光元件2和受光元件3的污损与检测AD值之间的关系进行说明。
图3的(A)是利用一次函数模拟从检测AD值到烟浓度数据的转换公式的说明图。在图3的(A)中,未产生污损的初始状态的转换公式(以下称为初始转换公式)利用实线来表示。此外,表示迷宫式内壁1产生污损状态的检测AD值与烟浓度数据之间关系的特性函数利用点划线来表示,表示发光元件2或受光元件3产生污损状态的检测AD值与烟浓度数据之间关系的特性函数利用虚线来表示。
(1)迷宫式内壁1的污损
由于伴随迷宫式内壁1污损的增加,发光元件的照射光的反射量(干扰电平)仅以固定量增加,所以检测AD值整体上升。因此,如图3的(A)中的点划线所示,表示检测AD值与烟浓度数据之间关系的特性函数比初始转换公式向上升方向移动(平行移动)。此外,根据污损程度,烟浓度为零时的检测AD值(零检测值VN)向上升方向仅移动固定量。
(2)发光元件2或受光元件3的污损
如果发光元件2或受光元件3污损,则伴随污损的增加,光的透射量以固定的比例减小。因此,如图3的(A)中的虚线所示,表示检测AD值与烟浓度数据之间关系的特性函数比初始转换公式的直线倾斜度下降。此外,根据污损程度,零检测值VN比初始零检测值VN0减小。
这样,如果迷宫式内壁1、发光元件2或受光元件3污损,则检测AD值和将该检测AD值转换成烟浓度数据时的转换的特性函数会发生变化。因此,为了得到更准确的烟浓度数据,在修正检测AD值的基础上,需要转换为烟浓度数据。因而,在本实施方式中,在迷宫式内壁1内产生污损、使灵敏度上升的情况下,如图3的(A)中的点划线所示,由于特性函数向上升方向平行移动,所以只对检测AD值修正移动的值。此外,在发光元件2或受光元件3产生污损、使灵敏度下降的情况下,如图3的(A)中的虚线所示,由于特性函数的倾斜度发生变化,所以只对检测AD值修正相当于变化的倾斜度的部分。
(检测AD值的修正概念)
在此,参照图3,对本实施方式灵敏度下降时的检测AD值的修正概念进行说明。图3的(B)是说明灵敏度下降时的检测AD值的修正概念的图。
例如受光元件3的灵敏度下降,处于图3的(B)中虚线所示的灵敏度特性的状态。如果将此时的零检测值VN表示为初始零检测值VN0的1/XN倍(x>1),则通过在某时机将检测出的检测AD值扩大XN倍,可以换算成初始转换公式上的值。在本实施方式中,利用这种概念,把检测AD值修正为初始转换公式上的值。另外,将在后面叙述的图13中进行详细说明。
(关于存储在存储部中的信息)
接着,参照图3对储存在图1所示的修正基准信息存储部61和修正信息存储部62中的信息进行说明。
初始转换公式是把检测AD值转换为烟浓度数据时所采用的转换公式,在图3的(A)中用实线表示。
初始零检测值VN0是与烟浓度为零时的模拟值对应的检测AD值,是零检测值的初始值。该初始零检测值VN0在初始转换公式上。
在灵敏度上升时的检测AD值的修正中,上升修正步幅是进行阶段性修正时的每阶段的修正量。上升修正步幅是图3的(A)中点划线表示的各个转换公式在Y轴方向上的差分ΔAD。
在灵敏度下降时的检测AD值的修正中,下降修正步系数是进行阶段性修正时的每阶段的修正系数,相当于本发明的基本修正系数。图3的(A)中虚线所示的转换公式是将初始转换公式除以由下降修正步系数以规定次数乘方而得出的值。该下降修正步系数在图3的(B)中表示为X。
上升修正时每步的烟浓度修正量ΔS1是把灵敏度上升时的检测AD值的每步修正量转换为烟浓度数据的修正量(变化量)。由于上升修正步幅是固定值,所以上升修正时每步的烟浓度修正量也是固定值。因此,如图3的(A)所示,与把规定的检测AD值(基准检测AD值)仅修正一步后的修正量对应的、上升修正时的每步的烟浓度修正量也为固定值。
下降修正时每步的烟浓度修正量ΔS2是把灵敏度下降时的检测AD值的每步修正量换算成烟浓度数据的修正量(变化量)。由于灵敏度下降时的各个特性函数的倾斜度不同,所以与把检测AD值仅修正一步后的修正量对应的烟浓度数据的变化量根据每个特性函数而不同,把与这些变化量分别近似的值作为下降修正时每步的烟浓度修正量。换句话说,设定下降修正步系数,以使与仅对图3的(A)所示的规定检测AD值修正一步时的修正值对应的、下降修正时每步的烟浓度的变化量成为大体相同值。此外,在本实施方式中,与上升修正步幅的数值对应地设定下降修正步系数,以使上升修正时每步的烟浓度修正量ΔS1和下降修正时每步的烟浓度修正量ΔS2成为大体相同值。
上升修正步数是在灵敏度上升时阶段性进行修正的当前步数(阶段数)。
下降修正步数是在灵敏度下降时阶段性进行修正的当前步数。在图3的(B)中表示为N。
零检测值VN是当前的零检测值,在图3的(A)中表示为各转换公式与Y轴的交点。
烟浓度修正量是把灵敏度上升侧或灵敏度下降侧的规定的检测AD值的修正量转换成与烟浓度对应的模拟值的修正量。
另外,在上述图2的步骤S6中,向接收器200发送的灵敏度修正量是与当前的修正步数(上升修正时和下降修正时)对应的烟浓度修正量。由于上升修正时和下降修正时每步的烟浓度修正量的变化量相同,所以接收器200可以准确地把灵敏度修正程度(光电式感烟探测器100的污损程度)传达给用户。
在此,接收器200能够区分出向接收器200发送的灵敏度修正量是上升修正时的灵敏度修正量还是下降修正时的灵敏度修正量。因此,可以准确地向用户传达灵敏度修正程度(光电式感烟探测器100的污损程度)是灵敏度上升侧还是灵敏度下降侧。
接着,对包括检测AD值修正处理的计算烟浓度处理进行说明。
(计算烟浓度主处理)
图4是说明在图2的步骤S2中表示的计算烟浓度处理的流程图。在该计算烟浓度处理中,把由A/D转换器4转换后的受光元件3的检测AD值与迷宫式内壁1、发光元件2或受光元件3的污损状态相对应地进行修正,计算出与烟浓度对应的模拟值。
(S21)
首先,计算出检测值的移动平均值A(x)。具体地说,例如用取样后的之前N次的检测AD值的总数除以取样数N,用反复进行M次相同处理所得到的值的总数除以M,来计算出检测值的移动平均值A(x)。另外,移动平均的计算方法并没有特别限定,反复进行如上所述的计算处理,例如可以计算出24小时的移动平均。
(S22)
然后,判断是否是修正信息的更新时机。如后面所述,本实施方式的光电式感烟探测器100虽然对检测AD值进行修正,但进行修正时的修正量等修正信息并不是每次进行修正时都更新,而是以预先设定的规定时机进行更新。即,在规定期间内基于相同的修正信息对检测AD值进行修正。这是因为迷宫式内壁1、受光元件3和发光元件2的污损通常逐渐进行,没有必要每次变更修正信息,这样可以减轻MPU5的处理负担。
(S23)
如果是修正信息的更新时机,则进行修正信息更新处理。
(S24)
然后,基于上次更新后的修正信息,进行检测AD值的修正处理和把检测AD值转换成与烟浓度对应的模拟值。
接着,依次对图4的步骤S23中说明的修正信息更新处理、步骤S24中说明的检测AD值修正和计算烟浓度处理进行说明。
图5是说明图4的步骤S23中表示的修正信息更新处理的流程图。
(S231)
首先,判断是否处于实施上升修正过程中。具体地说,判断存储在存储部6中的上升修正步数的值是否大于零,在大于零的情况下,即,在处于实施上升修正过程中的情况下,前进到步骤S233。在不处于实施上升修正过程中的情况下,前进到步骤S232。
(S232)
判断是否处于实施下降修正过程中。具体地说,判断存储在存储部6中的下降修正步数的值是否大于零,在大于零的情况下,即,在处于实施下降修正过程中的情况下,前进到步骤S234。在不处于实施下降修正过程中的情况下,前进到步骤S235。
(S233、S234、S235)
进行与检测AD值的移动平均值A(x)对应的修正步数的更新处理。根据处于上升修正过程中、下降修正过程中或未实施修正过程中,修正步数更新处理的处理不同。以下依次进行说明。
首先,说明上升修正过程中的修正步数更新处理。
图6是对图5的步骤S233所示的上升修正过程中的修正步数更新处理进行说明的流程图,图7是说明相同的修正步数更新处理的图。
在图6中,首先计算在图4的步骤S21中计算出的移动平均值A(x)与零检测值VN的差分,作为K(S2331),并判断K的值是否大于等于零(S2332)。
在K的值小于零的情况下,即,在移动平均值A(x)比零检测值VN小的情况下(参照图7的第一种情况),则减少存储在存储部6中的上升修正步数(例如,-1)(S2333)。此时,由于移动平均值A(x)比当前的零检测值VN小,所以图3中说明的检测AD值相对于烟浓度的变化倾向朝向灵敏度下降方向,因此,通过减少上升修正步数,可以减少向灵敏度上升方向的修正量。
在K的值大于等于零的情况下,判断K的值是否大于等于预先存储在存储部6中的上升修正步幅(S2334)。
在K的值大于等于零、且K的值小于上升修正步幅的情况下(参照图7的第二种情况),则不改变上升修正步数,直接结束处理。此时,由于移动平均值A(x)与当前的零检测值VN的差小于上升修正步幅,所以图3中说明的检测AD值相对于烟浓度的变化倾向几乎没有变化,因此,是维持现状的上升修正步数。
在K的值大于等于零、且K的值大于等于上升修正步幅的情况下(参照图7的第三种情况),则增加存储在存储部6中的上升修正步数(例如,+1)(S2335)。此时,由于移动平均值A(x)与零检测值VN的差大于等于上升修正步幅,所以图3中说明的检测AD值相对于烟浓度的变化倾向朝向灵敏度上升方向,因此,通过增加上升修正步数,可以增加修正量。
这样,根据计算出的移动平均值A(x)的值,计算出上升修正步数。
接着,说明下降修正过程中的修正步数更新处理。
图8是对图5的步骤S234中所示的下降修正过程中的修正步数更新处理进行说明的流程图,图9是说明相同的修正步数更新处理的图。
在图8中,首先计算在图4的步骤S21中计算出的移动平均值A(x)与零检测值VN的差分,作为K1(S2341),并判断K1的值是否大于等于零(S2342)。
在K1的值小于零的情况下,即,在移动平均值A(x)大于零检测值VN的情况下(参照图9的第一种情况),则减少存储在存储部6中的下降修正步数(例如,-1)(S2343)。此时,由于移动平均值A(x)比零检测值VN大,所以图3中说明的检测AD值相对于烟浓度的变化倾向朝向灵敏度上升方向,因此,通过减少下降修正步数,可以减少向灵敏度下降方向的修正量。
在K1的值大于等于零的情况下,计算出用零检测值VN和移动平均值A(x)的差分除以移动平均值A(x)所得到的值,作为K2(S2344),判断K2的值是否大于等于预先存储在存储部6中的下降修正步系数(S2345)。
在K2的值小于下降修正步系数的情况下(参照图9的第二种情况),直接结束处理。此时,由于移动平均值A(x)相对于当前的零检测值VN的变化量比下降修正步系数小,所以图3中说明的检测AD值相对于烟浓度的变化倾向几乎没有变化,因此,是维持现状的下降修正步数。
在K2的值大于等于下降修正步系数的情况下(参照图9的第三种情况),增加存储在存储部6中的下降修正步数(例如,+1)(S2346)。此时,由于移动平均值A(x)相对于当前的零检测值VN的变化量大于等于下降修正步系数,所以图3中说明的检测AD值相对于烟浓度的变化倾向朝向灵敏度下降方向,因此,通过增加下降修正步数,可以在灵敏度下降方向上增加修正量。
这样,根据计算出的移动平均值A(x)的值,计算下降修正步数。
接着,说明未实施修正过程中的修正步数更新处理。
图10是对图5的步骤S235所示的未实施修正过程中的修正步数更新处理进行说明的流程图,图11是说明相同的修正步数更新处理的图。
在图10中,首先对图4的步骤S21中计算出的移动平均值A(x)和初始零检测值VN0进行比较(S2351)。
在初始零检测值VN0小于移动平均值A(x)的情况下,判断移动平均值A(x)与初始零检测值VN0的差分(K3)是否大于等于预先存储在存储部6中的上升修正步幅(S2352),如果是“是”(参照图11的第一种情况),则增加上升修正步数(例如,+1)(S2353)。如果是“否”(参照图11的第二种情况),则不改变上升修正步数,直接结束处理。
此外,在初始零检测值VN0大于移动平均值A(x)的情况下,判断初始零检测值VN0除以移动平均值A(x)所得的值(K4)是否大于等于预先存储在存储部6中的下降修正步系数(S2354)。如果是“是”(参照图11的第四种情况),则增加下降修正步数(例如,+1)(S2355)。如果是“否”(参照图11的第三种情况),则不改变下降修正步数,直接结束处理。
此外,在初始零检测值VN0与移动平均值A(x)相等的情况下,不改变上升修正步数和下降修正步数中的任意一个,直接结束处理。
这样,根据移动平均值A(x)与初始零检测值VN0的关系,计算出要在上升方向或下降方向进行修正的上升修正步数或下降修正步数。
接着,在图5中,当上述修正步数更新处理(S233、S234、S235)结束后,进行零检测值VN更新处理(S236)。该零检测值VN更新处理是把图6、图8、图10中说明的零检测值VN更新为与当前的上升修正步数或下降修正步数相对应的值。以下按照图12进行说明。
图12是说明零检测值VN更新处理的流程图。
(S2361)
首先,判断存储在存储部6中的上升修正步数是否为零。
(S2362)
在上升修正步数不为零的情况下,即,在处于上升修正过程中的情况下,零检测值VN是将存储在存储部6中的上升修正步幅与上升修正步数相乘的值加上初始零检测值VN0而得到的值。
(S2363)
在上升修正步数为零的情况下,判断下降修正步数是否为零。
(S2364、S2365)
在下降修正步数不为零的情况下,即,在处于下降修正过程中的情况下,对下降修正步系数仅以下降修正步数的数值进行乘方,求出修正倍率P(S2364)。另外,该修正倍率P相当于本发明的规定的修正系数。
然后,通过用初始零检测值VN0除以修正倍率P,计算出零检测值VN(S2365)。
(S2366)
在上升修正步数和下降修正步数为零的情况下,即,在既没有进行上升修正也没有进行下降修正的情况下,使零检测值VN为初始零检测值VN0。
以上对图4的计算烟浓度主处理中的修正信息更新处理(S23)进行了说明。
接着,对图4的步骤S24所示的检测AD值修正和计算烟浓度处理进行详细说明。该检测AD值修正和计算烟浓度处理是基于在步骤S23中更新的修正信息,对检测AD值进行修正,并基于修正后的检测AD值,计算出与烟浓度对应的模拟值。另外,在存储部6中存储有上述修正信息更新处理中更新的当前的上升修正步数或下降修正步数、以及零检测值VN。
图13是说明检测AD值修正和计算烟浓度处理的流程图。
(S241)
判断存储在存储部6中的上升修正步数是否为零,如果不为零,则前进到步骤S243,如果为零,则前进到步骤S242。
(S242)
判断存储在存储部6中的下降修正步数是否为零,如果不为零,则前进到步骤S246,如果为零,则前进到步骤S250。
(S243、S244、S245)
在此说明的一系列处理是在上升修正步数不为零情况下的处理,即,在处于上升修正过程中的情况下的处理。
首先,求出检测AD值与零检测值VN的差分,作为差分AD值(S243)。然后,基于预先存储在存储部6中的初始转换公式,把差分AD值转换成与烟浓度对应的模拟值(S244)。即,通过取得在迷宫式内壁1污损、使零检测值VN向上升方向变动情况下的检测AD值与零检测值VN的差分,来进行修正,并且基于初始转换公式把该值转换为与烟浓度对应的模拟值。
接着,用上升修正时每步的烟浓度修正量乘以上升修正步数,计算出烟浓度修正量(S245)。
(S246、S247、S248、S249)
在此说明的一系列处理是在上升修正步数为零且下降修正步数不为零情况下的处理,即,在处于下降修正过程中的情况下的处理。
首先,求出检测AD值与零检测值VN的差分,作为差分AD值(S246)。然后,用差分AD值乘以修正倍率P(参照图12的步骤S2364)(S247)。接着,基于预先存储在存储部6中的初始转换公式,把差分AD值与修正倍率P相乘后的值转换为与烟浓度对应的模拟值(S248)。即,对受光元件3或发光元件2污损、使零检测值VN向下降方向变动情况下的检测AD值进行修正,并且基于初始转换公式将该值转换为与烟浓度对应的模拟值。
接着,用下降修正时每步的烟浓度修正量乘以下降修正步数,计算出烟浓度修正量(S249)。
(S250、S251、S252)
在此说明的一系列处理是在上升修正步数和下降修正步数为零情况下的处理,即,在既没有进行上升修正也没有进行下降修正情况下的处理。
首先,求出检测AD值与初始零检测值VN0的差分,作为差分AD值(S250)。然后,基于预先存储在存储部6中的初始转换公式,把差分AD值转换成与烟浓度对应的模拟值(S251)。此外,把烟浓度修正量作为初始值(例如,零)(S252)。
另外,在步骤S245和步骤S249中,把上升修正步数或下降修正步数与每步的烟浓度修正量相乘,计算出当前的烟浓度修正量,但也可以把与修正步数对应的烟浓度修正量作为表格预先存储在存储部6等中,并参照该表格求出当前的烟浓度修正量。
如上所述,按照本实施方式的光电式感烟探测器100,在迷宫式内壁1产生污损使零检测值向上升方向移动的情况下、以及在受光元件3或发光元件2产生污损使零检测值向下降方向移动的情况下,进行不同的修正处理。在灵敏度下降时的修正处理中,考虑到污损时的检测AD值和烟浓度数据的转换特性(转换公式的倾斜度)会发生变化,对检测AD值进行了修正。即,用初始零检测值VN0除以修正倍率P(下降修正步系数^下降修正步数),计算出新的零检测值,同时将检测AD值与更新后的零检测值VN的差分乘以修正倍率P,对检测值进行修正。因此,可以根据污损状态进行灵敏度修正,从而可以得到更准确的烟浓度数据。
此外,在上升修正过程中、下降修正过程中、以及未进行修正的任意一种情况下,可以基于预先存储在存储部6中的一个初始转换公式,从检测AD值计算出与烟浓度对应的模拟值。因此,只要在存储部6中预先存储一个初始转换公式即可,由于没有必要存储多个转换公式,所以可以减少存储容量。
此外,当更新修正步数时(上升修正步数或下降修正步数),按照每个阶段进行变化。因此,例如即使在干扰重叠的情况下,修正量也不会发生急剧变化。
此外,设定成下降修正所使用的下降修正步系数与每步的烟浓度修正量大体相等。因此,通过把下降修正步数与下降修正时每步的烟浓度修正量相乘,可以简单地计算出烟浓度修正量。因此,可以减少用于计算烟浓度修正量所需软件的程序量和缩短处理时间。
此外,也可以说该烟浓度修正量表示光电式感烟探测器100的当前污损程度。因此,如果向接收器200发送烟浓度修正量,并且由接收器200把该烟浓度修正量换算成规定的显示单位并进行显示,则可以把光电式感烟探测器100的污损程度准确地传达给用户。
在本实施方式中,与上升修正步幅的数值对应地设定下降修正步系数,以使上升修正时每步的烟浓度修正量与下降修正时每步的烟浓度修正量成为大体相等的值。因此,由于上升修正时和下降修正时每步的烟浓度修正量的变化量相同,所以接收器200可以把灵敏度修正程度(光电式感烟探测器100的污损程度)准确地传达给用户。此时,在修正基准信息存储部61中,没有必要同时存储上升修正时每步的烟浓度修正量和下降修正时每步的烟浓度修正量。
此外,接收器200能够区分出向接收器200发送的灵敏度修正量是上升修正时的灵敏度修正量还是下降修正时的灵敏度修正量。因此,可以准确地向用户传达灵敏度修正程度(光电式感烟探测器100的污损程度)是灵敏度上升侧还是灵敏度下降侧。
另外,在上述说明中,对检测AD值进行修正,并用初始转换公式将该值转换为与烟浓度对应的模拟值,这与不修正检测AD值而以同样方式对初始转换公式进行修正的意义相同。
此外,在上述说明中,虽然由光电式感烟探测器100对检测AD值进行了修正,但也可以由接收器200进行同样的修正处理。在这种情况下,把用光电式感烟探测器100检测出的检测AD值发送给接收器200,接收器200在修正检测AD值的基础上,将检测AD值转换为与烟浓度对应的模拟值。
此外,本发明也可以应用于本身能判断出是否发生了火灾的光电式感烟探测器100,并且可以获得相同的效果。
Claims (3)
1.一种光电式感烟探测器,其包括:检测装置,具有收纳在检烟空间内的发光元件和受光元件,所述检测装置输出所述受光元件的检测值,所述受光元件接收由所述发光元件发光而产生的烟的散射光;烟浓度运算部,按照转换公式,将所述检测装置输出的检测值转换为烟浓度数据,所述光电式感烟探测器的特征在于还包括:
零检测值存储部,存储有烟浓度为零时的作为所述受光元件检测值的零检测值;
初始零检测值存储部,存储有作为所述零检测值初始值的初始零检测值;
移动平均值计算部,计算从所述检测装置输出的所述检测值的移动平均值;
零检测值更新部,在所述检测装置的灵敏度比初始状态下降的情况下,当所述移动平均值相对于所述零检测值的变化比例大于规定值时,用所述初始零检测值除以规定的修正系数,计算出新的零检测值;以及
检测值修正部,将所述检测值和由所述零检测值更新部更新后的零检测值的差分乘以所述规定的修正系数,对所述检测值进行修正,
所述烟浓度运算部按照所述转换公式,将所述检测值修正部修正后的所述检测值转换为烟浓度数据,
所述修正系数是对固定值的基本修正系数进行N次乘方而计算出的值,
所述N是将所述零检测值更新部上次计算出所述新的零检测值时的值加1而得到的值。
2.根据权利要求1所述的光电式感烟探测器,其特征在于,所述基本修正系数设定成:在采用每次对所述N的值增加1而计算出的所述修正系数、反复对规定的检测值进行修正的情况下,使与修正后的各个规定的检测值对应的所述烟浓度数据的变化量基本固定。
3.根据权利要求1或2所述的光电式感烟探测器,其特征在于,在所述检测装置的灵敏度比初始状态上升的情况下,当所述零检测值与所述移动平均值的差分大于规定量时,所述零检测值更新部将所述初始零检测值和规定的修正值相加,计算出新的零检测值,并且所述检测值修正部从所述检测值减去由所述零检测值更新部更新后的零检测值,以对所述检测值进行修正。
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