本發(fā)明涉及一種開(kāi)放式散射光煙霧檢測(cè)器，其具有用于發(fā)射特別地在光學(xué)上不可見(jiàn)區(qū)域中的光的光發(fā)射器，以及與此頻譜匹配的光接收器。檢測(cè)器并入被鏈接到所述光發(fā)射器和光接收器的控制單元。配備該單元用于重復(fù)地、特別是周期性地采用脈沖信號(hào)序列致動(dòng)所述光發(fā)射器來(lái)發(fā)射對(duì)應(yīng)的光脈沖并評(píng)估由光接收器接收的信號(hào)序列、以及如果所接收的信號(hào)序列的信號(hào)強(qiáng)度超過(guò)用于煙霧濃度的最小值則輸出火災(zāi)檢測(cè)器。

另外，本發(fā)明涉及用于測(cè)試該類型開(kāi)放式散射光煙霧檢測(cè)器的測(cè)試設(shè)備。

背景技術(shù)：

脈沖信號(hào)序列優(yōu)選地為矩形定時(shí)信號(hào)，其以相同的定時(shí)周期，例如經(jīng)由開(kāi)關(guān)，來(lái)致動(dòng)光發(fā)射器，使得在光發(fā)射器中生成周期性的光脈沖序列。在此之后緊跟黑暗周期。通過(guò)光接收器以相同的時(shí)鐘頻率的技術(shù)信號(hào)濾波有效地抑制了其它頻率處的光信號(hào)。

例如，在國(guó)際專利申請(qǐng)WO 2001/031602 A1或在歐洲專利申請(qǐng)EP 2 093 733 A1中都描述了開(kāi)放式散射光煙霧檢測(cè)器。

歐洲專利申請(qǐng)EP 1 191 496 A1也描述了一種開(kāi)放式散射光煙霧檢測(cè)器。在此，開(kāi)放式散射光煙霧檢測(cè)器中的振幅調(diào)制器根據(jù)用于發(fā)射器致動(dòng)的電信號(hào)形成脈沖序列，并且在這樣做時(shí)實(shí)現(xiàn)振幅調(diào)制。在其最簡(jiǎn)單形式中，其為開(kāi)關(guān)，使得在光發(fā)射器中生成周期性光脈沖序列，并隨后再次實(shí)現(xiàn)黑暗周期，并且這以由振幅調(diào)制器規(guī)定的周期交替地進(jìn)行。然后，處理器通過(guò)與這些所發(fā)射的信號(hào)(振幅調(diào)制器直接地發(fā)射其至處理器)的比較來(lái)評(píng)估所接收的信號(hào)。通過(guò)這種方式，處理器處于這樣的位置上，一方面，通過(guò)參考所發(fā)射和接收的脈沖之間的相移來(lái)確定項(xiàng)目有多遠(yuǎn)，并且另一方面，檢查項(xiàng)目是否為煙霧云或?qū)ο蟆Ｔ诠虘B(tài)對(duì)象的情況下，通過(guò)比較所發(fā)射脈沖的寬度，所接收的脈沖寬度保持不變(圖6)。另一方面，如果所發(fā)射的脈沖序列遇見(jiàn)煙霧云，則隨后所發(fā)射的脈沖序列中的脈沖散射，并且有脈沖分散，因?yàn)樵跓熿F云中具有多個(gè)散射中心(圖7)。所接收脈沖的寬度隨后成為是否存在煙霧的量度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于詳細(xì)說(shuō)明一種能以簡(jiǎn)單方式測(cè)試的開(kāi)放式煙霧檢測(cè)器。

通過(guò)主權(quán)利要求的主題來(lái)實(shí)現(xiàn)該目的。在從屬權(quán)利要求中詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的有利形式的實(shí)施例。

根據(jù)本發(fā)明，配備控制單元以用于：如果在發(fā)射的和接收的信號(hào)序列之間的在檢測(cè)器側(cè)上所確定的相位角以就傳播時(shí)間而言對(duì)應(yīng)于從光發(fā)射器到光接收器的光路長(zhǎng)度增加多于6m、特別是多于10m或20m、以及優(yōu)選地多于50m的(規(guī)定)最小角度值改變，則將檢測(cè)器從正常操作模式切換為(第一)服務(wù)模式。

“正常操作模式”的意思是，在檢測(cè)到火災(zāi)時(shí)的情況中，本發(fā)明的檢測(cè)器輸出火災(zāi)警報(bào)或火災(zāi)報(bào)告。

“服務(wù)模式”的意思是不代表正常操作模式的散射光煙霧檢測(cè)器的任何模式。其也可以被指定為檢查模式或測(cè)試模式。

在這里術(shù)語(yǔ)“光路長(zhǎng)度”的意思是從光發(fā)射器到處于開(kāi)放的、作為散射光中心的檢測(cè)空間并返回光接收器的信號(hào)路徑。在這里，可以假設(shè)將始終存在來(lái)自檢測(cè)空間的一定的剩余散射光，盡管其在量級(jí)上非常小但仍為通過(guò)光接收器可檢測(cè)的。

典型地，用于光學(xué)煙霧檢測(cè)的檢測(cè)空間位于檢測(cè)器前方約5到10cm。因此光路增加至6m或10m可能意味著散射光中心位于距檢測(cè)器3m或5m的徑向距離。光路長(zhǎng)度的增加還伴隨著信號(hào)傳播時(shí)間的增加，其中再次發(fā)射并接收返回的信號(hào)序列的光以光速傳播。

本發(fā)明的核心在于如下認(rèn)識(shí)：此類型的相位角增加、尤其是突然異常大且由此難以置信的增加的確不能由光路長(zhǎng)度其自身的增加引起。來(lái)自距離檢測(cè)空間3m或5m、且特別是距離10m或甚至25m的對(duì)應(yīng)的散射光信號(hào)將被太簡(jiǎn)單地限制用于可靠評(píng)估，并且將被光接收器光譜中的環(huán)境光掩蓋。因此，可以將這種增加稱作為用于選擇性地執(zhí)行對(duì)本發(fā)明的散射光煙霧檢測(cè)器的操作模式的影響的標(biāo)準(zhǔn)，諸如例如采用用于該目的的根據(jù)本發(fā)明而提供的測(cè)試設(shè)備。

相位角的異常增加與針對(duì)由光發(fā)射器發(fā)射并從位于遠(yuǎn)處的對(duì)象散射返回至光接收器的光脈沖序列的信號(hào)傳播時(shí)間的異常增加具有相等的意義。

在本上下文中，“突然”意味著從一個(gè)信號(hào)序列間隔到隨后的信號(hào)序列間隔確定相位角中的此類增加，并且所述增加優(yōu)選地為在一些信號(hào)序列間隔上(例如，在2個(gè)到5個(gè)信號(hào)序列間隔的范圍內(nèi))是恒定的。

現(xiàn)在，本發(fā)明檢測(cè)器的控制單元可以被配備成使得例如在服務(wù)模式中，有利地執(zhí)行警報(bào)發(fā)聲器的測(cè)試，其中，檢測(cè)器(如果適當(dāng)?shù)脑?，以大幅減小的音量)短暫地輸出聲響警報(bào)。以該方式，放棄測(cè)試按鈕是可能的。

替換地或另外地，控制單元可以被配備成在檢測(cè)器處短暫地輸出視覺(jué)警報(bào)。放棄測(cè)試按鈕是可能的。

替換地或另外地，控制單元可以被配備成在服務(wù)模式中加速火災(zāi)警報(bào)的輸出，其中例如不存在另外的對(duì)若干測(cè)量值的平均。這允許服務(wù)技術(shù)人員更快速地檢查檢測(cè)器，所述服務(wù)技術(shù)人員為該目的可以例如將測(cè)試氣霧劑噴灑進(jìn)檢測(cè)空間中。

替換地或另外地，控制單元可以被配備成在服務(wù)模式中將測(cè)試警報(bào)或測(cè)試消息輸出至更高層級(jí)的火災(zāi)監(jiān)控中心。

替換地或另外地，控制單元可以被配備成將檢測(cè)器切換成不活動(dòng)的省電模式。

典型地，控制單元將周期性地采用脈沖信號(hào)序列致動(dòng)光發(fā)射器以(諸如例如每2秒)發(fā)射對(duì)應(yīng)的光脈沖。在此，脈沖信號(hào)序列可以具有幾百多達(dá)到幾千個(gè)脈沖。此類信號(hào)序列本身的持續(xù)時(shí)間位于從0.25多達(dá)到2毫秒的范圍中。單個(gè)脈沖的持續(xù)時(shí)間典型地位于從0.5多達(dá)到2微秒的范圍中。信號(hào)序列周期對(duì)信號(hào)序列自身持續(xù)時(shí)間的比例因此位于從2個(gè)多達(dá)到3個(gè)數(shù)量級(jí)更高的范圍中。

先前提及的光發(fā)射器通常是發(fā)光二極管(LED)，其優(yōu)選地發(fā)射不可被人類視覺(jué)上所見(jiàn)的范圍內(nèi)的光。LED將優(yōu)選地為紅外線LED或UV LED。光接收器將優(yōu)選地為光電二極管或光電晶體管?？刂茊卧獙?yōu)選地為處理器支持的、并且特別是微控制器的。

根據(jù)一個(gè)另外形式的實(shí)施例，控制單元被配備成根據(jù)在檢測(cè)器側(cè)上確定的相位角來(lái)將散射光煙霧檢測(cè)器切換成至少一個(gè)另外的服務(wù)模式。被分配給有關(guān)的另外的服務(wù)模式的是另外的最小角度值，其大于最小角度值。有關(guān)的另外的最小角度值是彼此不同的。

用這種方式，本發(fā)明的散射光煙霧檢測(cè)器可以借助于為所述目的而提供的測(cè)試設(shè)備而被切換成各種測(cè)試模式，例如已在上文以示例的方式描述的。最小角度值然后可以例如對(duì)于(第一)服務(wù)模式在30°處。然后對(duì)于另外的(第二)服務(wù)模式而言的另外的(第二)最小角度值可以在45°處，對(duì)于另外的(第三)服務(wù)模式而言的另外的(第三)最小角度值在60°處，并且對(duì)于另外的(第四)服務(wù)模式而言的另外的(第四)最小角度值為在75°處。

優(yōu)選地，控制單元將被配備成根據(jù)所確定的相位角將檢測(cè)器切換成相關(guān)服務(wù)模式，對(duì)所述相關(guān)服務(wù)模式分配了最高的最小角度值。如在先前示例中，如果相位角增加65°，則控制單元將把檢測(cè)器切換成另外的(第三)服務(wù)模式，這是因?yàn)橄辔唤浅^(guò)針對(duì)此被分配的另外的(第三)最小角度值60°。然而，控制單元將不把檢測(cè)器切換成另外的(第四)服務(wù)模式，這是因?yàn)闆](méi)有達(dá)到針對(duì)此被分配的另外的(第四)最小角度值75°。

根據(jù)一個(gè)有利形式的實(shí)施例，檢測(cè)器的控制單元被配備成在檢測(cè)到火災(zāi)情況的情況下在特定的服務(wù)模式中單獨(dú)地抑制火災(zāi)警報(bào)的輸出。用這種方式，例如在使用除塵器對(duì)檢測(cè)器進(jìn)行清潔工作的過(guò)程中，將有利地不會(huì)觸發(fā)和輸出錯(cuò)誤警報(bào)。它恰恰是除塵器的這類移動(dòng)，其具有與波動(dòng)煙霧云的那些模式相類似的模式。

根據(jù)一個(gè)有利形式的實(shí)施例，檢測(cè)器具有用于確定所發(fā)射和接收的信號(hào)序列之間的當(dāng)前相位角的相位確定設(shè)施。特別地，如果當(dāng)前所確定的相位角突然增加最小角度值或另外的最小角度值中的至少一個(gè)，則相位確定設(shè)施輸出服務(wù)信號(hào)。相位確定設(shè)施可以被集成到控制單元自身中，或者也可以被實(shí)現(xiàn)為軟件。然后控制單元被配備成基于服務(wù)信號(hào)來(lái)內(nèi)部地抑制可能的火災(zāi)警報(bào)的輸出。

優(yōu)選地，最小角度值將位于從10°到360°的范圍中，特別在180°±30°處。

根據(jù)一個(gè)形式的實(shí)施例，控制單元被配備成針對(duì)最小時(shí)間將檢測(cè)器從正常操作模式切換成服務(wù)模式，和/或如果服務(wù)模式已生效，則將檢測(cè)器再次切換回正常操作模式，如果在檢測(cè)器側(cè)上確定的相位角再次增加最小角度值或相關(guān)的另外最小角度值的情況下。

用這種方式，可以針對(duì)規(guī)定的時(shí)間選擇性地對(duì)所述煙霧檢測(cè)器去激活，使得如果必須針對(duì)煙霧的可預(yù)見(jiàn)、無(wú)害或受控的發(fā)生獲得允許，諸如例如在烹飪或焊接加工的過(guò)程中，那么抑制警報(bào)的觸發(fā)。規(guī)定時(shí)間將優(yōu)選地位于從5多達(dá)到30分鐘的范圍中。

控制單元特別地被配備成視覺(jué)地和/或可聽(tīng)地在所述檢測(cè)器處指示服務(wù)模式生效，和/或經(jīng)由有線或無(wú)線報(bào)告總線將其用信號(hào)通知給火災(zāi)監(jiān)控中心。

根據(jù)一個(gè)特別形式的實(shí)施例，控制單元被配備成在服務(wù)模式中借助于二進(jìn)制數(shù)據(jù)信號(hào)來(lái)致動(dòng)光發(fā)射器或另外的光發(fā)射器，諸如例如IR-LED，從而針對(duì)流掩蔽(flow-screening)對(duì)象監(jiān)控環(huán)境。針對(duì)該目的，該數(shù)據(jù)信號(hào)編碼內(nèi)部檢測(cè)器數(shù)據(jù)，其包括所接收到的信號(hào)序列的當(dāng)前信號(hào)強(qiáng)度、用于檢測(cè)器的光路的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)、配置數(shù)據(jù)、操作數(shù)據(jù)、用于檢測(cè)器安裝部位的位置詳述、檢測(cè)器的序列號(hào)和/或總線地址。

在此，基于所接收的脈沖光信號(hào)序列、特別是由測(cè)試設(shè)備發(fā)射的紅外線光脈沖來(lái)確定信號(hào)強(qiáng)度的當(dāng)前值，提供并配備所述測(cè)試設(shè)備以用于測(cè)試本發(fā)明散射光煙霧檢測(cè)器。

在此，數(shù)據(jù)信號(hào)可以被編碼為比特序列、為曼徹斯特碼序列、雙相位標(biāo)記碼、歸零碼、脈沖位置碼或脈沖寬度碼。其可以基于用于紅外線通信的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，特別是基于IrDA標(biāo)準(zhǔn)。替換地或另外地，其可以基于用于紅外線遙控的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，特別是基于RC-5或RC-6數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。

如果在服務(wù)模式中輸出針對(duì)所接收的信號(hào)序列的當(dāng)前信號(hào)強(qiáng)度，諸如例如作為百分比值的編碼形式，則然后可以將該值直接地顯示在根據(jù)本發(fā)明的測(cè)試設(shè)備上并且由專家作為檢測(cè)器測(cè)試的一部分被考慮。

此外，輸出用于檢測(cè)器的光路的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，諸如例如用于光接收器的放大和用于光發(fā)射器的驅(qū)動(dòng)器級(jí)的檢測(cè)器內(nèi)部值是可能的。這使得如在后文詳細(xì)說(shuō)明的、在測(cè)試設(shè)備的幫助下執(zhí)行檢測(cè)器光路的完整測(cè)試是可能的。

輸出用于檢測(cè)器的配置數(shù)據(jù)，諸如例如采樣頻率、聲音警報(bào)發(fā)聲器的響度、或者已針對(duì)檢測(cè)器設(shè)定的操作模式(諸如例如在惡劣環(huán)境中的魯棒操作或辦公室中的靈敏操作)也是可能的。

另外，輸出操作數(shù)據(jù)，諸如例如故障數(shù)據(jù)、事件數(shù)據(jù)或當(dāng)前電池充電狀態(tài)、或用于檢測(cè)器安裝部位的位置詳述(例如以GPS數(shù)據(jù)的形式)、或用于與危險(xiǎn)監(jiān)控中心通信的檢測(cè)器制造序列號(hào)和/或總線地址是可能的。

采用用于根據(jù)本發(fā)明測(cè)試散射光煙霧檢測(cè)器的測(cè)試設(shè)備進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。針對(duì)該目的，測(cè)試設(shè)備具有與散射光煙霧檢測(cè)器的光發(fā)射器和光接收器在頻譜上匹配的光接收單元以及光發(fā)射單元。另外，所述測(cè)試設(shè)備具有控制設(shè)施，諸如例如微控制器，其被連接至光接收單元和光發(fā)射單元。該設(shè)施被配備成借助于光發(fā)射單元輸出作為延遲光信號(hào)的脈沖光信號(hào)，特別是已經(jīng)借助于光接收單元而被接收的、延遲至少相關(guān)規(guī)定最小角度值或至少規(guī)定另外的最小角度值的脈沖紅外線信號(hào)。

用這種方式，如在引言中所描述地，將待測(cè)試的開(kāi)放式散射光煙霧檢測(cè)器從操作模式切換成一個(gè)或多個(gè)服務(wù)模式是有利地可能的。例如抑制可能已在散射光煙霧檢測(cè)器測(cè)試期間被觸發(fā)的火災(zāi)警報(bào)也是可能的。

根據(jù)一個(gè)另外形式的實(shí)施例，測(cè)試設(shè)備具有在用戶側(cè)上的輸出單元。測(cè)試設(shè)備的控制設(shè)施被配備成分析針對(duì)可能的有效編碼所接收的脈沖(即二進(jìn)制)光信號(hào)或紅外線信號(hào)，通過(guò)其編碼來(lái)自檢測(cè)器的當(dāng)前信號(hào)強(qiáng)度和/或用于散射光布置的光路的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)、配置數(shù)據(jù)、操作數(shù)據(jù)、檢測(cè)器安裝部位的位置詳述、檢測(cè)器的序列號(hào)和/或總線地址。

上述引述的數(shù)據(jù)的顯示有利地使服務(wù)技術(shù)人員對(duì)散射光煙霧檢測(cè)器的功能能力作出現(xiàn)場(chǎng)評(píng)估是可能的。然后服務(wù)專家可以立即識(shí)別例如當(dāng)前正被測(cè)試的散射光煙霧檢測(cè)器的整個(gè)光路是否仍然處于允許容差內(nèi)?！肮饴贰卑闄z測(cè)煙霧而提供的散射光布置的所有光學(xué)和光電組件。在此，所接收的信號(hào)強(qiáng)度值的不被允許的未達(dá)目標(biāo)指向已經(jīng)變臟的光路的一部分，或者檢測(cè)器的散射光布置的光路中的光電組件的壽命相關(guān)性退化。

根據(jù)一個(gè)特別有利形式的實(shí)施例，控制設(shè)施被配備成基于測(cè)試設(shè)備和待測(cè)試的散射光煙霧檢測(cè)器之間的距離來(lái)調(diào)整光發(fā)射單元的發(fā)射信號(hào)水平和/或針對(duì)借助于光發(fā)射單元要發(fā)射的時(shí)延光信號(hào)而言的時(shí)間延遲。所述距離可以例如由用戶通過(guò)測(cè)試設(shè)備的輸入鍵盤來(lái)輸入。

眾所公知的是，光源的信號(hào)水平隨著距光源的距離的平方下降。通過(guò)適當(dāng)?shù)匾蕾囉诰嚯x地調(diào)整光發(fā)射單元的發(fā)射信號(hào)水平，待測(cè)試的散射光煙霧檢測(cè)器將以基本上恒定的信號(hào)水平接收由測(cè)試設(shè)備所發(fā)射的光信號(hào)。在理想情況下，如果存在距離方面的增加或減少，在測(cè)試設(shè)備的顯示單元上顯示的當(dāng)前從散射光煙霧檢測(cè)器接收的信號(hào)強(qiáng)度值將不會(huì)變化。在此，假設(shè)測(cè)試設(shè)備的光發(fā)射單元至少大致上指向檢測(cè)器的光接收器的方向。優(yōu)選地，檢測(cè)器的光接收器將具有位于其前方的光學(xué)布置，諸如例如聚光透鏡，使得來(lái)自不同方向的具有相同強(qiáng)度的光可以以大致相等的接收水平被檢測(cè)。

根據(jù)一個(gè)形式實(shí)施例，測(cè)試設(shè)備具有用于確定測(cè)試設(shè)備和待測(cè)試的散射光煙霧檢測(cè)器之間的距離的距離測(cè)量設(shè)施。被確定的距離將通過(guò)測(cè)試設(shè)備的控制設(shè)施被配準(zhǔn)。距離測(cè)量設(shè)施可以是例如激光距離測(cè)量設(shè)施，例如激光指示器。

根據(jù)一個(gè)另外形式的實(shí)施例，測(cè)試設(shè)備是智能手機(jī)、平板PC或筆記本。特別地，這些將然后具有紅外線接口，諸如例如IrDA接口。

附圖說(shuō)明

針對(duì)以下附圖中的示例解釋本發(fā)明連同本發(fā)明的有利實(shí)施例。這些示出：

圖1通過(guò)示例方式，根據(jù)本發(fā)明的開(kāi)放式散射光煙霧檢測(cè)器和相關(guān)聯(lián)的測(cè)試設(shè)備，

圖2根據(jù)本發(fā)明的散射光煙霧檢測(cè)器的電路框圖，

圖3用于測(cè)試根據(jù)本發(fā)明的開(kāi)放式散射光煙霧檢測(cè)器的、根據(jù)本發(fā)明的測(cè)試設(shè)備的電路框圖，以及

圖4根據(jù)本發(fā)明的、用于檢測(cè)器側(cè)數(shù)據(jù)的輸出的來(lái)自散射光煙霧檢測(cè)器的周期性脈沖信號(hào)序列的示例，其具有在時(shí)間上被插入于它們之間的二進(jìn)制數(shù)據(jù)信號(hào)。

具體實(shí)施方式

圖1通過(guò)示例方式示出根據(jù)本發(fā)明的開(kāi)放式散射光煙霧檢測(cè)器1和相關(guān)測(cè)試設(shè)備10。在圖1上部中所示出的散射光煙霧檢測(cè)器1被附著到天花板。參考標(biāo)記2指示檢測(cè)器外殼。檢測(cè)器1另外具有電子控制單元3，用于利用脈沖信號(hào)序列電致動(dòng)作為光發(fā)射器的紅外線LED4，和用于捕獲由作為光接收器的IR光電二極管5接收的信號(hào)序列并在該信號(hào)序列上執(zhí)行時(shí)間評(píng)估。DR是用于檢測(cè)空間的參考標(biāo)記，其位于檢測(cè)器外殼2的外部，要在其中檢測(cè)煙霧。

在當(dāng)檢測(cè)到火災(zāi)警報(bào)AL時(shí)的情況中，即，如果所接收的信號(hào)序列的適當(dāng)信號(hào)強(qiáng)度上升到用于煙霧濃度的最小值之上，則將該火災(zāi)警報(bào)AL經(jīng)由所連接的檢測(cè)器線路ML或檢測(cè)器總線而轉(zhuǎn)發(fā)到更高層級(jí)的火災(zāi)警報(bào)中心。參考標(biāo)記6識(shí)別另外的光發(fā)射器，特別是紅外線LED，其被提供例如用于監(jiān)控優(yōu)選地在檢測(cè)器1周圍半米的半徑內(nèi)的流掩蔽(flow-masking)對(duì)象。

根據(jù)本發(fā)明，現(xiàn)在將控制單元3配備成，如果在檢測(cè)器側(cè)上所確定的、發(fā)射的和接收的信號(hào)序列之間的相位角改變最小角度值，那么將散射光煙霧檢測(cè)器1從正常操作模式切換成服務(wù)模式，就技術(shù)性傳播時(shí)間而言該最小角度值對(duì)應(yīng)于從光發(fā)射器到光接收器的光路長(zhǎng)度增加多于6m或10m。在本示例中，在該服務(wù)模式中將不輸出火災(zāi)警報(bào)AL。替代火災(zāi)警報(bào)AL，例如在檢測(cè)器線路ML上輸出測(cè)試數(shù)據(jù)項(xiàng)目，以便在必要時(shí)通知更高層級(jí)的火災(zāi)警報(bào)中心也是可能的。

通過(guò)示出的本發(fā)明測(cè)試設(shè)備10實(shí)現(xiàn)此切換，測(cè)試設(shè)備10被提供并配備以用于此類型的散射光煙霧檢測(cè)器1的測(cè)試。這樣的測(cè)試設(shè)備10并入光接收單元16和光發(fā)射單元15，二者與散射光煙霧檢測(cè)器1的光發(fā)射器4、6以及光接收器5在頻譜上匹配。兩個(gè)單元16、15也可以被結(jié)合在一起在一個(gè)組件中，例如，作為IrDA接口。優(yōu)選地，這里提到的所有光電組件4、5、6、15、16將為在相同的波長(zhǎng)范圍中的紅外線組件，諸如例如在940nm的典型波長(zhǎng)。測(cè)試設(shè)備10的電子控制設(shè)施11被配備以用于借助于光發(fā)射單元15輸出脈沖光信號(hào)，通過(guò)光接收單元16接收所述脈沖光信號(hào)作為被延遲多于規(guī)定的最小角度值的光信號(hào)。

本發(fā)明的測(cè)試設(shè)備10的電子控制設(shè)施11也可以有利地被配備成調(diào)制所發(fā)射的光脈沖序列的振幅，以便模仿煙霧云的特性波動(dòng)。這里，波動(dòng)典型地具有幾赫茲的范圍中的頻率，諸如例如在從0.5到2Hz的范圍中。

現(xiàn)在同樣地通過(guò)本發(fā)明的檢測(cè)器1識(shí)別由測(cè)試設(shè)備10輸出的該脈沖、相位延遲的光信號(hào)。檢測(cè)器1于是切換成服務(wù)模式。在本示例中，控制單元3被配置成即便在該服務(wù)模式中仍執(zhí)行火災(zāi)檢測(cè)。針對(duì)此目的，控制單元3評(píng)估所接收信號(hào)序列的信號(hào)強(qiáng)度SIG并且如果適用的話，評(píng)估作為煙霧特性的信號(hào)序列中的任何波動(dòng)。如果基于所接收的信號(hào)序列已經(jīng)檢測(cè)到火災(zāi)情況并且已經(jīng)例如在檢測(cè)器1處光學(xué)地和/或聲學(xué)地將其用信號(hào)通知，那么終止本發(fā)明散射光煙霧檢測(cè)器1的測(cè)試。在服務(wù)模式中，在這里抑制該火災(zāi)警報(bào)AL向更高層級(jí)火災(zāi)警報(bào)中心的輸出。以這種方式，本發(fā)明的散射光煙霧檢測(cè)器1的功能測(cè)試有利地是可能的。

參考標(biāo)記PRG另外指示被加載用于如上面描述的控制設(shè)施11的功能執(zhí)行的程序或應(yīng)用。

所示的測(cè)試設(shè)備10另外具有顯示單元12、鍵盤形式的用戶側(cè)上的輸入面板13、連同測(cè)試按鈕14，其也可以通過(guò)觸摸敏感顯示單元來(lái)整個(gè)地實(shí)現(xiàn)，諸如例如在智能手機(jī)上的觸摸屏。在顯示單元12上，如已經(jīng)圖解的那樣輸出所測(cè)量的距離值A(chǔ)B、通過(guò)散射光煙霧檢測(cè)器1確定的信號(hào)強(qiáng)度SIG、連同來(lái)自檢測(cè)器1的另外數(shù)據(jù)是可能的。在本示例中，測(cè)試設(shè)備10甚至還具有距離測(cè)量設(shè)備17，其用于借助于激光束LASER來(lái)檢測(cè)測(cè)試設(shè)備10和所示檢測(cè)器1之間的距離AB。對(duì)于圖1中所示的布置，在顯示單元12上輸出計(jì)量學(xué)確定為2.60米的距離值。

根據(jù)本發(fā)明，控制單元3在服務(wù)模式中甚至被配備成采用二進(jìn)制數(shù)據(jù)信號(hào)致動(dòng)光發(fā)射器4或另外的光發(fā)射器6。

該數(shù)據(jù)信號(hào)對(duì)內(nèi)部檢測(cè)器數(shù)據(jù)DAT、即在檢測(cè)器側(cè)上捕獲的檢測(cè)器1的內(nèi)部數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。檢測(cè)器數(shù)據(jù)DAT的這些項(xiàng)目如所示的那樣包括檢測(cè)器1的所接收信號(hào)序列的當(dāng)前信號(hào)強(qiáng)度SIG。除此之外，可以輸出另外的檢測(cè)器數(shù)據(jù)DAT，諸如例如用于檢測(cè)器1光路的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)、配置數(shù)據(jù)、操作數(shù)據(jù)、用于檢測(cè)器安裝部位的位置詳述、檢測(cè)器的序列號(hào)和/或總線地址。

圖2示出根據(jù)本發(fā)明的散射光煙霧檢測(cè)器1的電路框圖。在圖的左手部分示出的是光發(fā)射器4和光接收器5。

在電路中在光發(fā)射器4之前為信號(hào)處理器，諸如例如放大器9，其輸出周期性信號(hào)序列S連同二進(jìn)制數(shù)據(jù)信號(hào)D，該周期性信號(hào)序列S由控制單元3輸出。在這里，數(shù)據(jù)信號(hào)D是串行信號(hào)，其對(duì)檢測(cè)器數(shù)據(jù)DAT和信號(hào)強(qiáng)度SIG編碼。針對(duì)此目的，控制單元3并入被實(shí)現(xiàn)為軟件的編碼塊CODER，將檢測(cè)器數(shù)據(jù)DAT、當(dāng)前檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)度SIG作為數(shù)字值、連同用于服務(wù)模式的存在的切換或抑制信號(hào)TST在其輸入側(cè)上饋送到其。如果服務(wù)模式存在，或者甚至與此無(wú)關(guān)，則編碼塊CODER將被饋送給它的檢測(cè)器數(shù)據(jù)DAT、連同信號(hào)強(qiáng)度SIG轉(zhuǎn)換成例如比特序列，作為用于曼徹斯特碼、雙相位標(biāo)記碼、歸零碼、脈沖位置碼或脈沖寬度碼的序列。如相關(guān)聯(lián)的圖4示出的，然后優(yōu)選地在所發(fā)射的兩個(gè)脈沖信號(hào)序列S之間實(shí)現(xiàn)由編碼塊CODER的二進(jìn)制數(shù)據(jù)信號(hào)的輸出。

所示出的光接收器5之后是信號(hào)放大器9，用于如適用的話放大已被接收的光信號(hào)或紅外線信號(hào)。下游的帶通濾波器8主要僅允許與被發(fā)射的信號(hào)序列S的時(shí)鐘頻率一致的那些信號(hào)部分通過(guò)。在實(shí)踐中，信號(hào)技術(shù)最初僅考慮光接收器的所接收信號(hào)的交替部分，并且然后借助于被匹配到時(shí)鐘頻率的帶通濾波器8對(duì)其濾波。下游的A/D轉(zhuǎn)換器7將經(jīng)濾波的信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字值序列，其作為所接收的信號(hào)序列R被通過(guò)信令技術(shù)與所發(fā)射的信號(hào)序列S相關(guān)。A/D轉(zhuǎn)換器7也可以是所述控制單元3本身的整體部分。然后計(jì)算地整流并且平滑已被以這種方式濾波并數(shù)字化的信號(hào)。

被實(shí)現(xiàn)為例如軟件的控制單元3的煙霧檢測(cè)塊RB周期性地生成被饋送到用于光發(fā)射器4的放大器9的輸入側(cè)的脈沖信號(hào)序列S。煙霧檢測(cè)塊RB評(píng)估相關(guān)聯(lián)的信號(hào)序列R(其被接收用于火災(zāi)的數(shù)量特性)，并且如適用的話在檢測(cè)到火災(zāi)的情況下其輸出火災(zāi)警報(bào)AL或者警報(bào)消息。在其輸出側(cè)上，煙霧檢測(cè)塊RB使得當(dāng)前信號(hào)強(qiáng)度值SIG(其由所接收的信號(hào)序列R確定)可用于由編碼塊CODER進(jìn)一步處理。與此并行的是，在散射光煙霧檢測(cè)器1的區(qū)域中檢測(cè)到流掩蔽對(duì)象的情況下，煙霧檢測(cè)塊RB輸出警告消息OB，如果所接收的信號(hào)序列R針對(duì)更長(zhǎng)的時(shí)間段基本保持不變的話。根據(jù)本發(fā)明，在用于警報(bào)輸出的信號(hào)路徑上可以看到再多一個(gè)開(kāi)關(guān)，其不被另外標(biāo)記，關(guān)于抑制火災(zāi)警報(bào)AL的其切換功能來(lái)提供它。在本示例中，通過(guò)被實(shí)現(xiàn)為軟件的另外的相位確定塊PEB輸出對(duì)應(yīng)的切換信號(hào)TST。開(kāi)關(guān)將優(yōu)選地再次被實(shí)現(xiàn)為軟件，例如以變量形式。

根據(jù)本發(fā)明，現(xiàn)在將控制單元3配備成如果由該相位確定設(shè)施PEB所確定的相位角增加最小角度值或增加至少相關(guān)規(guī)定的另外的最小角度值抑制可能的火災(zāi)警報(bào)AL的輸出。這里，“n”指出可能的另外的最小角度值的數(shù)目，以及可能的另外的所分配的服務(wù)模式的對(duì)應(yīng)數(shù)目。該數(shù)字將優(yōu)選地為在單位數(shù)范圍中。為了確定相位角，通常熟悉的鎖定濾波器是已知的，其由于如控制單元3的當(dāng)今的微控制器的性能可以借助于軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。針對(duì)此目的，相位確定塊PEB評(píng)估所發(fā)射的脈沖信號(hào)序列S和所接收的信號(hào)序列R之間的相位關(guān)系。如果相位角中所確定的增加超過(guò)規(guī)定的最小角度值則在輸出側(cè)上輸出切換信號(hào)TST。

圖3示出用于測(cè)試根據(jù)本發(fā)明的開(kāi)放式散射光煙霧檢測(cè)器1的根據(jù)本發(fā)明的測(cè)試設(shè)備10的電路框圖。

在圖3的左手部分中，參考標(biāo)記15識(shí)別光發(fā)射單元15且16識(shí)別光接收單元。

光接收單元16在頻譜上被調(diào)諧到將被測(cè)試的散射光煙霧檢測(cè)器的光發(fā)射器，并用于接收脈沖紅外線信號(hào)IR，其由本發(fā)明的散射光煙霧檢測(cè)器周期性地輸出且其能夠與當(dāng)前的信號(hào)強(qiáng)度SIG連同檢測(cè)器數(shù)據(jù)DAT被編碼。首先諸如例如借助于比較器放大并處理所接收的紅外線信號(hào)IR。因而被數(shù)字化的信號(hào)被饋送到被實(shí)現(xiàn)為軟件的控制設(shè)施11中的解碼塊DECODER。將解碼塊DECODER配備成分析脈沖紅外線信號(hào)IR，其已針對(duì)可能的有效編碼被接收，通過(guò)其編碼散射光煙霧檢測(cè)器1的當(dāng)前信號(hào)強(qiáng)度SIG和/或針對(duì)散射光布置的光路的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)、配置數(shù)據(jù)、操作數(shù)據(jù)、檢測(cè)器安裝部位的位置詳述、散射光煙霧檢測(cè)器的序列號(hào)和/或總線地址。在有效解碼的情況下，如適用的話將經(jīng)解碼的信號(hào)強(qiáng)度值SIG或檢測(cè)器數(shù)據(jù)DAT在測(cè)試設(shè)備10的顯示單元12上輸出。

與此并行的是，將經(jīng)數(shù)字化的信號(hào)饋送到延遲塊VB(在控制設(shè)施11中被實(shí)現(xiàn)為軟件)。在測(cè)試設(shè)備10上的測(cè)試按鈕14已經(jīng)被按下以開(kāi)始測(cè)試的情況下，這將已經(jīng)接收到的、被延遲規(guī)定的最小角度值的脈沖紅外線信號(hào)IR輸出到下游放大器9。放大器9根據(jù)放大水平GAIN放大經(jīng)延遲的紅外線信號(hào)IR′，并隨后將其輸出到光發(fā)射單元15。

經(jīng)由形式為鍵盤的用戶側(cè)上的輸入面板13，也可以輸出針對(duì)另外的服務(wù)模式的數(shù)字。隨后按下測(cè)試設(shè)備10上的測(cè)試按鈕14以用于開(kāi)始測(cè)試，隨后將已經(jīng)接收到的、被延遲對(duì)應(yīng)于所輸入的數(shù)字的規(guī)定的另外的最小角度值的脈沖紅外線信號(hào)IR輸出到下游放大器9。

VAB識(shí)別放大調(diào)整塊，其根據(jù)從測(cè)試設(shè)備10到檢測(cè)器1的距離AB的所檢測(cè)或測(cè)量的值來(lái)確定放大水平GAIN，并把它輸出到放大器9，以便從而適當(dāng)?shù)卣{(diào)整所發(fā)射的光脈沖的信號(hào)水平。針對(duì)調(diào)幅的目的，針對(duì)波動(dòng)的模擬也可以改變放大水平GAIN，該波動(dòng)是煙霧危害的特性。如先前所描述的那樣，可以借助于距離測(cè)量設(shè)施17來(lái)計(jì)量學(xué)地確定距離值A(chǔ)B，或可通過(guò)測(cè)試設(shè)備10上的小鍵盤13而在用戶側(cè)上輸入它。

圖4示出用于檢測(cè)器側(cè)數(shù)據(jù)DAT的輸出的來(lái)自散射光煙霧檢測(cè)器1的周期性脈沖信號(hào)序列S的示例，其具有在時(shí)間上被插入于其中的二進(jìn)制數(shù)據(jù)信號(hào)D。

TP指示脈沖信號(hào)序列S的周期。其典型地位于從1至10秒的范圍中。TS標(biāo)記用于單個(gè)信號(hào)序列的發(fā)射時(shí)間持續(xù)時(shí)間。其典型地位于從0.5到2毫秒的范圍中。

根據(jù)本發(fā)明，在所發(fā)射的兩個(gè)脈沖信號(hào)序列S之間，輸出脈沖數(shù)據(jù)信號(hào)D，其編碼當(dāng)前信號(hào)強(qiáng)度SIG連同檢測(cè)器數(shù)據(jù)DAT。此類數(shù)據(jù)信號(hào)D的持續(xù)時(shí)間取決于數(shù)據(jù)的數(shù)量，即，取決于傳輸?shù)臄?shù)據(jù)項(xiàng)的數(shù)目連同它們的數(shù)字分辨率。數(shù)據(jù)的傳輸將優(yōu)選地以具有例如36或40KHz的載波頻率的調(diào)制形式來(lái)實(shí)現(xiàn)。如果例如1毫秒的時(shí)間跨度被選擇用于單個(gè)比特的載波頻率調(diào)制的傳輸，那么然后例如在具有2秒的周期TP的兩個(gè)信號(hào)序列S之間發(fā)送1000比特是沒(méi)有問(wèn)題。

檢測(cè)器數(shù)據(jù)DAT的傳輸能夠在每個(gè)情況中在兩個(gè)信號(hào)序列S之間被實(shí)現(xiàn)。為了最小化在散射光煙霧檢測(cè)器1上的負(fù)載，它能夠在兩個(gè)信號(hào)序列S之間僅僅在每第二個(gè)、第三個(gè)、第四個(gè)周期等多達(dá)至第50個(gè)周期中實(shí)現(xiàn)。檢測(cè)器數(shù)據(jù)DAT的傳輸可以基于用于紅外線通信的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，尤其是基于IrDA標(biāo)準(zhǔn)或基于用于紅外線遙控的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議?？梢詢?yōu)選地僅當(dāng)本發(fā)明的散射光煙霧檢測(cè)器1已經(jīng)借助于測(cè)試設(shè)備10被切換成服務(wù)模式時(shí)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。

也可以與此無(wú)關(guān)地在正常操作模式中發(fā)射數(shù)據(jù)，并且這例如在兩個(gè)信號(hào)序列S之間的每個(gè)周期或者僅在每第二、第三、第四周期等、多達(dá)至第50個(gè)周期中，以便保持散射光煙霧檢測(cè)器1上的負(fù)載盡可能低。

參考標(biāo)記列表

1 開(kāi)放式散射光煙霧檢測(cè)器

2 檢測(cè)器外殼

3，11 控制單元、控制設(shè)施、微控制器

4 光發(fā)射器、LED、IRED

5 光接收器、光電二極管、IR光電二極管

6 環(huán)境光發(fā)射器、IRED

7 A/D轉(zhuǎn)換器

8 帶通濾波器

9 信號(hào)處理器、比較器、放大器

10 測(cè)試設(shè)備、智能手機(jī)

12 顯示單元、顯示器

13 小鍵盤、輸入面板

14 鍵、測(cè)試開(kāi)始鍵

15 光發(fā)射單元、LED、IRED

16 光接收單元、光電二極管、IR光電二極管

17 距離測(cè)量設(shè)施、間隙計(jì)

AB 距離值

AL 火災(zāi)警報(bào)、警報(bào)消息、警告消息

CODER 編碼塊

D 二進(jìn)制數(shù)據(jù)信號(hào)

DAT 檢測(cè)器數(shù)據(jù)

DECODER 解碼塊

DR 檢測(cè)空間、散射光區(qū)域

GAIN 放大水平

IR 紅外線信號(hào)、光信號(hào)

IR′ 相位延遲的紅外線信號(hào)、光信號(hào)

LASER 激光束

ML 檢測(cè)器線路、檢測(cè)器總線、雙線線路

OB 警告消息

PEB 相位確定塊

PRG 程序、應(yīng)用

R 所接收的信號(hào)序列

RB 煙霧檢測(cè)塊

S 脈沖信號(hào)序列、所發(fā)射的信號(hào)序列

SIG 信號(hào)強(qiáng)度值、信號(hào)強(qiáng)度

T 時(shí)間、時(shí)間軸

TEST 按壓的測(cè)試按鈕

TP 周期、周期持續(xù)時(shí)間

TS 傳輸持續(xù)時(shí)間

TST 切換信號(hào)、服務(wù)信號(hào)

VAB 放大調(diào)整塊

VB 延遲塊

相位角

最小角度值

另外的最小角度值