專利名稱：火焰探測器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及判別火焰波動的火焰探測器，具體來說，涉及可簡便、可靠地探測出火焰波動的火焰探測器。
背景技術(shù)：
判別火災(zāi)的火焰時，根據(jù)火焰波動來判別火焰的原理以往為種種方法所運用以區(qū)別對火焰以外的高溫物體的誤報警。
舉例來說，現(xiàn)有的火災(zāi)探測器和火災(zāi)探測方法，用高速富里葉變換法對接收光能變換為電信號的檢測傳感器的檢測輸出進(jìn)行頻率分析，調(diào)查該頻率分析所得的頻譜分布圖，來比較火焰的中心頻帶、旋轉(zhuǎn)燈的頻帶、除此以外的低頻帶頻譜分量，并在檢測出有火焰頻譜圖存在的情況下判定為火災(zāi)(參照例如專利文獻(xiàn)1)。
專利文獻(xiàn)1日本特開2002-162296號公報(第1頁、圖1)而且，判別火災(zāi)的火焰時，從火焰所發(fā)出的紅外線中與CO2共振頻帶等相關(guān)聯(lián)獲得2個或以上波段的紅外線輸出，根據(jù)其比值來排除高溫物體等的紅外線而進(jìn)行火焰判別，這一原理以往為各種方法所運用。
舉例來說，現(xiàn)有的紅外線火焰探測設(shè)備設(shè)法檢測火災(zāi)所特有的波長的紅外線、及其附近波長的紅外線，利用兩種紅外線的能量比，探測火焰引發(fā)的火災(zāi)(參照例如專利文獻(xiàn)2)。
專利文獻(xiàn)2日本特開2000-356547號公報(第1頁、圖1)發(fā)明內(nèi)容現(xiàn)有的火焰探測器和火焰探測方法，由于根據(jù)火焰波動來判別火焰，必須生成頻譜的分布圖，需要對檢測傳感器的檢測輸出進(jìn)行模快速傅立葉變換法等處理、與一時性的輸出相區(qū)別的處理，所以存在處理相當(dāng)復(fù)雜而花費精力時間、在火災(zāi)判別的可靠性方面也有所欠缺這種問題。
而且，現(xiàn)有的紅外線火焰探測設(shè)備設(shè)法探測火災(zāi)所特有的波長的紅外線、和其附近波長的紅外線，利用兩種紅外線的能量比探測火焰引發(fā)的火災(zāi)，但存在這種問題，即來自實際火焰的輸出比由于其波動形式并不固定，因而僅靠兩種紅外線的輸出比處于規(guī)定范圍內(nèi)這種情況無法可靠地探測火焰引發(fā)的火災(zāi)。
本發(fā)明正是要解決上述問題，其目的在于提供一種可以檢測來自紅外線傳感器的檢測信號的波形，根據(jù)該波形簡便、可靠地判別火災(zāi)的火焰的火焰探測器。
而且，其目的在于提供一種可以根據(jù)實際的火焰的波動，并著眼于兩種紅外線輸出比的變化，通過掌握兩種紅外線的輸出比處于規(guī)定的分布狀態(tài)來可靠地判別有火焰的火災(zāi)的火焰探測器。
同樣，其目的在于提供一種火焰探測器，由于實際的火焰的波動形式并不固定，所以通過掌握所與檢測出的脈沖波形相關(guān)的數(shù)據(jù)處于規(guī)定的分布狀態(tài)來可靠地判別有火焰的火災(zāi)。
本發(fā)明涉及的火焰探測器，其構(gòu)成為包括檢測紅外線的紅外線傳感器；用于存儲從該紅外線傳感器的輸出信號中檢測出的多個波形的波形存儲手段；以及在該波形存儲手段中存儲的波形在第1規(guī)定時間內(nèi)存在第1規(guī)定數(shù)量或以上并且在與該第1規(guī)定時間不同的第2規(guī)定時間內(nèi)存在與該第1規(guī)定數(shù)量不同的第2規(guī)定數(shù)量或以上的情況下，判別波形為連續(xù)的波形個數(shù)判別手段。
另外，本發(fā)明涉及的另一種火焰探測器，其構(gòu)成為包括檢測紅外線的紅外線傳感器；從該紅外線傳感器的輸出信號中檢測出波形的波形檢測手段；以及以該波形檢測手段檢測出第1個波形的時間為起點，從開始檢測出該1個波形起至檢測出下一波形為止的間隔處于第3規(guī)定時間間隔內(nèi)時，繼續(xù)檢測波形，并從所述起點開始經(jīng)過第4規(guī)定時間時，判別所述波形為連續(xù)的波形間隔判別手段。
另外，本發(fā)明涉及的一種火焰探測器，其構(gòu)成為包括檢測火焰所發(fā)出的特有波段的紅外線的主紅外線傳感器；檢測其波段與該主紅外線傳感器不同的紅外線的副紅外線傳感器；計算兩紅外線傳感器檢測信號的輸出比的運算手段；以及根據(jù)該運算手段所算出的輸出比處于規(guī)定分布狀態(tài)來判別火焰的火焰判別手段。
另外，本發(fā)明涉及的火焰探測器，其構(gòu)成為包括檢測火焰所發(fā)出的特有波段的紅外線的紅外線傳感器；取入該紅外線傳感器的檢測信號，并取得多個脈沖的波形數(shù)據(jù)的波形數(shù)據(jù)取得手段；以及根據(jù)該波形數(shù)據(jù)取得手段所取得的多個脈沖的波形數(shù)據(jù)處于規(guī)定分布狀態(tài)來判別火焰的火焰判別手段。
本發(fā)明如上文所述，波形個數(shù)判別手段通過設(shè)法確認(rèn)波形存儲手段的紅外線傳感器的輸出信號即脈沖波形在第1規(guī)定時間內(nèi)存在第1規(guī)定數(shù)量或以上并且在第2規(guī)定時間內(nèi)存在第2規(guī)定數(shù)量或以上來判別紅外線傳感器所檢測出的脈沖波形可繼續(xù)獲得，從而不必如以往那樣根據(jù)火焰波動決定波形寬度，或生成頻率分布，通過根據(jù)波形存儲手段所存儲的波形對規(guī)定時間內(nèi)的脈沖波形個數(shù)進(jìn)行計數(shù)這種簡單處理，便可簡便而且可靠地知道火焰所產(chǎn)生的脈沖波形分布。
另外，波形間隔判別手段通過以波形檢測手段檢測出紅外線傳感器的輸出信號即脈沖的第1個波形的時間為起點，從開始檢測出1個波形起至檢測出下一波形為止的間隔處于第3規(guī)定時間間隔內(nèi)時繼續(xù)檢測波形，并從起點開始經(jīng)過第4規(guī)定時間時，判別紅外線傳感器所檢測出的脈沖波形可繼續(xù)獲得，從而不必如以往那樣根據(jù)火焰波動決定波形寬度，或生成頻率分布，通過使可連續(xù)檢測出波形的狀態(tài)持續(xù)規(guī)定時間這種簡單處理，便可簡單而且可靠地知道火焰所產(chǎn)生的脈沖波形可繼續(xù)獲得。
如上文所述判別為脈沖波形可繼續(xù)獲得的情況下，例如突然進(jìn)入視野內(nèi)的熱源，雖然有非常大的輸出發(fā)生，但可以作為一時性的輸出而排除在外，而且即便是有沖擊加上的情況下盡管產(chǎn)生較大的輸出，但這種一時性誤報因素所產(chǎn)生的輸出也可以排除在外。
另外，運算手段計算主紅外線傳感器和副紅外線傳感器檢測信號的輸出比，火焰判別手段則根據(jù)該運算手段所算出的兩紅外線傳感器檢測信號的輸出比處于規(guī)定分布狀態(tài)判別火焰的存在，所以便可以根據(jù)與實際火焰的波動相對應(yīng)的輸出比分布狀態(tài)進(jìn)行火焰判斷，能夠可靠地判別火焰。
而且，波形數(shù)據(jù)取得手段取入紅外線傳感器的檢測信號而取得多個脈沖波形數(shù)據(jù)，火焰判別手段則根據(jù)該波形數(shù)據(jù)處于規(guī)定分布狀態(tài)而判別火焰，所以便可以根據(jù)與實際火焰的波動形式并不固定的變化相對應(yīng)的脈沖波形數(shù)據(jù)分布進(jìn)行判斷，能夠可靠地判別火焰。


圖1為示出本發(fā)明實施方式1的火焰探測器其構(gòu)成的框圖；圖2為示出該火焰探測器的MPU其內(nèi)部構(gòu)成的框圖；圖3為示出將該火焰探測器的紅外線傳感器輸出信號取入MPU而波形連續(xù)情況下的波形處理的說明圖；圖4為示出將該火焰探測器的紅外線傳感器輸出信號取入MPU而波形不連續(xù)情況下的波形處理的說明圖；圖5為示出將該火焰探測器的紅外線傳感器輸出信號取入MPU所進(jìn)行的波形連續(xù)情況下的波形個數(shù)判別處理的說明圖；圖6為示出該火焰探測器的工作流程圖；圖7為示出將該火焰探測器的紅外線傳感器輸出信號取入MPU的脈沖波形數(shù)據(jù)種類的說明圖；圖8為示出將該火焰探測器的紅外線傳感器輸出信號取入MPU的脈沖其各種波形數(shù)據(jù)表。
具體實施例方式
圖1為示出本發(fā)明實施方式1的火焰探測器其構(gòu)成的框圖。圖2為示出該火焰探測器的MPU其內(nèi)部構(gòu)成的框圖。圖3為示出將該火焰探測器的紅外線傳感器輸出信號取入MPU而波形連續(xù)情況下的波形處理的說明圖。圖4為示出將該火焰探測器的紅外線傳感器輸出信號取入MPU而波形不連續(xù)情況下的波形處理的說明圖。圖5為示出將該火焰探測器的紅外線傳感器輸出信號取入MPU而波形連續(xù)情況下的波形個數(shù)判別處理的說明圖。圖6為示出該火焰探測器的工作流程圖。圖7為示出將該火焰探測器的紅外線傳感器輸出信號取入MPU的脈沖波形數(shù)據(jù)種類的說明圖。圖8為示出將該火焰探測器的紅外線傳感器輸出信號取入MPU的脈沖其各種波形數(shù)據(jù)表。
圖1所示的火焰探測器內(nèi)部具有由組裝有熱電體、高電阻、FET所構(gòu)成的熱電敏感元件等組成的主紅外線傳感器1，該主紅外線傳感器1接收檢測火焰用的與CO2共振輻射相關(guān)的紅外線，變換為電信號輸出至放大部2。經(jīng)過放大部2放大的信號輸入至MPU3。
而且，該火焰探測器還具有與主紅外線傳感器1相同構(gòu)成的副紅外線傳感器11，該副紅外線傳感器11接收其波段與主紅外線傳感器1不同的紅外線，變換為電信號輸出至放大部12。經(jīng)過放大部12放大的信號輸入至MPU 3。
另外，與主紅外線傳感器1一側(cè)不同之處在于，副紅外線傳感器11一側(cè)可構(gòu)成為輸出熱電體的紅外線檢測波長相對于CO2共振輻射的波段(例如5.0μm)稍稍偏離的信號。
MPU 3如圖2所示，包括A/D變換器31、CPU32、存儲脈沖波形數(shù)據(jù)的ROM 33、RAM 34、定時器35、5秒計數(shù)器36、20秒計數(shù)器37、以及I/O(輸入輸出)電路38，通過A/D變換器31取入來自放大部2的輸出，如后面所述對波形的連續(xù)進(jìn)行判別和對波形屬于火焰進(jìn)行判別。MPU 3的定時器35設(shè)定通過A/D變換器31取入輸出的取樣間隔。
另外，MPU 3通過I/O電路38與火災(zāi)信號發(fā)生部21連接。火災(zāi)信號發(fā)生部21用于在MPU 3判別波形是火焰時相應(yīng)MPU 3的檢測信號來輸出火災(zāi)信號，所以與未圖示的火災(zāi)接收設(shè)備連接。22為電源部，向各單元供電。23為向電源部22提供規(guī)定直流電壓的電源兼信號線，24為監(jiān)視供電的線路電壓監(jiān)視部，為電源部22和電源兼信號線23所設(shè)置，其在火災(zāi)情況下確認(rèn)為并非電源兼信號線23的線路電壓異常而讓MPU3輸出檢測信號。
下面參照圖6的流程圖說明本發(fā)明實施方式的火焰探測器的動作。
簡要來說，圖6的流程圖中，作為取樣處理，以規(guī)定間隔通過A/D變換器31取入紅外線傳感器1、11的輸出，將其作為檢測電平。從主紅外線傳感器1繼續(xù)獲得檢測電平，從中，檢測出基于火焰波動的波形，生成各個波形的數(shù)據(jù)并存儲于RAM 34。然后，根據(jù)該波形進(jìn)行火焰判別，此時從以下兩方面進(jìn)行判別即判別是否可繼續(xù)獲得波形及判別波形是否具有火焰特征。根據(jù)上述兩方面判別為火焰時輸出火災(zāi)信號。
圖6中，首先主紅外線傳感器1和副紅外線傳感器11的傳感器輸出分別由放大部2、12放大后輸入至MPU 3。
MPU 3的CPU 32，一旦到定時器35所設(shè)定的取樣時間，便以例如50ms這種規(guī)定的周期對經(jīng)過A/D變換器31A/D變換的主紅外線傳感器1和副紅外線傳感器11的檢測信號進(jìn)行取樣(步驟S1)。
然后，從取樣獲得的主紅外線傳感器1的檢測信號中檢測出基于火焰波動的最新的脈沖波形(步驟S2)。
該脈沖波形的檢測，將由取樣所取入的檢測信號的檢測電平超過規(guī)定的波形判別電平時識別為波形的起點，直至回落至低于波形判別電平為止的波形作為一個波形，將該開始超過的時刻作為計時印記存儲于存儲器即RAM 34中，并生成作為后續(xù)的一個波形所需的波形數(shù)據(jù)。該計時印記用于確認(rèn)后續(xù)波形是否連續(xù)發(fā)生。
這里，作為波形數(shù)據(jù)具有如圖7所示的開始超過時刻的計時印記、主波長的波峰(最大值)、主波長/副波長的波形面積比、以及主波長的脈沖寬度，就每一波形存儲上述波形數(shù)據(jù)。
具體來說，就主波長的波峰而言，波形開始，每次取樣檢測數(shù)據(jù)上升，當(dāng)主波長從電平的上升轉(zhuǎn)為下降時，將最后上升的檢測數(shù)據(jù)作為最大值，將其作為主波長的波峰存儲于RAM 34。
另外，就主波長/副波長的波形面積比而言，算出上升的檢測數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)而下降回落至低于波形判別電平前數(shù)值為止的積分值，同時算出與積分運算的副波長的積分值的比值，并將其作為主波長/副波長的波形面積比存儲于RAM 34。該主波長/副波長的波形面積比為主波長/副波長的分光比。
就主波長的脈沖寬度來說，檢測數(shù)據(jù)回落至低于波形判別電平時便判斷為波形結(jié)束，用取樣數(shù)表示從計時印記起至回落至低于波形判別電平為止的時間，并作為脈沖寬度存儲于RAM 34。
如圖8中表所示，從開始檢測出這種波形至結(jié)束為止，計時印記、波形峰值(最大值)、主波長/副波長的波形面積比(分光比)、主波長脈沖寬度的波形數(shù)據(jù)，分別存儲有12個，最新的脈沖即第13個脈沖發(fā)生時，則清除最老的波形數(shù)據(jù)，這樣始終存儲12個波形數(shù)據(jù)。
這樣檢測出最新的脈沖波形的話，CPU 32便從RAM 34中刪除最老的脈沖數(shù)據(jù)(步驟S3)。
然后，CPU 32將最新的脈沖波形數(shù)據(jù)存儲于RAM 34(步驟S4)。
通過這樣將最新的脈沖波形數(shù)據(jù)依次存儲于RAM 34，但作為波形之開始計時印記也存儲于RAM 34中，與此同時CPU 32起動后面敘述的20秒計數(shù)器(第4規(guī)定時間)37和5秒計數(shù)器(第3規(guī)定時間)36。
另一方面，如圖5所示，脈沖波形的個數(shù)判別，作為是否可繼續(xù)獲得波形這種判別中的一個，CPU 32去讀入存儲于RAM 34的波形，對從要進(jìn)行判別的時刻開始前溯15秒鐘(第1規(guī)定時間)內(nèi)是否存在12個(第1規(guī)定數(shù)量)或以上的波形進(jìn)行判別(步驟S5)，滿足該條件時置標(biāo)志A有效(步驟S6)，不滿足該條件時則置標(biāo)志A無效(步驟S7)。
然后，對與上述同樣從要進(jìn)行判別的時刻開始前溯10秒鐘(第2規(guī)定時間)內(nèi)是否存在8個(第2規(guī)定數(shù)量)或以上的波形進(jìn)行判別(步驟S8)，滿足該條件時置標(biāo)志B有效(步驟S9)，不滿足該條件時則置標(biāo)志B無效(步驟S10)。
這樣，便可通過在兩個不同的時間內(nèi)包含各自規(guī)定數(shù)量的波形，來簡便地判別所獲得的多個脈沖波形的分布。
接著，作為對是否可繼續(xù)獲得波形所進(jìn)行的判別的又一種方法，CPU 32對是否脈沖的波形連續(xù)、并且脈沖間隔在5秒以內(nèi)的狀態(tài)持續(xù)20秒或以上進(jìn)行判別(步驟S11)，滿足該條件時置標(biāo)志C有效(步驟S12)，不滿足該條件時則置標(biāo)志C無效(步驟S13)。
現(xiàn)對這一判別作詳細(xì)說明，如圖3所示，如果從開始檢測出最初的脈沖波形起，至開始檢測出下一脈沖波形是在5秒以內(nèi)的話，便使5秒計數(shù)器36復(fù)位，而20秒計數(shù)37則繼續(xù)計時，這里，每當(dāng)檢測出脈沖波形，波形數(shù)據(jù)存儲于RAM 34。
5秒計數(shù)器36的復(fù)位繼續(xù)，20秒計數(shù)器37到達(dá)計時時間后置標(biāo)志有效來表明滿足該20秒繼續(xù)的條件。而且，該標(biāo)志由5秒計數(shù)器36繼續(xù)復(fù)位來繼續(xù)，5秒計數(shù)器36到達(dá)計時時間則標(biāo)志被清零。
又，如圖4所示，如果未檢測出下一脈沖波形，而5秒計數(shù)器到達(dá)計時時間，則在該時刻使20秒計數(shù)器37清零。
此后，重新檢測出脈沖波形的話，便回到開始處，與上述步驟S4相同起動5秒計數(shù)器36和20秒計數(shù)器37兩者。
這樣每當(dāng)檢測出脈沖波形便使5秒計數(shù)器36繼續(xù)復(fù)位，而20秒計數(shù)器37到達(dá)計時時間，便再度置標(biāo)志有效。
而且，全部標(biāo)志A、B、C均置為有效時，CPU 32作為波形判別手段起作用，判別是否可繼續(xù)獲得波形，然后進(jìn)行判別下一波形是否具有火焰特征的步驟。
這樣，脈沖間隔在5秒以內(nèi)的狀態(tài)持續(xù)20秒或以上，在15秒內(nèi)存在12個或以上波形，而10秒內(nèi)存在8個或以上波形，從而可以確認(rèn)火焰繼續(xù)，并且可以將一時性現(xiàn)象排除在外。
對是否可繼續(xù)獲得上述波形的判別，雖是根據(jù)一個即主紅外線傳感器1的檢測信號進(jìn)行的，但下一步驟對波形是否具有火焰特征的判別則根據(jù)主紅外線傳感器1和副紅外線傳感器11的檢測信號進(jìn)行。
這樣根據(jù)主紅外線傳感器1和副紅外線傳感器11的檢測信號來進(jìn)行火焰判別是因為，由于火焰輻射的紅外線通過所謂的CO2共振輻射，其分光分布與物體輻射出的所謂黑體輻射呈連續(xù)分布的情形有所不同，呈現(xiàn)為在特定的波長(例如4.4μm)其紅外線強度增大，在主紅外線傳感器1一側(cè)檢測來自火災(zāi)中火焰的峰值波長，在副紅外線傳感器11一側(cè)檢測避開該峰值的熱輻射波長，兩者的傳感器輸出比即波長間的分光比在有火焰的火災(zāi)時為例如3∶1。
可根據(jù)主波長/副波長的波形面積比算出這一波長間的分光比。
因而，對脈沖波形具有火焰特征的判別，由于實際火焰波動形式并不固定，所以主波長的波峰、主波長/副波長的波形面積比(分光比)、和波形的脈沖寬度也會變化，從而可根據(jù)上述數(shù)據(jù)各自變化的情況進(jìn)行判斷。
(1)對主波長的波峰的變化的說明。
對各個波形的波形數(shù)據(jù)，取樣時的輸出中將主波長的最大值作為主波長的波峰存儲于RAM 34。CPU 32在RAM 34內(nèi)的12個波形數(shù)據(jù)中，當(dāng)波峰全部在規(guī)定電平或以上，而且含1個或以上相對于作為電平最大的最大值的比值為0.8或以下時判別為火焰(步驟S26)。
(2)對主波長/副波長的波形面積比(分光比)的變化的說明首先確認(rèn)從主紅外線傳感1獲得的脈沖波長和從副紅外線傳感器11獲得的波長兩者間的面積比，即波長間的面積比為3或以上的脈沖是否有兩個或以上(步驟S27)，然后確認(rèn)波長間的面積比為2或以上的脈沖是否有4個或以上(步驟S28)，最后確認(rèn)全部脈沖的波長間的分光比是否為1或以上(步驟S29)，在波長間的分光比為3或以上的脈沖有兩個或以上，而為2或以上的脈沖有4個或以上，而且全部脈沖其波長間的分光比為1或以上的情況下，CPU 32便作為火焰判別手段起作用，判別為有火焰的火災(zāi)。
(3)對波形的脈沖寬度的變化的說明對各個波形的波形數(shù)據(jù)，算出與取樣時的輸出超過波形判別電平起至低于波形判別電平時為止的時間相當(dāng)?shù)拿}沖寬度，存儲于RAM 34。
當(dāng)該RAM 34內(nèi)的12個波形數(shù)據(jù)中，脈沖寬度全部在規(guī)定范圍內(nèi)，而且將該規(guī)定范圍分為3個范圍，在較短的分割范圍和較長的分割范圍分別能包含3個或以上時，假定全部脈沖的脈沖寬度處于規(guī)定范圍則判別為火焰(步驟S30)。
這樣，利用步驟S26的脈沖電平進(jìn)行的火焰判別、利用步驟S27～S29的波長間分光比進(jìn)行的火焰判別、以及利用步驟S30的脈沖寬度進(jìn)行的對具有火焰特征的判別全部判別為是火焰的情況下，則可判別為有火焰的火災(zāi)(步驟S31)。
然后，一旦判別為有火焰的火災(zāi)，MPU 6便由火災(zāi)信號發(fā)生部21進(jìn)行檢測輸出，火災(zāi)信號發(fā)生部21通過電源兼信號線23將火災(zāi)信號輸出給火災(zāi)接收設(shè)備。
如該實施方式那樣，波形個數(shù)判別手段即CPU 32通過設(shè)法確認(rèn)波形存儲手段即RAM 34中存儲的主紅外線傳感器1的檢測信號即脈沖波形在15秒的第1規(guī)定時間內(nèi)存在12個這種第1規(guī)定數(shù)量或以上并且在10秒的第2規(guī)定時間內(nèi)存在8個這種第2規(guī)定數(shù)量或以上，便判別繼續(xù)獲得主紅外線傳感器1所檢測出的脈沖波形，從而不必如以往那樣根據(jù)火焰波動決定波形寬度產(chǎn)生頻率分布，只要通過根據(jù)波形存儲手段即RAM 34中所存儲的波形對規(guī)定時間內(nèi)的脈沖波形個數(shù)進(jìn)行計數(shù)這種簡單處理，便可簡便而且可靠地知道火焰所產(chǎn)生的脈沖波形分布。
這樣判別為可繼續(xù)獲得脈沖波形的情況下，例如突然進(jìn)入視野內(nèi)的熱源雖然有非常大的輸出發(fā)生，但可以作為一時性的輸出而排除在外，而且即便是有沖擊加上的情況下盡管產(chǎn)生較大的輸出，但這種一時性誤報因素所產(chǎn)生的輸出也可以排除在外。
這里，波形個數(shù)判別手段即CPU 32由于將主紅外線傳感器1的輸出信號以其超過為獲得波動的波形而設(shè)定的波形檢測電平的時間為開始直至回落至低于該波形檢測電平為止的波形作為一個波形進(jìn)行識別，存儲于波形存儲手段即RAM 34，所以在判別火焰波動時通過預(yù)先將開始識別為脈沖波形的檢測電平設(shè)定得較低，從而即使檢測輸出本身較小但仍能進(jìn)行火焰判別，能夠?qū)崿F(xiàn)火焰的早期判別和高靈敏度。
另外，作為波形檢測手段和波形間隔判別手段起到作用的CPU 32設(shè)法將檢測出第1個波形的時間為起點，從開始檢測出該1個波形起至檢測出下一波形為止的間隔處于5秒計數(shù)器36的第3規(guī)定時間間隔內(nèi)時繼續(xù)檢測波形，并從上述起點開始經(jīng)過20秒計數(shù)器37的第4規(guī)定時間時，判別上述波形為連續(xù)，而在開始檢測出該1個波形起直至檢測出下一波形為止的間隔超過第3規(guī)定時間間隔時則清除上述起點，所以CPU 32可對脈沖波形計數(shù)時，可以確認(rèn)波形在第3規(guī)定時間間隔繼續(xù)，并通過邊確認(rèn)波形的繼續(xù)邊對第4規(guī)定時間內(nèi)的波形計數(shù)，從而能簡便而且可靠地判別來自火焰的輸出。
這里，波形檢測手段即CPU 32由于將主紅外線傳感器1的輸出信號以其超過為獲得波動的波形而設(shè)定的波形檢測電平的時間為開始直至回落至低于該波形檢測電平為止的波形作為一個波形來檢測各個波形，通過預(yù)先將開始識別為脈沖波形的檢測電平設(shè)定得較低，從而即使檢測輸出本身較小但仍能進(jìn)行火焰判別，能夠?qū)崿F(xiàn)火焰的早期判別和高靈敏度。
再有，作為火焰判別手段起作用的CPU 32設(shè)法根據(jù)從主紅外線傳感器1獲得的脈沖波長和從副紅外線傳感器11獲得的波長兩者間的分光比來判別有火焰的火災(zāi)，所以在判別脈沖波形的連續(xù)之后，能夠可靠地判別為屬于有火焰的火災(zāi)。
另外，火焰判別手段即CPU 32設(shè)法在從主紅外線傳感器1獲得的脈沖波長和從副紅外線傳感器11獲得的波長兩者間的分光比為3或以上的脈沖達(dá)到3個或以上、而且全部的脈沖波長間分光比均為1或以上時則判別為有火焰的火災(zāi)，由于經(jīng)歷至少兩個步驟的判別，因而能夠更加可靠地判別為屬于有火焰的火災(zāi)。
另外，本實施方式中，作為運算手段和火焰判別手段起作用的CPU 32對多個脈沖中的每一個計算主紅外線傳感器1和副紅外線傳感器11的檢測信號的輸出比，根據(jù)每個該脈沖的輸出比處于規(guī)定分布狀態(tài)來判別火焰，所以能夠根據(jù)與實際火焰的變化相對應(yīng)的輸出比的分布狀態(tài)進(jìn)行判斷，從而能夠可靠地進(jìn)行火焰判別。
另外，CPU 32將從兩紅外線傳感器獲得的波長間的多個分光比與多個閾值進(jìn)行比較來判別該波長間的分光比是否處于規(guī)定分布狀態(tài)，所以對于實際火焰波動形式并不固定的情形，便針對其變化進(jìn)行判斷，因而能夠更加可靠地進(jìn)行火焰判別。
再有，本實施方式中，作為波形數(shù)據(jù)取得手段和火焰判別手段起作用的CPU 32通過取入紅外線傳感器的檢測信號，以獲得多個脈沖的波形數(shù)據(jù)，并根據(jù)該多個脈沖的波形數(shù)據(jù)分布來進(jìn)行火焰判別，因而能夠根據(jù)與實際火焰波動并不固定因而變化的情況相對應(yīng)的脈沖的波形數(shù)據(jù)分布來進(jìn)行判斷，從而能夠可靠地進(jìn)行火焰判別。
作為這種脈沖的波形數(shù)據(jù)有脈沖的波峰、脈沖寬度，但也可以是其他要素。
另外，CPU 32針對各脈沖的波峰值和脈沖寬度分別與規(guī)定的閾值相比較，對各自的分布進(jìn)行判別，所以從各種角度出發(fā)判斷實際火焰的變化，因而能夠更加可靠地進(jìn)行火焰判別。
附圖標(biāo)號說明1主紅外線傳感器，2放大部，3MPU(火災(zāi)判別部)，11副紅外線傳感器，21火災(zāi)信號發(fā)生部，22電源部，23電源兼信號線，24線路電壓監(jiān)視部，31 A/D變換器，32 CPU，33 ROM，34 RAM，35定時器，36 5秒計數(shù)器，37 20秒計數(shù)器，38I/O電路。
權(quán)利要求
1.一種火焰探測器，其特征在于，包括檢測紅外線的紅外線傳感器；用于存儲從該紅外線傳感器的輸出信號中檢測出的多個波形的波形存儲手段；以及在該波形存儲手段中存儲的波形在第1規(guī)定時間內(nèi)存在第1規(guī)定數(shù)量或以上并且在與該第1規(guī)定時間不同的第2規(guī)定時間內(nèi)存在與該第1規(guī)定數(shù)量不同的第2規(guī)定數(shù)量或以上的情況下，判別波形為連續(xù)的波形個數(shù)判別手段。
2.如權(quán)利要求1所述的火焰探測器，其特征在于，所述波形個數(shù)判別手段將所述紅外線傳感器輸出信號以其超過為獲得波動的波形而設(shè)定的波形檢測電平的時間為開始直至回落至低于該波形檢測電平為止的波形識別為一個波形，并將所述波形存儲于存儲手段。
3.一種火焰探測器，其特征在于，包括檢測紅外線的紅外線傳感器；從該紅外線傳感器的輸出信號中檢測出波形的波形檢測手段；以及以該波形檢測手段檢測出第1個波形的時間為起點，從開始檢測出該1個波形起至檢測出下一波形為止的間隔處于第3規(guī)定時間間隔內(nèi)時，繼續(xù)檢測波形，并從所述起點開始經(jīng)過第4規(guī)定時間時，判別所述波形為連續(xù)的波形間隔判別手段。
4.如權(quán)利要求3所述的火焰探測器，其特征在于，所述波形檢測手段以所述紅外線傳感器輸出信號超過為獲得波動的波形而設(shè)定的波形檢測電平的時間作為波形的起點進(jìn)行檢測。
5.如權(quán)利要求1～4中任一項所述的火焰探測器，其特征在于，所述紅外線傳感器包括檢測火焰所發(fā)出的特有波段的紅外線的主紅外線傳感器；以及檢測其波段與該主紅外線傳感器不同的紅外線的副紅外線傳感器；所述波形個數(shù)判別手段或所述波形間隔判別手段對所述波形的連續(xù)進(jìn)行判別后，根據(jù)從所述主紅外線傳感器獲得的脈沖的波長和從所述副紅外線傳感器獲得的波長的分光比來判別火焰的火災(zāi)。
6.一種火焰探測器，其特征在于，包括檢測火焰所發(fā)出的特有波段的紅外線的主紅外線傳感器；檢測其波段與該主紅外線傳感器不同的紅外線的副紅外線傳感器；計算兩紅外線傳感器檢測信號的輸出比的運算手段；以及根據(jù)該運算手段所算出的輸出比處于規(guī)定分布狀態(tài)來判別火焰的火焰判別手段。
7.如權(quán)利要求6所述的火焰探測器，其特征在于，所述火焰判別手段由所述運算手段計算多個輸出比，并比較該多個輸出比和多個閾值來判別是否處于規(guī)定分布狀態(tài)。
8.一種火焰探測器，其特征在于，包括檢測火焰所發(fā)出的特有波段的紅外線的紅外線傳感器；取入該紅外線傳感器的檢測信號，并取得多個脈沖的波形數(shù)據(jù)的波形數(shù)據(jù)取得手段；以及根據(jù)該波形數(shù)據(jù)取得手段所取得的多個脈沖的波形數(shù)據(jù)處于規(guī)定分布狀態(tài)來判別火焰的火焰判別手段。
9.如權(quán)利要求8所述的火焰探測器，其特征在于，所述波形數(shù)據(jù)取得手段所取得的多個脈沖的波形數(shù)據(jù)為各脈沖的波形峰值和/或脈沖寬度。
10.如權(quán)利要求9所述的火焰探測器，其特征在于，所述火焰判別手段針對所述各脈沖的波形峰值和/或脈沖寬度分別與規(guī)定的閾值相比較來判別各自的分布。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于，可以從紅外線傳感器的檢測信號中檢測波形，并根據(jù)該波形簡便、可靠地判別有火焰的火災(zāi)。其構(gòu)成為包括檢測紅外線的紅外線傳感器(1)；用于存儲從紅外線傳感器(1)的輸出信號中檢測出的多個波形的波形存儲手段即RAM(34)；以及在RAM(34)中存儲的波形在第1規(guī)定時間內(nèi)存在第1規(guī)定數(shù)量或以上并且在與該第1規(guī)定時間不同的第2規(guī)定時間內(nèi)存在與該第1規(guī)定數(shù)量不同的第2規(guī)定數(shù)量或以上的情況下，對判別波形為連續(xù)的波形判別手段即CPU(32)。
文檔編號G08B17/12GK1841029SQ20061007415
公開日2006年10月4日 申請日期2006年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月29日
發(fā)明者山岸貴俊, 中野主久, 森田英圣 申請人:能美防災(zāi)株式會社