專利名稱：早期火災(zāi)檢測(cè)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于根據(jù)火情檢測(cè)物理值和從該數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)火災(zāi)的早期火災(zāi)檢測(cè)設(shè)備。
已經(jīng)提出了根據(jù)從檢測(cè)由于火情引起的熱量、煙、火焰、氣體等等的火情檢測(cè)器的輸出和輸出的微分值(單位時(shí)間內(nèi)的變化)、積分值(或累積值)、差、連續(xù)時(shí)間段的時(shí)間變化量等等，來(lái)判定火災(zāi)的發(fā)生。
另外，題目為“火警設(shè)備”并由本申請(qǐng)人遞交的JapanesePatent Laid—Open No.2—105299和2—128297等等，公布了這樣的設(shè)備，即這些設(shè)備得到適當(dāng)?shù)脑O(shè)置，以使多個(gè)輸入被加到具有被稱為中樞網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的信號(hào)處理裝置，根據(jù)輸入到該網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的各種火情信息進(jìn)行算法操作，且關(guān)于火災(zāi)概率、危險(xiǎn)程度等等的所希望的結(jié)果得到了確定。
火災(zāi)概率或與多種火情信息對(duì)應(yīng)的用于判定火災(zāi)的值，一般是以這樣的方式獲得的，即準(zhǔn)備輸入信息的情況和火災(zāi)概率或用于對(duì)應(yīng)于各個(gè)情況地判定火災(zāi)的值，且當(dāng)施加了一個(gè)輸入信息時(shí)，從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的信號(hào)處理結(jié)果來(lái)判定火災(zāi)概率或用于與輸入信息對(duì)應(yīng)地判定火災(zāi)的一個(gè)值，該信號(hào)處理是根據(jù)在與輸入信息重合的表中的情況來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
近來(lái)，計(jì)算機(jī)房等被建成空氣密封的結(jié)構(gòu)，且其與外側(cè)的通信受到了限制以保持環(huán)境的干凈。因此，如果火災(zāi)發(fā)生，救護(hù)操作和滅火操作可能會(huì)受到限制，因而必須對(duì)在這種地方的火災(zāi)監(jiān)測(cè)操作立即采取行動(dòng)。
出于以上考慮，本發(fā)明的目的，是提供一種火情檢測(cè)設(shè)備，它能夠在并一般的火情檢測(cè)設(shè)備能夠檢測(cè)火災(zāi)的時(shí)間更早的時(shí)間檢測(cè)早期的火災(zāi)。
為了檢測(cè)早期的火災(zāi)，本發(fā)明包括高度靈敏的煙檢測(cè)器，用于檢測(cè)煙濃度；用于檢測(cè)氣味的氣味檢測(cè)器；輸入裝置，用于使來(lái)自高靈敏度煙檢測(cè)器和氣味檢測(cè)器的輸出值受到信號(hào)處理并獲得四種輸入數(shù)據(jù)—這四種輸入數(shù)據(jù)由煙濃度在給定時(shí)刻的值和隨時(shí)間的改變量以及氣味在給定時(shí)刻的值和隨時(shí)間的改變量組成；信號(hào)處理網(wǎng)絡(luò)，用于根據(jù)輸入裝置獲得的四種類型的輸入數(shù)據(jù)的值來(lái)計(jì)算火災(zāi)概率；以及，火災(zāi)判定裝置，用于根據(jù)由信號(hào)處理網(wǎng)絡(luò)計(jì)算的火災(zāi)概率來(lái)判定火情狀態(tài)。
由于火災(zāi)是利用相應(yīng)的檢測(cè)器并通過(guò)信號(hào)處理網(wǎng)絡(luò)(中樞網(wǎng)絡(luò))來(lái)檢測(cè)的，且從這些檢測(cè)器能夠在火災(zāi)的早期獲得響應(yīng)，所以能夠通過(guò)直接排除諸如煙草等等的非火災(zāi)因素，來(lái)檢測(cè)早期的火災(zāi)。由于信號(hào)處理網(wǎng)絡(luò)的精度能夠通過(guò)學(xué)習(xí)得到改善，原來(lái)的定義表的不可接受的部分容易得到校正。


圖1是框圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的早期火災(zāi)檢測(cè)設(shè)備；圖2顯示了用在該實(shí)施例中的定義表；圖3顯示了用在該實(shí)施例中的信號(hào)處理網(wǎng)絡(luò)的概念；圖4和5是流程圖，顯示了該實(shí)施例的操作；圖6是流程圖，顯示了在該實(shí)施例中的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生程序；圖7是流程圖，顯示了該實(shí)施例中的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)計(jì)算程序；圖8是表，顯示了由該實(shí)施例的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)獲得的火災(zāi)概率；且圖9是表，顯示了用于獲得圖8所示的結(jié)果的各個(gè)加權(quán)值；下面描述本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。
圖1是電路框圖，其中本發(fā)明被應(yīng)用到所謂的模擬型火警系統(tǒng)，該系統(tǒng)得到適當(dāng)?shù)脑O(shè)置，從而使根據(jù)由相應(yīng)的火情檢測(cè)器檢測(cè)的火情的物理量的檢測(cè)電平被提供到諸如火情接收器的接收裝置、發(fā)送器等等，且接收裝置根據(jù)收集到的檢測(cè)電平進(jìn)行火情判定。不用說(shuō)，本發(fā)明還可適用于通/斷型火警系統(tǒng)—其中火情判定由相應(yīng)的火情檢測(cè)器進(jìn)行且只有判定的結(jié)果被提供給接收裝置。
在圖1中，RE表示一個(gè)火情接收器，且DE1—DEN表示N組火情檢測(cè)器，這些火情檢測(cè)器通過(guò)發(fā)送線L(諸如一對(duì)也被用作電源的信號(hào)線)而與火情接收器RE相連，且在圖1中只詳細(xì)描述了火情檢測(cè)器之一的內(nèi)部電路。
在火情接收器RE中，MPU1表示一個(gè)微處理器；ROM11表示用于存儲(chǔ)與火情接收器RE的操作有關(guān)的程序的存儲(chǔ)區(qū)；ROM12表示用于存儲(chǔ)各種常數(shù)值的表的存儲(chǔ)區(qū)，這些常數(shù)值諸如DE1—DEN的火災(zāi)判定標(biāo)準(zhǔn)電平；ROM13表示用于存儲(chǔ)終端地址表的存儲(chǔ)區(qū)，該表中存儲(chǔ)有各個(gè)火情檢測(cè)器的地址；RAM11表示用于工作的存儲(chǔ)區(qū)；RAM12表示用于存儲(chǔ)將要在后面描述的定義表的存儲(chǔ)區(qū)，該定義表被應(yīng)用到相應(yīng)的火情檢測(cè)器；RAM13表示用于存儲(chǔ)信號(hào)線的加權(quán)值的存儲(chǔ)區(qū)，該加權(quán)值被應(yīng)用到相應(yīng)的火情檢測(cè)器，并將在后面描述；TRX1表示一個(gè)信號(hào)發(fā)送/接收單元，它由串行/并行轉(zhuǎn)換器、并行/串行轉(zhuǎn)換器等等組成；DP表示諸如CRT的顯示單元；KY表示用于輸入數(shù)據(jù)等等的鍵盤單元；且IF11、IF12和IF13表示接口。
另外，在火情檢測(cè)器DE1中，MPU2表示一個(gè)微處理器，ROM21表示用于存儲(chǔ)與火情檢測(cè)器DE1的操作有關(guān)的程序的存儲(chǔ)區(qū)；ROM22表示用于存儲(chǔ)自身地址的存儲(chǔ)區(qū)；ROM23表示用于存儲(chǔ)用于數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)區(qū)—該數(shù)據(jù)用于輸出燒焦的氣味的檢測(cè)電平的標(biāo)準(zhǔn)；ROM24表示一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)，用于存儲(chǔ)輸出煙的檢測(cè)電平的標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)；RAM21表示用于工作的一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)，TRX2表示一個(gè)信號(hào)發(fā)送/接收單元，它由串行/并行轉(zhuǎn)換器、并行/串行轉(zhuǎn)換器等等組成；NS表示一個(gè)氣味檢測(cè)器，用于檢則火災(zāi)引起的、例如來(lái)自氧化錫薄膜元件的燒焦氣味；SS表示一個(gè)煙檢測(cè)器，用于借助采用強(qiáng)光發(fā)射源的散射光，以高靈敏度檢測(cè)火災(zāi)引起的煙，該光發(fā)射源諸如氙燈；且IF21、IF22和IF23表示接口。
本發(fā)明的目的，是以有把握而迅速的方式，根據(jù)來(lái)自氣味檢測(cè)器NS和高靈敏度煙檢測(cè)器SS的火情信息，來(lái)獲得火災(zāi)概率；其中這些檢測(cè)器利用圖1中的電路框圖所示的設(shè)置，來(lái)檢測(cè)早期火情產(chǎn)生的物理量。即，本發(fā)明得到了適當(dāng)?shù)脑O(shè)置，從而輸入作為來(lái)自氣味檢測(cè)器NS的火情信息的氣味在給定時(shí)刻的值和隨時(shí)間的變化量的值以及作為來(lái)自煙檢測(cè)器SS的火情信息的煙在給定時(shí)刻的值和差值，以獲得作為輸出的火災(zāi)概率，且圖2和3顯示了本發(fā)明的操作。
圖2顯示了定義表，顯示了與由六種組合組成的情況A-F相對(duì)應(yīng)的火災(zāi)概率，這些組合是由四種火情信息的組合獲得的，即氣味在給定時(shí)刻的值和差值以及煙在給定時(shí)刻的值和差值，且這些火災(zāi)概率是通過(guò)實(shí)驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試等等而獲得的。這種表能夠通過(guò)實(shí)驗(yàn)等方法，通過(guò)考慮火情檢測(cè)器的特性和火情檢測(cè)器的安裝位置，而精確地制成。雖然最好制成比六個(gè)多得多的情況的表，但實(shí)際上不可能為所有的情況制成這樣的表。但根據(jù)下面所要描述的本發(fā)明的操作，可以根據(jù)四種火情信息對(duì)所有的情況確定精確的火災(zāi)概率。
在圖2中，四種火情信息被顯示在最上的行中，且與在最上行中的火情信息對(duì)應(yīng)的火災(zāi)概率T被用0至1顯示在最下行。在最上行中的火情信息的相應(yīng)值被轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)值0或1，且在該行中顯示了標(biāo)準(zhǔn)化的一個(gè)例子。假定在給定時(shí)刻氣味的值1對(duì)應(yīng)于當(dāng)氣味檢測(cè)器NS檢測(cè)到一張復(fù)印紙被烘烤且在該檢測(cè)器中燒焦氣味飽和時(shí)氣味檢測(cè)器NS產(chǎn)生的輸出，而氣味在給定時(shí)刻的值0對(duì)應(yīng)于在干凈的空氣中氣味檢測(cè)器NS的輸出。假定氣味的差值1對(duì)應(yīng)于這樣的情況，即當(dāng)氣味檢測(cè)器NS在給定時(shí)刻檢測(cè)到的氣味電平由X代表且在該給定時(shí)刻之前的預(yù)定時(shí)刻的氣味檢測(cè)電平用Y表示時(shí)，在Y的變化與X的比值增大10％的情況；而氣味的差值0對(duì)應(yīng)于這樣一種情況，即Y的改變與X的比值減小了10％。另外，假定煙在給定時(shí)刻的值1對(duì)應(yīng)于飽和中的煙檢測(cè)器SS的輸出且該值對(duì)應(yīng)于煙濃度在被轉(zhuǎn)換成遮光率使1％/m的煙濃度，而在給定時(shí)刻時(shí)煙的值0被假定為對(duì)應(yīng)于0％/m的煙濃度。假定煙的差值1對(duì)應(yīng)于這樣一種情況，即在給定時(shí)刻之前的預(yù)定時(shí)刻檢測(cè)到的煙的檢測(cè)電平Y(jié)與在該給定時(shí)刻檢測(cè)的煙的檢測(cè)電平X的比值，增大了10％，這與氣味的情況類似；而煙的差值0對(duì)應(yīng)于Y的改變與X的比值減小了10％。另外，為了描述定義表的情況，情況A對(duì)應(yīng)于沒(méi)有任何人的一般狀態(tài)，情況B對(duì)應(yīng)于有咖啡氣味的情況，情況C對(duì)應(yīng)于有煙草氣味的情況，情況D對(duì)應(yīng)于從火點(diǎn)以外檢測(cè)到火災(zāi)的情況，且情況E對(duì)應(yīng)于正在該位置檢測(cè)到火災(zāi)的情況。
下面在假定圖3所示的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的情況下描述火災(zāi)判定算法，以解釋本發(fā)明的操作。該網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的目的，是將氣味在給定時(shí)刻的一個(gè)值和一個(gè)差值以及煙在一個(gè)給定時(shí)刻的值和一個(gè)差值加到輸入層LI1、LI2、LI3和LI4上—這些值都被轉(zhuǎn)換成0至1，并從輸出層LO1獲得也由0至1代表的精確的火災(zāi)概率。假定在與各個(gè)火情檢測(cè)器DE對(duì)應(yīng)的火情接收器RE中，存在有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
在圖3所示的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，當(dāng)在左側(cè)的四個(gè)輸入層LI1、LI2、LI3和LI4被稱為輸入層LI時(shí)，在右側(cè)的單個(gè)輸出層LO1被稱為輸出層LO，且四個(gè)中間層LM1、LM2、LM3和LM4被稱為中間層LM，相應(yīng)的中間層LM1—LM4接收來(lái)自相應(yīng)的輸入層LI1、LI2、LI3和LI4的信號(hào)并將一個(gè)信號(hào)輸出到輸出層LO1。假定信號(hào)都從輸入層流向輸出層且不沿著相反的方向流動(dòng)，且沒(méi)有信號(hào)在相同的層中耦合，且沒(méi)有從輸入層至輸出層的直接信號(hào)連接。因此，有16條從輸入層至中間層的信號(hào)線和4條從中間層至輸出層的信號(hào)線，如圖3所示。
加權(quán)值，作為圖3所示的這些信號(hào)線的耦合度，根據(jù)將要根據(jù)從相應(yīng)的輸入層輸入的信號(hào)而從輸出層被輸出的值，而得到改變，且較大的加權(quán)值使信號(hào)能夠更好地通過(guò)信號(hào)線。在輸入層與中間層之間和中間層與輸出層之間的信號(hào)線的加權(quán)值，在開(kāi)始時(shí)根據(jù)輸入與輸出之間的關(guān)系而得到調(diào)節(jié)，并被存儲(chǔ)在圖1所示的存儲(chǔ)區(qū)RAM13的各個(gè)火情檢測(cè)器的區(qū)域中。借助如此存儲(chǔ)的加權(quán)值，檢測(cè)早期的火災(zāi)。
更具體地，四個(gè)值，即在圖2的定義表中上面的行中的煙在給定時(shí)刻的值和差值和氣味在給定時(shí)刻的值和差值，被分別加到圖3的輸入層LI—LI4，以作為如后面所述的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生程序的輸入，根據(jù)該輸入而從輸出層LO1輸出的值被與火災(zāi)概率T的值相比較—該火災(zāi)概率T值被作為圖2的最下行中所示的指導(dǎo)信號(hào)或?qū)W習(xí)數(shù)據(jù)，且相應(yīng)信號(hào)線的加權(quán)值得到改變以減小該誤差。以這種方式，可以指導(dǎo)非常接近圖2的定義表所示的整個(gè)功能的值；圖2只由六種情況來(lái)代表。
在上述實(shí)施例中，假定輸入層LIi與中間層LMj之間的加權(quán)值用ωij表示，且中間層LMj與輸出層LOk之間的加權(quán)值用υjk(i＝1至I，j＝1至J，k＝1至K，且在此情況下i＝1至4，j＝1至4，且k＝1)且加權(quán)值ωij加權(quán)值ωij和υjk分別是正值、0或負(fù)值，且輸入層LIi的輸入值用INi表示，則至中間層LMj的輸入的總數(shù)NET1(j)由以下公式1表示NET1(j)=Σj=1I(INi·wij)···(1)]]>當(dāng)值NET1(j)用例如S形函數(shù)轉(zhuǎn)換成0至1的值并用IMj表示時(shí)，獲得了以下公式2。IMj=11+EXP[-NET1(j)γ1]···(2)]]>以同樣方式，和至輸出層LOk的輸入的和NET2(k)用以下的公式3表示。NET2(k)=Σj-1J(IMj·vjk)···(3)]]>當(dāng)NET2(k)的值以類似的方式用S形函數(shù)轉(zhuǎn)換成0至1的值并用OTk表示時(shí)，獲得了以下公式4。OTk=11+EXP[-NET2(k)·γ2]···(4)]]>如上所述，在圖3所示的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，輸入值IN1至IN4與輸出值OT1之間的關(guān)系，用公式1至4并利用加權(quán)值表示，其中γ1和γ2是S形曲線的調(diào)節(jié)系數(shù)，且它們得到適當(dāng)?shù)倪x擇；在本實(shí)施例中γ1＝1.0且γ2＝1.2。
當(dāng)顯示為存儲(chǔ)在存儲(chǔ)區(qū)RAM12中的定義表中的六種情況的結(jié)合情況IN1至IN4中的一個(gè)，在網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生程序中被加到圖3所示的輸入層時(shí)，由上述公式1至4計(jì)算出并從輸出層輸出的實(shí)際輸出OT1，被與圖2的最下行所示的指導(dǎo)輸出T相比較，且在該時(shí)刻在輸出層中的誤差EM之和(m＝1至M且在此情況下m＝6)，由以下公式5表示。Em=Σk=1k12(OTK-TK)2···(5)]]>其中，OTk是上述公式4確定的值。通過(guò)對(duì)圖2中的所有六種情況A至F的誤差之和EM進(jìn)行求和所獲得的值E，由以下公式6表示。E=Σm=1M(Em)···(6)]]>最后，各個(gè)信號(hào)線的加權(quán)值得到調(diào)節(jié)，以減小公式6中的值E。隨后，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)區(qū)RAM13中的各個(gè)火情檢測(cè)器區(qū)中的加權(quán)值，被如此調(diào)節(jié)的新加權(quán)值所取代，并被用于監(jiān)測(cè)早期的火災(zāi)。如上所述的信號(hào)線的加權(quán)值的調(diào)節(jié)，是對(duì)于火警設(shè)備中的所有火情檢測(cè)器進(jìn)行的。
當(dāng)已經(jīng)完成了相對(duì)于圖3所示意顯示的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)而對(duì)圖2中的定義表的指導(dǎo)時(shí)，即已經(jīng)完成了對(duì)加權(quán)值的調(diào)節(jié)時(shí)，輸入值被將在后面描述的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算程序加到網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，以實(shí)際監(jiān)測(cè)早期的火災(zāi)，可利用上述公式1至4從輸出層獲得的值是通過(guò)計(jì)算而確定的，且通過(guò)將計(jì)算的值與基準(zhǔn)值進(jìn)行比較而判定早期的火災(zāi)。
現(xiàn)在描述本發(fā)明的該實(shí)施例的操作。
首先，在圖4中，對(duì)從第一火情檢測(cè)器開(kāi)始對(duì)N個(gè)火情檢測(cè)器中的每一個(gè)依次執(zhí)行該網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生程序。為了描述第n個(gè)火情檢測(cè)器(n＝1至N)中的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生程序的操作，首先，在圖2中描述的定義表的上面的行中的氣味在給定時(shí)刻的值和差值與煙在給定時(shí)刻的值和差值以及在最下行中的火災(zāi)概率，被從一個(gè)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)輸入鍵單元KY輸入，以作為指導(dǎo)輸入或?qū)W習(xí)輸入(步驟404)。該定義表是為各個(gè)火情檢測(cè)器準(zhǔn)備的，因?yàn)楦鱾€(gè)火情檢測(cè)器被安裝在不同的環(huán)境中并具有不同的特性。然而，當(dāng)采用相同的環(huán)境條件和特性條件時(shí)，當(dāng)然可以采用相同的定義表，且當(dāng)火情狀態(tài)的情況和非火情因素的情況在該定義表中得到充分的準(zhǔn)備時(shí)，該表可以為所有的火情檢測(cè)器所共同采用。
當(dāng)?shù)趎個(gè)火情檢測(cè)器的定義表的內(nèi)容被從鍵單元KY存儲(chǔ)到定義表的存儲(chǔ)區(qū)RAM12中的第n個(gè)火情檢測(cè)器的區(qū)中時(shí)(步驟403為“是”)，該處理進(jìn)行到執(zhí)行圖6所示的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生程序600。
在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生程序600，首先，將總共20條信號(hào)線的加權(quán)值ωij和υjk設(shè)定為一定的值(步驟601)，其中這20條信號(hào)線包括在輸入層與中間層之間的16條信號(hào)線和在中間層與輸出層之間的4條信號(hào)線，且加權(quán)值ωij和υjk被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)區(qū)RAM13的第n個(gè)火情檢測(cè)器的區(qū)域中并結(jié)合圖3進(jìn)行了描述。隨后，根據(jù)上述公式1至6，并根據(jù)設(shè)定成一定值并由E0表示的加權(quán)值，對(duì)于圖2的定義表的所有M種組合(M＝6)，確定實(shí)際輸出OT1與指導(dǎo)輸出T之間的誤差的平方之和(公式6的E)(步驟602)。
隨后，當(dāng)輸入被應(yīng)用到相同的定義表上時(shí)(步驟603為“否”)，中間層與輸出層之間的各個(gè)信號(hào)線的加權(quán)值首先得到調(diào)節(jié)，以減小和E0。由于只有中間層與輸出層之間的加權(quán)值得到了調(diào)節(jié)，所以直到上述公式1和2的值沒(méi)有被改變。首先，第一信號(hào)線的加權(quán)值υ11被改變成加權(quán)值υ11＋S(步驟604)，且進(jìn)行與公式3至6所示的相同的計(jì)算，且由公式6確定的最后誤差的和E被設(shè)定為Es(步驟605)。隨后，將和Es與在加權(quán)值改變之前的和E0相比較(步驟606)。
如果Es≤E0(步驟606為“否”)，則值Es被設(shè)定為新的值E0(步驟609)，且改變的加權(quán)值υ11＋S被存儲(chǔ)在工作區(qū)的適當(dāng)存儲(chǔ)單元中。
如果Es＞E0(步驟606為“是”)，則由于加權(quán)值沿著誤差的方向得到了改變，該加權(quán)值相對(duì)于作為基準(zhǔn)的原來(lái)加權(quán)值υ11沿著相反的方向改變，且利用加權(quán)值υ11—S·β而以類似的方式根據(jù)公式3至6計(jì)算值E0(步驟607和608)，計(jì)算出的值Es被設(shè)定為新的值E0(步驟609)，且改變的加權(quán)值υ11—S·β被存儲(chǔ)在工作區(qū)中的適當(dāng)存儲(chǔ)單元中。β是正比于|Es—E0|的系數(shù)。
當(dāng)加權(quán)值υ11已經(jīng)改變并在步驟604—609得到調(diào)節(jié)時(shí)，其余信號(hào)線的加權(quán)值υ21—υ41以相同的方式依次得到改變和調(diào)節(jié)。當(dāng)中間層與輸出層之間的所有信號(hào)線的加權(quán)值υjk都以上述方式得到調(diào)節(jié)時(shí)(步驟603為“是”)，則隨后在步驟610至616根據(jù)所有的公式1至6對(duì)輸入層與中間層之間的信號(hào)線的加權(quán)值ωij進(jìn)行調(diào)節(jié)，以便以相同的方式減小誤差。
當(dāng)所有信號(hào)線的加權(quán)值ωij和υjk都已經(jīng)得到調(diào)節(jié)時(shí)(步驟610為“是”)，將已經(jīng)以如上方式得到減小的值E0與預(yù)定的允許值C進(jìn)行比較。如果值E0仍然大于允許值C(步驟617為“否”)，則處理返回到步驟603，以進(jìn)一步減小誤差，且上述處理從在步驟604至609執(zhí)行的中間層與輸出層之間的加權(quán)值υjk的調(diào)節(jié)開(kāi)始得到重復(fù)。當(dāng)值E0通過(guò)這種重復(fù)調(diào)節(jié)而成為等于或小于允許值C的值時(shí)(步驟617為“是”)，處理進(jìn)行到圖4所示的步驟406，以將20條信號(hào)線得到相應(yīng)地改變和調(diào)節(jié)的加權(quán)值ωij和υjk分別存儲(chǔ)到存儲(chǔ)區(qū)RAM13中的第n個(gè)火情檢測(cè)器的區(qū)域的相應(yīng)地址。
在上述操作中值S、α、β、C等等，被存儲(chǔ)在各種常數(shù)值表的存儲(chǔ)區(qū)ROM12中。
注意，由于值Es的最后誤差不能成為零，因而信號(hào)線的加權(quán)值的調(diào)節(jié)被適當(dāng)?shù)亟K止。即，該調(diào)節(jié)可以在值Es為等于或小于如步驟617所示的允許值C時(shí)停止，或者在加權(quán)值被調(diào)節(jié)為預(yù)定的次數(shù)時(shí)停止。
圖8顯示了火災(zāi)概率的一個(gè)例子，它是以這樣的方式獲得的，即圖3的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是通過(guò)重復(fù)在步驟603至616的調(diào)節(jié)而獲得的，且火情信息被輸入到如此產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中。相應(yīng)的情況A—F與圖2的定義表的情況A—F相同，且火災(zāi)概率OT1被顯示在圖8的最下行。如上所述，如果沒(méi)有火情信息中的情況組合，則最佳的火災(zāi)概率能夠通過(guò)定義作為六個(gè)情況的火情信息而獲得。注意，圖9顯示了當(dāng)獲得圖8所示的結(jié)果時(shí)相應(yīng)的加權(quán)值。
雖然本發(fā)明顯示了其中網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)具有四個(gè)四個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端的情況，但也可以增大或減小對(duì)應(yīng)于檢測(cè)早期的火災(zāi)的與氣味檢測(cè)器和高靈敏度煙檢測(cè)器有關(guān)的輸入端的數(shù)目，并通過(guò)對(duì)所獲得的信息進(jìn)行分類來(lái)增大輸出端的數(shù)目。例如，可以采用通過(guò)在預(yù)定的時(shí)間段中對(duì)相應(yīng)的檢測(cè)器檢測(cè)到的檢測(cè)電平進(jìn)行積分而獲得的值，并可以采用來(lái)自每一個(gè)都具有不同特性的相同類型的檢測(cè)器的輸出，來(lái)作為輸入；且由于煙草引起的非火災(zāi)概率且危險(xiǎn)的程度等等，可以被用作輸出。另外，所要監(jiān)測(cè)的區(qū)域的面積以及該區(qū)域的頂部的高度、通風(fēng)的有或無(wú)、人等的有或沒(méi)有等等，都可以被用作間接的數(shù)據(jù)，雖然它們不是直接根據(jù)早期的火災(zāi)的物理值。
當(dāng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的相應(yīng)信號(hào)的加權(quán)值已經(jīng)相對(duì)于所有的N個(gè)火情檢測(cè)器得到調(diào)節(jié)時(shí)(步驟407為“是”)，且判定不需要再學(xué)習(xí)時(shí)(步驟408為“否”)，則從第一火情檢測(cè)器依次進(jìn)行火情監(jiān)測(cè)操作，如圖5的流程所示。
為了描述對(duì)第n個(gè)火情檢測(cè)器DEn的早期火情監(jiān)測(cè)操作，當(dāng)火情檢測(cè)器DEn接收到來(lái)自火情接收器RE的、從信號(hào)發(fā)送/接收單元TRX2通過(guò)接口IF23提供的數(shù)據(jù)送回指令時(shí)(步驟411)，第n個(gè)火情檢測(cè)器DEn使氣味檢測(cè)器NS和煙檢測(cè)器SS，根據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)區(qū)ROM21中的程序，分別通過(guò)接口IF21和IF22提取由分離的電壓等等檢測(cè)的檢測(cè)電平，將置入存儲(chǔ)區(qū)ROM22的第n個(gè)火情檢測(cè)器DEn的地址加在氣味在給定時(shí)刻的值和差值和煙在給定時(shí)刻的值和差值上—這些值被作為根據(jù)分別存儲(chǔ)在存儲(chǔ)區(qū)ROM23和ROM24中的數(shù)據(jù)而得到標(biāo)準(zhǔn)化的火情信息，并將該數(shù)據(jù)從信號(hào)發(fā)送/接收單元通過(guò)IF22送回到火情接收器RE。
在接收到從第n個(gè)火情檢測(cè)器DEn送回的火情信息時(shí)(步驟41為“是”)，火情接收器RE將火情信息存儲(chǔ)在工作存儲(chǔ)區(qū)RAM11中(步驟413)。隨后，執(zhí)行圖7所示的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)計(jì)算程序700。
NET1(j)，按照在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)計(jì)算程序700中的上述公式1，而得到計(jì)算(步驟703)，并根據(jù)上述公式2而被轉(zhuǎn)換成值IMj(步驟704)。當(dāng)來(lái)自所有的IM1至IM4的所有值被確定時(shí)(步驟705為“是”)，NET2(k)根據(jù)上述公式3利用值IMj而得到計(jì)算(步驟708)，并根據(jù)公式4而被轉(zhuǎn)換成值OTk(步驟709)。值OTk，即值OT1，代表火災(zāi)概率。
隨后，值OT1得到顯示，以作為火災(zāi)概率(步驟416)，并被與從存儲(chǔ)區(qū)ROM12讀出的火災(zāi)概率的基準(zhǔn)值A(chǔ)進(jìn)行比較(步驟417)。如果OT1≥A，則顯示火情(步驟418)。雖然在流程圖中沒(méi)有顯示，一個(gè)初步警告被設(shè)定為比上述基準(zhǔn)值A(chǔ)小的值，并以與基準(zhǔn)值A(chǔ)相同的方式判定初步警告。另外，初步警告的判定是分兩步進(jìn)行的，且一個(gè)第一初步警告被發(fā)向遠(yuǎn)離火災(zāi)的位置，且一個(gè)第二初步警告被發(fā)向接近火災(zāi)的位置。由于可能的情況是早期的火災(zāi)比上述的通常的火災(zāi)的檢測(cè)更為困難，所以當(dāng)有可能發(fā)生早期的火災(zāi)時(shí)，更可靠的方法是由人(諸如保衛(wèi)人員)來(lái)核查火情。
第n個(gè)火情檢測(cè)器的早期火災(zāi)監(jiān)測(cè)操作，由上述步驟完成，且以相同的方式對(duì)下一個(gè)火情檢測(cè)器進(jìn)行相同的早期火災(zāi)監(jiān)測(cè)操作。
注意，雖然數(shù)據(jù)是人工地輸入到定義表的存儲(chǔ)區(qū)RAM12中的，且加權(quán)值由網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生程序按照該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)區(qū)RAM13中，但也可以在工廠的制造步驟中利用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生程序來(lái)確定加權(quán)值，且該加權(quán)值被存儲(chǔ)在諸如EEPROM等等的ROM中，且該ROM的內(nèi)容在使用時(shí)被讀出。
另外，本發(fā)明還可被應(yīng)用于通/斷型火警系統(tǒng)—其中由相應(yīng)的火情檢測(cè)器來(lái)判定火情，且只有判定的結(jié)果被提供到諸如火情接收器的接收裝置、發(fā)送器等等，而不是采用上述實(shí)施例中的模擬型火警系統(tǒng)。在此情況下，圖1的火情接收器RE側(cè)的存儲(chǔ)區(qū)ROM11和ROM12被轉(zhuǎn)移到相應(yīng)的火情檢測(cè)器DEn一側(cè)。雖然存儲(chǔ)區(qū)RAM13和RAM12可以被轉(zhuǎn)移，但比轉(zhuǎn)移它們更為有利的，是為各個(gè)火情檢測(cè)器提供ROM—其中在工廠制造階段中存儲(chǔ)了加權(quán)值。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，由于火災(zāi)是利用氣味檢測(cè)器和煙檢測(cè)器(從它們能夠在火災(zāi)的早期獲得響應(yīng))由信號(hào)處理網(wǎng)絡(luò)(中樞網(wǎng)絡(luò))檢測(cè)的，因而能夠通過(guò)直接排除非火情因素—諸如煙草的煙、蒸汽等等和咖啡的氣味等等(這些在其他情況下可能會(huì)被煙檢測(cè)器和氣味檢測(cè)器所檢測(cè))—能夠有把握地檢測(cè)早期的火災(zāi)。由于該信號(hào)處理網(wǎng)絡(luò)的精度能夠通過(guò)學(xué)習(xí)而得到改善，原來(lái)的定義表由于意外的非火情因素而引起的不可接受的部分容易得到校正。
權(quán)利要求
1.一種早期火災(zāi)檢測(cè)設(shè)備，包括高靈敏度煙檢測(cè)器，用于檢測(cè)煙濃度；氣味檢測(cè)器，用于檢測(cè)氣味；輸入裝置，用于使所述高靈敏度煙檢測(cè)器和所述氣味檢測(cè)器的輸出值受到信號(hào)處理并獲得由煙濃度的在給定時(shí)刻的值和隨時(shí)間的改變量與氣味的在給定時(shí)刻的值和隨時(shí)間的改變量組成的四種輸入數(shù)據(jù)；信號(hào)處理網(wǎng)絡(luò)，用于根據(jù)從所述輸入裝置獲得的四種輸入數(shù)據(jù)的值來(lái)計(jì)算火災(zāi)概率；以及火災(zāi)判定裝置，用于根據(jù)由所述信號(hào)處理網(wǎng)絡(luò)計(jì)算的火災(zāi)概率來(lái)判定火情狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的早期火災(zāi)檢測(cè)設(shè)備，進(jìn)一步包括一個(gè)存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)一個(gè)表，在該表中有能夠?yàn)槎喾N預(yù)置情況獲得的火災(zāi)概率—這些預(yù)置情況由四種輸入數(shù)據(jù)的值的組合組成，所述信號(hào)處理網(wǎng)絡(luò)具有對(duì)各個(gè)輸入數(shù)據(jù)的加權(quán)值從而當(dāng)輸入了存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中的表中的各個(gè)情況的輸入數(shù)據(jù)時(shí)能夠獲得定義在表中的火災(zāi)概率，且利用加權(quán)值從輸入數(shù)據(jù)計(jì)算該火災(zāi)概率。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的早期火災(zāi)檢測(cè)設(shè)備，其中所述信號(hào)處理網(wǎng)絡(luò)包括輸入層，來(lái)自所述輸入裝置的四種輸入數(shù)據(jù)被輸入到其中；中間層，用于通過(guò)對(duì)輸入到所述輸入層的四種類型的輸入數(shù)據(jù)分別進(jìn)行加權(quán)和相加而獲得四種類型的中間數(shù)據(jù)；以及輸出層，用于通過(guò)對(duì)所述中間層的四種類型的中間數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)和相加而獲得火災(zāi)概率。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的早期火災(zāi)檢測(cè)設(shè)備，其中所述信號(hào)處理網(wǎng)絡(luò)具有在輸入層與中間層之間的各條信號(hào)線的加權(quán)值和在中間層與輸出層之間的各條信號(hào)線的加權(quán)值，以減小當(dāng)存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中的表的各個(gè)情況的輸入數(shù)據(jù)被輸入到這些輸入層時(shí)能夠從該輸出層獲得的火災(zāi)概率的值與為該表中的情況定義的火災(zāi)概率之間的誤差。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的早期火災(zāi)檢測(cè)設(shè)備，其中所述高靈敏度煙檢測(cè)器是光散射式煙檢測(cè)器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的早期火災(zāi)檢測(cè)設(shè)備，其中所述氣味檢測(cè)器檢測(cè)氧化錫薄膜元件產(chǎn)生的燒焦氣味。
全文摘要
一種早期火災(zāi)檢測(cè)設(shè)備，它根據(jù)從信號(hào)處理網(wǎng)絡(luò)輸出r火災(zāi)概率來(lái)判定火情狀態(tài)；其中火災(zāi)概率是以這樣的方式準(zhǔn)備的，即能夠在火災(zāi)的早期從其獲得響應(yīng)的高靈敏度煙檢測(cè)器SS與氣味檢測(cè)器NS的輸出，受到信號(hào)處理并輸入由煙和氣味在給定時(shí)刻的值和隨時(shí)間的改變量，且該信號(hào)處理網(wǎng)絡(luò)根據(jù)定義所要獲得的火災(zāi)概率的表(RAM12)來(lái)輸出上述火災(zāi)概率。
文檔編號(hào)G08B17/10GK1115448SQ9510432
公開(kāi)日1996年1月24日 申請(qǐng)日期1995年3月30日 優(yōu)先權(quán)日1994年3月30日
發(fā)明者岡山義昭 申請(qǐng)人:能美防災(zāi)株式會(huì)社