煙霧和火災(zāi)報(bào)警器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種煙霧和火災(zāi)報(bào)警器。
【背景技術(shù)】
[0002]通常用于火災(zāi)檢測的光學(xué)煙霧報(bào)警器測量周圍空氣的光傳輸或散射特性。如果粒子密度例如在發(fā)生火災(zāi)時(shí)增加，那么進(jìn)行光學(xué)散射光測量時(shí)探測器信號(hào)會(huì)增強(qiáng)并且超過閾值時(shí)會(huì)觸發(fā)警報(bào)。如果是進(jìn)行線性傳輸測量，即所謂的線性報(bào)警器，那么測得的傳輸會(huì)因粒子密度增加而減少并在低于閾值而觸發(fā)警報(bào)。
[0003]基于散射光的煙霧報(bào)警器由于其結(jié)構(gòu)形式在設(shè)備內(nèi)只點(diǎn)狀地進(jìn)行測量。環(huán)境空氣通過對(duì)流或擴(kuò)散而進(jìn)入設(shè)備。因此有必要適當(dāng)?shù)貙熿F報(bào)警器放置在空間內(nèi)，以便能迅速檢測出火災(zāi)事故。
[0004]在這種情況下，必須在待監(jiān)測的位置強(qiáng)制性地安裝檢測器，這在某些情況下并不總是那么容易實(shí)現(xiàn)的。把火災(zāi)事故歸類給檢測器在空間分離上是可能的。只有當(dāng)在某一空間內(nèi)使用多個(gè)檢測器時(shí)才可以借助報(bào)警信號(hào)的時(shí)間延遲推斷出火災(zāi)地點(diǎn)。
[0005]使用所謂的線性報(bào)警器來進(jìn)行大范圍監(jiān)測，所述線性報(bào)警器測量通過測量段的光透射。通過這種技術(shù)不能確定測量段內(nèi)的火災(zāi)地點(diǎn)。也沒有可能推斷出傳輸測量的原因。如果光束沿著測量段被障礙物中斷，則表明有火災(zāi)并由此產(chǎn)生假警報(bào)。
[0006]EP O 472 039 A2公開了一種用于火災(zāi)檢測的方法，其中電磁福射的光束被發(fā)射到待監(jiān)測的區(qū)域，對(duì)該區(qū)域返回的輻射進(jìn)行測量并產(chǎn)生火警信號(hào)以響應(yīng)測得的返回輻射的預(yù)定變化，其中對(duì)發(fā)出所述輻射到返回輻射經(jīng)歷的飛行時(shí)間進(jìn)行測量并將其與先前存儲(chǔ)的參考飛行時(shí)間進(jìn)行對(duì)比，而且還在測得的飛行時(shí)間以預(yù)定的方式與所述被存儲(chǔ)的飛行時(shí)間有偏差時(shí)產(chǎn)生火警信號(hào)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型的任務(wù)在于，提供一種經(jīng)過改進(jìn)的煙霧報(bào)警器或火災(zāi)報(bào)警器，該報(bào)警器提供更多有關(guān)火災(zāi)地點(diǎn)的信息，以便更好地對(duì)火災(zāi)做出評(píng)估或?qū)馂?zāi)做出更好的反應(yīng)。
[0008]此任務(wù)通過用于對(duì)監(jiān)測區(qū)域中的煙霧和/或火災(zāi)進(jìn)行檢測和確定距離的煙霧和/或火災(zāi)報(bào)警器得以實(shí)現(xiàn)，所述報(bào)警器具有用于發(fā)出發(fā)射光信號(hào)的光發(fā)射器，用于根據(jù)監(jiān)測區(qū)域傳送或反射的發(fā)射光信號(hào)來產(chǎn)生接收光信號(hào)的光接收器，用于評(píng)估接收光信號(hào)的光飛行時(shí)間的評(píng)估單元，其中所述評(píng)估單元具有瞬態(tài)記錄器，其中瞬態(tài)記錄器被設(shè)計(jì)用于記錄在一段時(shí)間內(nèi)單個(gè)發(fā)射光信號(hào)的、在時(shí)間上連續(xù)的多個(gè)接收光信號(hào)，并且評(píng)估單元被設(shè)計(jì)用于評(píng)估接收光信號(hào)。
[0009]瞬態(tài)記錄器被設(shè)計(jì)用于進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，其中可以實(shí)現(xiàn)較高采樣率。為此瞬態(tài)記錄器具有存儲(chǔ)器，以便存儲(chǔ)采樣過的數(shù)值。
[0010]在這種情況下，對(duì)整個(gè)信號(hào)波形進(jìn)行采樣并將其數(shù)字化或取樣，從而有連續(xù)的信息可用于進(jìn)行數(shù)字形式的評(píng)估。每個(gè)接收光信號(hào)脈沖的多個(gè)取樣有能夠精確地確定時(shí)間。
[0011]本實(shí)用新型的瞬態(tài)記錄器可以是簡單的單通道瞬態(tài)記錄器。瞬態(tài)記錄器例如由輸入放大器、觸發(fā)單元、時(shí)基、模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器和存儲(chǔ)器組成。
[0012]存儲(chǔ)器例如被構(gòu)造成移位寄存器或隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)，其中只有連續(xù)的存儲(chǔ)器訪問是必需的。光接收器上的接收光信號(hào)以時(shí)基節(jié)拍來數(shù)字化并依次存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。在這種情況下，存儲(chǔ)器被循環(huán)使用，即到達(dá)最后一個(gè)存儲(chǔ)位置之后又繼續(xù)運(yùn)行到第一個(gè)存儲(chǔ)位置并將那里的值覆蓋。
[0013]同時(shí)通過評(píng)估單元來檢驗(yàn)，是否存在接收光信號(hào)，接收光信號(hào)使得有可能對(duì)監(jiān)測區(qū)域煙和/或火災(zāi)進(jìn)行檢測并確定位置。如果信號(hào)符合特定的標(biāo)準(zhǔn)，則在輸出端輸出煙霧報(bào)警信號(hào)。
[0014]本實(shí)用新型被用于沿軸進(jìn)行煙霧探測，并且有可能局限于軸的部分。測量段的部分可以定義成監(jiān)測區(qū)域，而在其他部分中反向散射信號(hào)不用于進(jìn)行煙霧探測。
[0015]通過評(píng)估反向散射的光的信號(hào)特性可以區(qū)分硬的物體表面(例如限定范圍的壁)和非固態(tài)物體(即類似軟質(zhì)的物體如煙云)。
[0016]所述煙云的其它光學(xué)特性如煙霧濃度可借助存儲(chǔ)在煙霧和/或火災(zāi)警報(bào)器中的校準(zhǔn)作為測量量輸出。
[0017]在本實(shí)用新型的改進(jìn)形式中，評(píng)估單元具有輸出端用于輸出煙霧分級(jí)信號(hào)和/或煙霧分級(jí)數(shù)據(jù)。在這種情況下，煙霧分級(jí)信號(hào)可直接顯示某些火災(zāi)事故。此外，煙霧分級(jí)數(shù)據(jù)還告知有關(guān)火災(zāi)事故的類型的數(shù)據(jù)，因此例如可顯示一規(guī)模內(nèi)的數(shù)據(jù)，以便對(duì)火災(zāi)事故進(jìn)行分級(jí)。根據(jù)分級(jí)信號(hào)也可以有針對(duì)性地自動(dòng)啟動(dòng)消防措施。
[0018]在本實(shí)用新型的改進(jìn)形式中，評(píng)估單元被設(shè)計(jì)用于確定第一距離和第二距離并由此檢測煙云的第一擴(kuò)散?；诎l(fā)射光信號(hào)，例如在煙云上檢測到第一接收光信號(hào)，條件是在煙云開始時(shí)檢測到發(fā)射光信號(hào)。根據(jù)第一接收光信號(hào)來確定第一距離。但是由于發(fā)射光信號(hào)，在煙云內(nèi)反射了至少一個(gè)第二接收光信號(hào)，這樣一來就檢測到了第二距離。隨后根據(jù)該距離可以探測到煙云的最小擴(kuò)散。
[0019]根據(jù)本實(shí)用新型的改進(jìn)形式，評(píng)估單元被設(shè)計(jì)用于依據(jù)被依次發(fā)出的發(fā)射光信號(hào)和從中依次接收的接收光信號(hào)而依次確定第一距離和第二距離并從中檢測煙云的速度和/或擴(kuò)散速度。由于煙云或火災(zāi)的速度和/或擴(kuò)散速度可更好地評(píng)估火災(zāi)擴(kuò)散程度并可有針對(duì)性地進(jìn)行滅火。
[0020]在本實(shí)用新型的改進(jìn)形式中，評(píng)估單元被設(shè)計(jì)用于評(píng)估接收光信號(hào)的信號(hào)級(jí)并從中確定煙霧濃度。煙霧越濃烈，則被傳送或反射的接收光就越高，因?yàn)榘l(fā)射光信號(hào)會(huì)突出(auffallen)更多的顆粒。此外信號(hào)級(jí)也取決于煙霧的類型或顏色。煙霧越亮，則在煙霧顆粒處反射的光就越多。
[0021]在本實(shí)用新型的改進(jìn)形式中，評(píng)估單元被設(shè)計(jì)用于依據(jù)被依次發(fā)出的發(fā)射光信號(hào)和依次接收的接收光信號(hào)而依次評(píng)估接收光信號(hào)的信號(hào)級(jí)并從中確定信號(hào)濃度的改變。這樣一來還有可能的是，有針對(duì)性地評(píng)估火災(zāi)行為并采取相應(yīng)的對(duì)策。
[0022]根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施形式，在時(shí)間上連續(xù)接收的接收光信號(hào)、測定的距離和測定的信號(hào)級(jí)與存儲(chǔ)的接收光信號(hào)模式以及存儲(chǔ)的距離和存儲(chǔ)的信號(hào)級(jí)有關(guān)聯(lián)，以便探測出存儲(chǔ)的火災(zāi)事故。這樣一來特定的經(jīng)過分級(jí)的火災(zāi)事故(其可能預(yù)期發(fā)生在某些建筑物或房間中)可直接根據(jù)相關(guān)性來確定，并通過輸出端將相應(yīng)的信息輸出。
[0023]在本實(shí)用新型的改進(jìn)形式中，火災(zāi)事故為燜火、大火、火焰、白煙、黑煙和/或不同濃度的煙霧。根據(jù)本實(shí)用新型，火災(zāi)事故可以借助所檢測的距離值、該距離值在時(shí)間上的變化以及同時(shí)測得的信號(hào)級(jí)來進(jìn)行區(qū)分，并有根據(jù)較高概率地歸類于某種火災(zāi)事故。
[0024]在本實(shí)用新型特別優(yōu)選的實(shí)施形式中，發(fā)射光信號(hào)通過偏轉(zhuǎn)鏡連續(xù)在不同的第一方向上偏轉(zhuǎn)，以便構(gòu)成平面的監(jiān)測區(qū)域，并且接收的光通過偏轉(zhuǎn)鏡到達(dá)光接收器，以便生成接收光信號(hào)或借助瞬態(tài)記錄器來獲取。由此可對(duì)空間中的區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測，這樣一來例如可在多個(gè)不同方向上評(píng)估煙云或火災(zāi)事故的擴(kuò)散，由此可實(shí)現(xiàn)對(duì)煙霧擴(kuò)散進(jìn)行更好的說明。
[0025]在本實(shí)用新型的改進(jìn)形式中，通過偏轉(zhuǎn)鏡連續(xù)在不同的第一方向和不同的第二方向上使得發(fā)射光信號(hào)偏轉(zhuǎn)，以便構(gòu)成空間監(jiān)測區(qū)域，并且接收的光通過偏轉(zhuǎn)鏡到達(dá)光接收器，以便生成接收光信號(hào)或借助瞬態(tài)記錄器來獲取。由此可對(duì)空間中的區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測，這樣一來例如可對(duì)空間內(nèi)的煙云或火災(zāi)事故的擴(kuò)散進(jìn)行評(píng)估，從而可實(shí)現(xiàn)對(duì)煙霧擴(kuò)散進(jìn)行更好的說明。
【附圖說明】
[0026]下面借助實(shí)施例和參考附圖來闡述本實(shí)用新型的其它優(yōu)點(diǎn)和特征。圖中顯示:
[0027]圖1以示意圖示出了煙霧或火災(zāi)報(bào)警器；
[0028]圖2示出了有煙霧的監(jiān)測區(qū)域中的發(fā)射光信號(hào)；
[0029]圖3示出了如圖2所示的用瞬態(tài)記錄器記錄的光脈沖的信號(hào)波形；
[0030]圖4示出了具有瞬態(tài)記錄器所存儲(chǔ)的值的信號(hào)波形；
[0031]圖5示出了對(duì)應(yīng)于圖4，但是在一段時(shí)間連續(xù)記錄的信號(hào)波形。
[0032]以下附圖中同一部件用相同的參考標(biāo)記表示。
【具體實(shí)施方式】
[0033]圖1示出了煙霧和/或火災(zāi)報(bào)警器1，用于檢測和確定監(jiān)控區(qū)域2煙霧36和/或火災(zāi)40的距離，所述報(bào)警器具有:用于發(fā)出發(fā)射光信號(hào)8的光發(fā)射器4 ;用于從監(jiān)測區(qū)域2傳送或反射的發(fā)射光信號(hào)8中產(chǎn)生接收光信號(hào)10的光接收器6 ;用于分析接收光信號(hào)10的光飛行時(shí)間的評(píng)估單元12，其中所述評(píng)估單元12具有瞬態(tài)記錄器14，其中所述瞬態(tài)記錄器14被設(shè)計(jì)用于記錄一定時(shí)間范圍內(nèi)單個(gè)發(fā)射光信號(hào)8在時(shí)間上連續(xù)的多個(gè)接收光信號(hào)10，而且評(píng)估單元12被設(shè)計(jì)用于評(píng)估接收光信號(hào)10。
[0034]圖1以示意性剖面圖示出了如本實(shí)用新型所述的煙霧和/或火災(zāi)報(bào)警器I。根據(jù)此示例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了描述，但是本實(shí)用新型也具有其它光電組件和機(jī)械組件用于進(jìn)行煙霧檢測。
[0035]由光發(fā)射器4 (例如激光器)產(chǎn)生的發(fā)射光信號(hào)8可具有單獨(dú)的光脈沖，所述發(fā)射光信號(hào)通過光偏轉(zhuǎn)單元46、44引入監(jiān)測區(qū)域2并且被有可能存在的物體或煙云反射。反射也能夠以不同的間距多次進(jìn)行，例如在煙霧或半透明物體時(shí)就是這種情況，即不但反射而且透射發(fā)射光信號(hào)的分量。反射的光又重新作為接收光信號(hào)10返回到煙霧和火災(zāi)報(bào)警器I并在那里通過偏轉(zhuǎn)單元44且借助接收光學(xué)器件58由光接收器6探測出來。光接收器6的接收光信號(hào)10通過瞬態(tài)記錄器14的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器54進(jìn)行采樣并存儲(chǔ)在瞬態(tài)記錄器14的存儲(chǔ)器56中。然后根據(jù)本實(shí)用新型從記錄的信號(hào)中計(jì)算出到物體的距離、煙云的擴(kuò)散、能見度、煙霧密度、煙霧濃度和視距。
[0036]光發(fā)射器4優(yōu)選在發(fā)射時(shí)刻按照發(fā)射脈沖形狀發(fā)出發(fā)射脈沖形式的發(fā)射光信號(hào)8。為此煙霧或火災(zāi)報(bào)警器I開始進(jìn)行基于脈沖的光飛行時(shí)間測量。然后評(píng)估單元12借助在接收光信號(hào)10中的接收脈沖優(yōu)選地識(shí)別出屬于發(fā)射光信號(hào)8或發(fā)射光束的煙云或火災(zāi)事故的接收時(shí)刻。接收脈沖將發(fā)射脈沖的形狀理想化并且實(shí)際上也可從中將其識(shí)別出來。對(duì)應(yīng)的探測所需的光飛行時(shí)間為接收時(shí)刻和發(fā)射時(shí)刻的差值。對(duì)于半透明的煙云而言，會(huì)從煙云或火災(zāi)事故的不同層或部分產(chǎn)生多個(gè)回波。這會(huì)導(dǎo)致多個(gè)理想的接收脈沖重疊。
[0037]評(píng)估單元12被優(yōu)選設(shè)計(jì)成根據(jù)取決于距離的強(qiáng)度特征來確定煙云的能見度。預(yù)期的信號(hào)波形可用于對(duì)煙霧或火災(zāi)事故進(jìn)行分級(jí)。在這種情況下，可通過能見度的范圍來預(yù)期等級(jí)劃分，從中可類似地確定能見度并從而確定煙霧和煙霧的類型。
[0038]發(fā)射光信