专利名称：光电型火灾探测器的制作方法
技术领域：
本发明涉及在火灾报警系统中使用的一种光电型火灾探测器，具体涉及它的自身故障检测功能。
光电型火灾探测器含有一个光辐射元件和一个光接收元件，两元件均设置在暗室中。从光辐射元件发出的光被烟雾所散射。散射光被光接收元件检测。所检测的光量由一放大器放大。放大器输出信号电平受到分析，以得出烟雾浓度。这样，实施对火情的监测。光电型火灾探测器不但进行火灾监测，而且被认为可进行固定值监测。对固定值监测来说，光电型火灾探测器先探测某一固定值(放大器按非火灾状态输出的数值)，然后利用所探测的固定值去鉴别在光电型火灾探测器中的毛病(自身故障)。
该固定值比发生火灾时引起的放大器输出电平小得多。当该固定值按照其本身值使用时，难以确定光电型火灾探测器是否异常。
日本已被审查的专利公开文件No.64-4239描述了一种先有技术，可使光电型火灾探测检测自身的毛病。该先有技术中设有一个光发射元件;一个用于从光发射元件接收光的光接收元件，和一个上限比较器及一个下限比较器，用以将光接收元件的输出信号分别与上限值和下限值相比较。一个火灾接收器用于远程控制光电型火灾探测器中的上述比较器。
在上述先有技术中，在火灾接收器不控制光电型火灾探测的比较器的情况下，光电型火灾探测器本身就不能检测其自身毛病。这就导致重负荷，使火灾接收器受损。
本发明的目的是提供一种能够在早期阶段报告其自身毛病且自行检测其自身毛病的光电型火灾探测器。
根据本发明，预置放大器输出电平的上限值和下限值。在火灾监测过程中，放大器中设置的增益以预定的时间间隔自动地增加。在每一期限中，都探测由增益增加引起的放大器输出电平是否离开由上限值和下限值限定的范围。然后测量放大器输出电平连续偏离该范围的时间间隔。当该时间间隔超过预定最大值时，就可断定光电型火灾探测器异常。
根据本发明，为放大器输出电平预置上限值和下限值。在火灾监测过程中，放大器中设定的增益自动地增加。然后检测因增益增加引起的放大器输出电平是否偏离由上、下限值所限定的范围。通过计数输出电平连续偏离该范围的频率，来测量输出电平连续偏离该范围的时间间隔。当时间间隔超过预定的最大值时，就断定光电型火灾探测器异常。通过加大增益就能可靠地鉴别出了毛病。此外，由于能够经常执行固定值监测，因此能够在早期阶段报告光电型火灾探测器中的毛病。此外，光电型火灾探测器自身能够检测其自身毛病。
图1示出本发明的一个实施例的方框图;
图2示出图1所示的实施例的微计算机10所执行的操作流程图。
图1示出本发明的一个实施例的方框图。
在这个实施例中，微计算机10控制整个光电型火灾探器。一个ROM20内存图2所示流程的程序。RAM21提供一个工作区，并存储一个固定值的监测标志FL，该标志在需要监测该固定值时该监测标志被接通;取样保持电路42的输出电压SLV;一个表明光电型火灾探测器异常的错误标志E;以及一个计数值C，亦即，检测输出电平次数，可表明光电型火灾探测器异常的几率。
一个EEPROM22存储火灾报警系统中光电型火灾探测器的地址;一些设定值;放大器输出电平的上限值Vu和下限值Vd;以及一个最大计数值Cm。最大计数值Cm是由放大系数增加而引起的放大器40的输出电平连续地偏离开由上限Vu和下限Vd限定的范围的连续时间的最大允许数值。
微计算机10检测因放大系数增加而引起的放大器40的输出电平是否偏离开由上限Vu和下限Vd限定的范围。对因放大系数增加而引起的放大器40的输出电平连续偏离上述范围的次数进行计数，以测量放大器40输出电平连续偏离该范围的时间间隔。当输出电平数超过最大计数值Cm时，就断定该光电型火灾探测器异常。上述这些操作也由微计算机10执行。
光发射电路30响应从微计算机10发送的光辐射控制脉冲向光辐射元件31提供光辐射的电流脉冲。放大器40以一给定的放大系数放大光接收元件41的输出电平。放大器40在火灾监测期间使用正常的放大系数。在监测自身毛病的固定值监测期间，放大器40响应由微计算机100加给的一个放大系数增加指令信号，并使用另一个其值大于火灾监测期间使用的放大系数。在完成固定值监测后，该正常放大系数再用于放大。这样，放大器40交替地使用两个放大系数值。
发送/接收电路50包括一个发送电路，用以向火灾接收器(示画出)发送一个代表烟雾浓度物理量的信号、一个火灾信号、一个误差信号、和一些其它信号;一个接收电路，用以接收信号，诸如由火灾接收器启始的部分轮询期间发送的呼叫信号，还用以向微计算机10传送该接收信号。指示灯50在图1所示光电型火灾探测器探测到火灾时点亮。一个恒定电压电路60利用通过电源/信号线路(未画出)馈送的电压提供恒定电压。图1中微计算机内的A/D表示一个模/数转换器。
微计算机10和放大器40这一对可作为一个放大系数增加装置就是一个例子，该装置在探测火灾监测的烟雾浓度过程中使放大器设定的放大系数增加。EEPROM22可作为范围设定装置就是一个例子，该装置用以限定放大器输出电平的上限值和下限值。微计算机10可作为比较装置就是一个例子，该装置用于检测由放大系数增加而引起的放大器输出电平是否偏离开以上、下限值限定的范围。微计算机10可作为计数装置就是一个例子，它用以计数由放大系数增加所引起的放大器输出电平连续偏离上述范围的次数。微计算机10可作为毛病鉴别装置就是一个例子，它在输出电平数超过量大计数时断定光电型火灾探测器异常。
下面描述该实施例的操作。
图2示出由微计算机10执行的操作的流程图。
首先，执行初始化(步骤S1)。如果存储在RAM21中的固定值监测标志未接通(步骤S2)，则到了执行火灾监测的时间。停止向放大器40提供放大系数增加指示信号(步骤S3)。把放大器40中设置的放大系数返回到正常值。向光辐射电路30输出光辐射控制脉冲。然后光辐射电路30使光辐发射元件31发光。由光接收元件41所接收的光按正常增益放大。然后执行火灾监测(步骤S4)。当火灾监视终止时，接通固定值监测标志FL，准备接连进行固定值监测(步骤S5)。
然后把控制返回到步骤S2。由于固定值监测标志FL是接通的，因此将放大系数增加指示信号送到放大器40，使放大器40增加增益(步骤S11)。向光辐射电路30输出光辐射控制脉冲。放大器40以高的放大系数把光接收元件41的接收的光加以放大，以便能够容易地利用光接收元件41的输出信号实现固定值监测。输出电压SLV取自取样保持电路42(步骤S12)，然后存入RAM21中。从EEPROM22读出上限值Vu和下限值Vd(步骤S13)，然后将其存入RAM21中。把取样保持电路42的输出电压SLV与上限值Vu和下限值Vd比较(步骤S14)。如取样保持电路42的输出电压SLV是上限值Vu与下限值Vd之间的一个中间值，则光电型火灾探测器正常。存在RAM21中的错误标志E因此而被关掉(步骤S15)。把表明出毛病可能性的计数值C复位为“0”(步骤S16)。一序列的固定值监测结束。然后断开固定值监测标志FL，准备接连进行火灾监视(步骤S17)。
在步骤S14，如果取样保持电路42的输出电压SLV是一个大于上限值Vu的数值，则可认为一只昆虫或一粒灰尘已进入光电型火灾探测器，这可识别在光电型火灾探测器中可能出毛病的可能性。如果取样保持电路42的输出电压SLV是一个小于下限值Vd的数值，就可识别光电型火灾探测器可能已发生开路的可能性。在这两种情况的任一种情况下都存在光电型火灾探测器进入异常状态的可能性。将表明出毛病可能性的计数C(步骤S21)。这时，从EEPROM22读出计数C的最大计数Cm，然后把Cm与计数C比较(步骤S22)。如果计数C等于或大于最大计数Cm，则可断定光电型火灾探测器异常。然后接通错误标志E(步骤S23)。一系列的固定值监测结束。然后断开固定值监测标志FL，准备接连进行火灾监测(步骤S17)。
如果微计算机10接收一个从火灾接收器(图2未画出)发送的状态返回指令，则微计算机10就返回到错误标志E的状态以及光电型火灾探测器的地址。在这阶段，如果错误标志E是接通的，则火灾接收器就能识别光电型火灾探测器异常。
在上述实施例中，如果火灾接收器向每个光电型火灾探测器发送许多状态返回指令，则火灾接收器就能知道在早期阶段的光电型火灾探测器的异常状态。此外，由于光电型火灾探测器本身执行固定值监测，因此光电型火灾探测器能够自行检测其自身的毛病。这就减轻火灾接收器上的负载。
在上述实施例中，在图2的步骤S14和S21，将具有大于上限值Vu的取样保持电路42的输出电压SLV的个数与具有小于下限值Vd的取样保持电路42的输出电压SLV的个数相加。具有大于上限值Vu的取样保持电路42的输出电压SLV的个数，可以与具有小于下限值Vd的取样保持电路42的输出电压SLV的个数分别计数。在输出电压SLV值小于下限值Vds时使用的最大计数Cm，可以设置到比输出电压SLV值大于上限值Vu时使用的最大计数Cm值大些的数值上。
根据本发明，一种光电型火灾探测器能够在早期阶段向火灾接收器报告其自身的异常状态。此外，因光电型火灾探测器本身执行固定值监测，故光电型火灾探测器能够自行检测其自身故障。这就减轻火灾接收器上的负荷。
权利要求
1.一种光电型火灾探测器，其中有一个光接收元件接收因烟雾颗粒引起的从光辐射元件发出光散射而产生的散射光，一个放大器放大所述光接收元件的输出信号，和一个控制单元利用所述放大器的放大输出信号电压来检测烟雾浓度，该光电型火灾探测器其特征在于包括一个放大系数增加装置，用以在探测火灾监测中所用的所述烟雾浓度过程中以给定的作为时间共享任务的周期的间隔来增大所述放大器中设定的放大系数；一个范围设定装置，用以设定所述放大器的输出电平的上限值和下限值；一个比较装置，用以检测由所述放大系数增加引起的所述放大器输出电平是否偏离开以所述上限值和所述下限值限定的范围；一个计数装置，用以测量由所述放大系数增加所引起的所述放大器输出电平连续偏离所述范围的时间间隔；一个最大值设定装置，用以设定所述时间间隔的最大值；和一个故障识别装置，用以在所述时间间隔超过最大值时识别所述光电型火灾探测器的故障的发生。
2.根据权利要求1的光电型火灾探测器，其特征在于，所述计数装置可使得因所述放大系数增加所引起所述放大器输出电平增加且其值大于所述上限值的个数和由所述放大系数增加所引起所述放大器输出电平增加且其值小于所述下限值的个数递增。
3.根据权利要求1的光电型火灾探测器，其特征在于，所述计数装置计数，因所述放大系数增加而使所述放大器输出电平增加且其值大于所述上限值的个数，该个数与因所述放大系数增加而使所述放大器输出电平增加且其值小于所述下限值的个数分别计数的;所述最大值设定装置提供一个供所述放大器输出电平值大于所述上限值时使用的最大值，还提供另一个供所述放大器输出电平值小于下限值时使用的最大值。
4.根据权利要求3的光电型火灾探测器，其特征在于，在所述最大值设定装置中，供所述放大器输出电平值小于所述下限值时使用的那个最大值大于供所述放大器输出电平大于所述上限值时使用的那个最大值。
5.根据权利要求1的光电型火灾探测器，其特征在于，所述控制装置是一台微计算机，它根据ROM中所存储的程序来操作，所述放大系数增加装置包括所述的微计算机和所述的放大器;所述范围设定装置和所述最大值设定装置是用一个EEPROM来实施的;所述比较装置，所述计数装置和所述故障识别装置是用所述的微计算实施的。
全文摘要
本发明提供一种能够在早期阶段报告自身故障且自行检测自身故障的光电型火灾探测器。需为光电型火灾探测器中放大器的输出电平预先设定上、下限值。在火灾监测过程中自动增加放大器设定的增益。探测因增益增加所引起的放大器输出电平是否偏离开该上、下限值限定的范围。计数偏离该范围的输出电平的探测次数。如果输出电平的该计数超过预定最大值时就断定该光电型火灾探测器异常。
文档编号G01N21/53GK1095175SQ94103779
公开日1994年11月16日 申请日期1994年3月31日 优先权日1993年3月31日
发明者望月干夫 申请人:能美防灾株式会社