烟雾报警器的阈值的标定方法和系统与流程

本发明属于烟雾报警器技术领域，尤其涉及一种烟雾报警器的阈值的标定方法和系统。

背景技术：

随着人们安全意识的提高以及安防系统的智能化网络化，烟雾报警器在物联网和智能家局中得到了越来越广泛的应用。

应用较广泛的烟雾报警器有离子感烟火灾探测器和光电感烟火灾探测器。以散射型光电式烟雾报警器为例，烟雾报警器的工作原理为：光电式烟雾报警器主要由烟感控制芯片、光学迷宫和蜂鸣器组成。光电烟雾报警器内有一个光学迷宫，安装有红外发射和接收对管。

正常环境中，无烟时红外接收管收不到红外发射管发出的红外光。当火灾发生时，烟尘进入光学迷宫时，通过散射，接收管接收到红外光，烟感控制芯片判断是否超过阈值，如果超过阈值则控制蜂鸣器发出警报。

由于烟雾报警器对烟雾报警时的阈值，即烟雾灵敏度有较高的要求，而光学迷宫以及发射接收对管都存在个体差异，所以烟雾报警器一般都会对单个产品进行标定，标定方法分为有烟标定和无烟标定，最准确的方法是进行有烟标定。有烟标定一般在专用烟箱中完成，即当烟箱中烟雾浓度达到规定的阈值时，用当前的环境基线值作为烟雾控制器报警阈值。这种方法标定后烟雾报警器的灵敏度可以控制在非常精准的范围内，缺点是需要在大型烟箱中逐一标定，需要配套设备以及耗费时间和人力。

无烟标定相对简单，只需要一个纯净无烟的环境，在该环境中感烟控制芯片读取当前的ltd(长期漂移基线值)，并在此基础上根据经验值增加一个nlb(偏移量)，设定nl(正常报警的阈值)，即对应了烟雾报警器的灵敏度：

nl＝ltd+nlb。

正常的无烟标定是由的mcu(单片机)控制感烟控制芯片完成。在标定键被按下后，mcu将缺省驱动电流、增益等参数配置到感烟控制芯片。然后，感烟控制芯片进行ltd测试，并将ltd值反馈至mcu。最后，mcu根据公式nl＝ltd+nlb设定nl到感烟控制芯片。

由于增加的偏移量(nlb)是根据经验值得到的，这就对光学迷宫的一致性提出了较高的要求。因为当ltd值在一定范围之内时，根据经验值采用相同的nlb可以保证灵敏度在国家标准要求的范围之内。而模具和发射接收对管的生产过程难以把控，造成了ltd值变化较大。以6位a/d(模拟-数字转换)的感烟控制芯片为例，ltd值的动态范围为0-63。一般正常的ltd值控制在25-30左右，nlb设置为9，这样正常报警的门限值nl在34-30之间，对应烟雾报警器的灵敏度可以控制在0.09db/m(分贝/米)-0.12db/m范围内。如果迷宫结构和发射接收管出现了偏差，导致ltd小于20或者大于40，会导致烟雾探测的非线性，直接影响到灵敏度的测试。传统的做法会将这种迷宫筛选后报废，会增加测试时间和生产成本，而且如果出现了批次性的偏差，会出现不可控的局面。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术的烟雾报警器的阈值的标定成本高、误差大的缺陷，提供一种低成本、高精度的烟雾报警器的阈值的标定方法和系统。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

本发明提供一种烟雾报警器的阈值的标定方法，包括以下步骤：

s1、设置ltd最小值、ltd最大值

s2、设置增益值；

s3、感烟控制芯片接收增益值，并进行ltd测试，输出ltd测试值；

s4、判断ltd测试值是否大于ltd最小值且小于ltd最大值，若是，则执行步骤s6；若否，则执行步骤s5；

s5、根据线性算法调整增益值，得到新的增益值，将增益值更新为新的增益值，并执行步骤s3；

s6、根据ltd测试值为感烟控制芯片设置正常报警的阈值。

较佳地，步骤s1还包括：

设置ltd中心值ltdmean；ltd中心值ltdmean大于ltd最小值，并小于ltd最大值；

在步骤s5中，新的增益值gn＝g×ltdmean/ltdt；其中，g为增益值，ltdt为所述ltd测试值。

较佳地，正常报警的阈值nl＝ltdt+nlb；其中，nlb为偏移量，ltdt为所述ltd测试值。

较佳地，感烟控制芯片包括位宽为6位到8位的模数转换器。

较佳地，该标定方法在一无烟空间中进行。

本发明还提供一种烟雾报警器的阈值的标定系统，包括mcu、感烟控制芯片；

mcu用于设置ltd最小值、ltd最大值

mcu还用于设置增益值；

感烟控制芯片用于接收增益值，并进行ltd测试，并输出ltd测试值；

mcu还用于接收ltd测试值，并判断ltd测试值是否大于ltd最小值且小于ltd最大值，若是，则mcu还用于根据ltd测试值为感烟控制芯片设置正常报警的阈值；若否，则mcu还用于根据线性算法调整增益值，得到新的增益值，并将增益值更新为新的增益值，并将增益值输出至感烟控制芯片，并启动感烟控制芯片进行ltd测试。

较佳地，mcu还用于设置ltd中心值ltdmean；ltd中心值ltdmean大于ltd最小值，并小于ltd最大值；

新的增益值gn＝g×ltdmean/ltdt；其中，g为增益值，ltdt为所述ltd测试值。

较佳地，正常报警的阈值nl＝ltdt+nlb；其中，nlb为偏移量，ltdt为所述ltd测试值。

较佳地，感烟控制芯片包括位宽为6位到8位的模数转换器。

较佳地，标定系统还包括无烟盒体，无烟盒体包围一无烟空间，mcu和感烟控制芯片设置于该无烟空间中。

本发明的积极进步效果在于：本发明通过线性自适应算法，自动调整感烟控制芯片内部的增益，将ltd值控制在合理的范围之内，从而消除迷宫的差异对灵敏度的影响，提高烟雾报警器的阈值的标定的精度。

附图说明

图1为本发明的一较佳实施例的烟雾报警器的阈值的标定系统的结构示意图。

图2为本发明的一较佳实施例的烟雾报警器的阈值的标定方法的流程图。

具体实施方式

下面通过一较佳实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

本实施例提供一种烟雾报警器的阈值的标定系统，参照图1，该标定系统包括mcu101、感烟控制芯片102。

mcu101用于设置ltd最小值ltdmin、ltd最大值ltdmax。mcu101还用于设置增益值g；感烟控制芯片102用于接收增益值，并进行ltd测试，并输出ltd测试值ltdt；mcu101还用于接收ltd测试值ltdt，并判断ltd测试值ltdt是否大于ltd最小值ltdmin且小于ltd最大值ltdmax，若否，则mcu101还用于根据线性算法调整增益值，得到新的增益值，并将增益值更新为新的增益值，并将更新后的增益值输出至感烟控制芯片102，并启动感烟控制芯片102进行ltd测试。mcu101再从感烟控制芯片102接收新的ltd测试值，并进行判断。如此往复，直至ltd测试值ltdt大于ltd最小值ltdmin且小于ltd最大值ltdmax，此时，则mcu101根据ltd测试值ltdt为感烟控制芯片102设置正常报警的阈值。为了提高阈值标定的精度，mcu101还用于设置ltd中心值ltdmean；ltd中心值ltdmean大于ltd最小值ltdmin，并小于ltd最大值ltdmax。

在使用本实施的烟雾报警器的阈值的标定系统进行标定时，首先通过mcu101为烟雾报警器的感烟控制芯片102设置ltd中心值ltdmean、ltd最小值ltdmin、ltd最大值ltdmax。ltd中心值ltdmean、ltd最小值ltdmin、ltd最大值ltdmax可以根据感烟控制芯片102的精度、动态范围合理设置。mcu101还为感烟控制芯片102设置增益值g。最初设置的增益值称为缺省增益。设置完成后，mcu101启动感烟控制芯片102进行ltd测试。

然后，感烟控制芯片102接收该增益值g，并进行ltd测试，并输出ltd测试值ltdt。

接下来，mcu101接收ltd测试值ltdt，并判断ltd测试值ltdt是否大于ltd最小值ltdmin且小于ltd最大值ltdmax。若判断为是，则说明ltd测试值ltdt处于期望的阈值区间内，在该阈值区间内，该烟雾报警器具有较高的检测精度，其阈值没有批次性偏差，不会影响该烟雾报警器的灵敏度测试，不会导致该烟雾报警器报废。则mcu101根据此时的ltd测试值ltdt为感烟控制芯片102设置正常报警的阈值nl，nl＝ltdt+nlb；其中，nlb为偏移量。

若判断为否，则说明该烟雾报警器的阈值具有批次性偏差，需要对其阈值进行校正。校正过程中，mcu101根据线性算法调整增益值，得到新的增益值。在本实施例中，新的增益值gn＝g×ltdmean/ltdt；其中，g为增益值(即调整前的增益值)。mcu101将增益值g更新为新的增益值gn，并将更新后的增益值输出至感烟控制芯片102，并启动感烟控制芯片102按照更新后的增益值进行ltd测试。

然后，感烟控制芯片102按照更新后的增益值进行ltd测试，并输出新的ltd测试值。接下来，mcu101再从感烟控制芯片102接收新的ltd测试值，并判断ltd测试值是否大于ltd最小值ltdmin且小于ltd最大值ltdmax。如此往复，直至mcu101从感烟控制芯片102接收到的ltd测试值大于ltd最小值ltdmin且小于ltd最大值ltdmax。将此时的ltd测试值称为测试终值ltdd。然后，mcu101根据测试终值ltdd为感烟控制芯片102设置正常报警的阈值nl。此时，mcu101根据以下公式生成正常报警的阈值：

nl＝ltdd+nlb；其中，nlb为偏移量。

在本实施例中，感烟控制芯片102包括8位模数转换器，这使得烟雾报警器的阈值的标定系统具有较高的精度和较佳的动态范围。在其他可选的实施方式中，感烟控制芯片的模数转换器的位宽较佳为6位或7位。

参照图1，本实施的烟雾报警器的阈值的标定系统还包括无烟盒体103，无烟盒体103包围一无烟空间104，mcu101和感烟控制芯片102设置于该无烟空间104中。

本实施的烟雾报警器的阈值的标定系统通过线性自适应算法，自动调整感烟控制芯片内部的增益，将ltd值控制在合理的范围之内，从而消除迷宫的差异对灵敏度的影响，能够实现高精度的无烟标定，提高了烟雾报警器的阈值的标定的精度，保证了烟雾报警器的检测精度，并且可以避免因为批次性偏差导致烟雾报警器被报废而造成的成本消耗。

本实施例还提供一种烟雾报警器的阈值的标定方法，该标定方法采用本实施的烟雾报警器的阈值的标定系统实现。参照图2，该标定方法包括以下步骤：

步骤s201、设置ltd最小值、ltd最大值。其中，ltd最小值为ltdmin，ltd最大值为ltdmax。

步骤s202、设置增益值。增益值为g。

步骤s203、感烟控制芯片接收增益值，并进行ltd测试，输出ltd测试值。

步骤s204、判断ltd测试值是否大于ltd最小值且小于ltd最大值，若是，则执行步骤s206；若否，则执行步骤s205。

步骤s205、根据线性算法调整增益值，得到新的增益值，将增益值更新为新的增益值，并执行步骤s203。

步骤s206、根据ltd测试值为感烟控制芯片设置正常报警的阈值。

在使用本实施的烟雾报警器的阈值的标定方法进行标定时，首先，在步骤s201中，mcu101为烟雾报警器的感烟控制芯片102设置ltd最小值ltdmin、ltd最大值ltdmax。为了提高阈值标定的精度，在步骤s201中，mcu101还为烟雾报警器的感烟控制芯片102设置ltd中心值ltdmean，ltd中心值ltdmean大于ltd最小值ltdmin，并小于ltd最大值ltdmax。ltd中心值ltdmean、ltd最小值ltdmin、ltd最大值ltdmax可以根据感烟控制芯片102的精度、动态范围合理设置。

在步骤s202中，mcu101为感烟控制芯片102设置增益值g。最初设置的增益值称为缺省增益。设置完成后，mcu101启动感烟控制芯片102进行ltd测试。

然后，在步骤s203中，感烟控制芯片102接收该增益值g，并进行ltd测试，并输出ltd测试值ltdt。

接下来，在步骤s204中，mcu101接收ltd测试值ltdt，并判断ltd测试值ltdt是否大于ltd最小值ltdmin且小于ltd最大值ltdmax。若判断为是，则说明ltd测试值ltdt处于期望的阈值区间内，在该阈值区间内，该烟雾报警器具有较高的检测精度，其阈值没有批次性偏差，不会影响该烟雾报警器的灵敏度测试，不会导致该烟雾报警器报废。则执行步骤s206，mcu101根据此时的ltd测试值ltdt为感烟控制芯片102设置正常报警的阈值nl，nl＝ltdt+nlb；其中，nlb为偏移量。

若判断为否，则说明该烟雾报警器的阈值具有批次性偏差，需要对其阈值进行校正，执行步骤s205。在步骤s205中，mcu101根据线性算法调整增益值，得到新的增益值。在本实施例中，新的增益值gn＝g×ltdmean/ltdt；其中，g为增益值(即调整前的增益值)。mcu101将增益值g更新为新的增益值gn，并将更新后的增益值输出至感烟控制芯片102，并启动感烟控制芯片102按照更新后的增益值进行ltd测试，执行步骤s203。

然后，在步骤s203中，感烟控制芯片102按照更新后的增益值进行ltd测试，并输出新的ltd测试值。接下来，在步骤s204中，mcu101再从感烟控制芯片102接收新的ltd测试值，并判断ltd测试值是否大于ltd最小值ltdmin且小于ltd最大值ltdmax。如此往复，直至mcu101从感烟控制芯片102接收到的ltd测试值大于ltd最小值ltdmin且小于ltd最大值ltdmax，则执行步骤s206。将此时的ltd测试值称为测试终值ltdd。在步骤s206中，mcu101根据测试终值ltdd为感烟控制芯片102设置正常报警的阈值nl。此时，mcu101根据以下公式生成正常报警的阈值：

nl＝ltdd+nlb；其中，nlb为偏移量。

在本实施例中，感烟控制芯片102包括8位模数转换器，这使得烟雾报警器的阈值的标定方法具有较高的精度和较佳的动态范围。在其他可选的实施方式中，感烟控制芯片的模数转换器的位宽较佳为6位或7位。

本实施的烟雾报警器的阈值的标定方法尤其适用于在无烟空间中进行无烟标定。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。