专利名称：烟雾报警器的改进的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于检测环境状态特别是火灾与烟雾的环境报警设备与系统以及这类烟雾报警器装置的驱动。
发明
背景技术：
目前，烟雾报警器装置普遍配有从标准主电源引起的电源(如交流240伏)、内部备用电池(如9伏直流电池)、烟雾检测传感器单元(通常为光电或电离设计)和发声器。这类装置备有连接主电源的端子。
在大型建筑内，一般可能有几种不同类型的检测设备，诸如烟雾检测器与热检测器以及互连到报警监视板的报警设备。这类报警监视板通常监视整幢大楼的检测器，一旦检测出确定的检测信号，监视板就适时地驱动报警设备。公寓楼里的典型报警设备由接到监视板的大楼走廊里的发声器组成，然而这类报警系统可能只是通过报警监视板的集中控制才被驱动。这类监视面板包括昂贵的设备，而且安装与保养费用一般很大。由于所有的指令通信均由监视面板启动，所述系统还较复杂，不很灵活。
火灾报警系统设计者面临的另一个问题，是在大楼(特别是公寓楼)的不仅希望在最光检测出火灾的地方能驱动报警器，还希望在整幢大楼都能驱动报警器，从而居住者在其自己的住地、房间或单元里将拥有必要的早期报警。早期报警提供了额外的撤离大楼的时间。由于公寓楼中的报警系统一般由接至监视板的大楼走廊里的发声器组成，所以特别在居住者入睡时，系统不是总能有效地通知大楼的居住者，因为发声器装在居室的外面。
美国专利No．5，587，705解决了这些问题，其办法是提供一种烟雾检测器，它通过使报警器直接与其它烟雾检测器联系而与同样设计的其它烟雾检测器一起操作，无需中间的大灾监视面板。在该专利中，通信由检测烟雾的检测器后动。检测器发出自己的报警声，并将某一频率的无线电信号发送给调谐到该频率的其它邻近的检测器。接收该无线电信号的检测器发出脉冲式报警声，对远离启动烟雾检测器的大楼居住作为一种早期报警系统。这种系统虽然实现了不集中的控制，但是仍缺乏灵活性，尤其是因为只有在无线电接收距离内的检测器才能同时发声，还因为这些检测器只能与其它兼容的检测器通信。后一点意味着要花相当大的费用在大楼内安装这类检测器，因为所有的检测器必须为同一类型才能构成一种有效的系统。
在公共区域使用互连的报警装置而产生的另一个问题，在于往往很难识别是哪个装置最先发出了报警信号。该问题还与识别某个噪扰报警器的状态相关，这种报警器过份敏感，容易发出误报警。
众多烟雾报警装置用户碰到的还有一个问题是每个装置中备用电池的状态不很清楚。在过去，当电池电平低于阈值电平时，烟雾报警装置通常利用发声器产生一警告啁啾声。然而，这本身就有一个问题，若在同一区域装有若干只报警装置，则不识别是哪一个装置在发出啁啾声。对于听力差的人而言，因为啁啾声不易被他们听见，所以这个问题更为严重。
因此，本发明的一个目的是提供一种与其它装置的通信能力更加灵活的报警装置。
本发明的另一个目的是缓解现有技术的至少一个问题。
发明内容
本发明提供一种环境状态检测报警装置，它包括(a)传感器；(b)发声器；(c)主电源端接线；(d)能与一个或多个其它报警装置互连的检测输入／输出(I／O)端子；及(e)能与一个或多个外部装置联系的第四端子；其中，发声器一旦通过传感器、检测I／O端子或第四端子中的任何一个接收到驱动信号就被驱动。这种装置可以检测的环境状态包括烟雾、发热、运动或甚至某种特定的有害气体。
包含“第四端子”的优点在于检测器在其通信方面具有很大的灵活性。即，在配备检测器单元的各种系统构成中，装置能接收来自外部源和其它检测器的启动信号。能向烟雾报警装置发出信号的外部源，例如有兼容的洒水灭火系统或甚至某种报警监视板。在检测器能与报警监视板通信的检测器例中，可将这些检测器逐步引入大楼检测器系统而仍与其它检测器保持兼容，因为监视板可以用作中间媒体。
另一个优点是可把第四端子用作输出端面操作诸如附加外部频闪放电管或警笛等外部装置。
根据本发明的另一方面，提供了一种烟雾报警装置，它包括(a)备用电池；(b)电池状态检测器；(c)目视指示器；其特征在于，电池状态检测器一旦检测出电池状态差，将驱动目视指示器。
根据本发明的再一个方面，提出了一种在多个互连的报警装置中检测始发报警装置的方法，其中每个报警装置都包括目视与可听的报警指示器，所述方法包括以下步骤a)一旦检测出始发报警装置的报警信号，就驱动每个报警装置中的可听报警批示器和始发报警装置中的目视报警指示器；b)一旦检测到报警信号中断，就不驱动每个装置中的可听报警指示器；及c)对始发报警器中的目视指示器的驱动保持一段时间。
附图简述
图1示出本发明一实施例的烟雾报警装置的方框图。
图2表示三个图1所示同样的烟雾报警器装置的互连。
图3表示三个图1所示同样或类似的烟雾报警器装置和报警监视板的第一种设置。
图4表示三个烟雾报警器装置和报警监视板的第二种设置。
详细描述现在参照图1，图中示出根据本发明一较佳实施例的烟雾报警器装置的示意图。
主电源在有源端6与中性端3进入电源转换器5，后者在用于对报警装置供电的电源轨15上将主电源转换到约10伏。绿光LED17接至电源转换器5，在所述转换器正常工作时发光，以目视方式表明交流主电源已接通，烟雾报警器装置起作用。该装置包括接至电池监视器模块13和二极管11的阳极的一次性备用电池7。二极管11的阴极接至电源转换器5的输出端。通过将备用电池7经二极管11接至电源轨15，电池在主电源或电源转换器5故障时提供电力支持。
电池监视器模块13还接至黄光LED19，如果电池7的电压跌到低于阈值电平，电池监视器模块13就点亮LED19。因此，通过使黄光LED点视或闪烁以目视识别备用电池失效的报警装置，克服了用“啁啾声”表示备用电池电平低而相关的混乱状况，这一特性可能特别有利于采用可调换或可再充电电池的电离型与光电型烟雾报警器。此外，目视指示可用作电池电平的独特指示或与可听的“啁啾”指示一起使用。
该报警装置还包括一块监视检测器模块23的数字逻辑芯片21。这种检测器最好是一种烟雾或火灾检测器，但同样可以是用于检测诸如特定气体或平移运动等其它状态的检测器。在检测器是一种烟雾或火灾检测器的实施例中，在检测出烟雾或发热时，检测器模块23就发出信号。按下测试钮29令测试发生器30向逻辑芯片21发送仿真烟雾检测信号，可以模拟检测器模块23在检测烟雾时的工作情况。
逻辑芯片21还能从检测I／O端子27或第四端子4(+9伏)接收驱动信号，该信号通过逻辑芯片21让蜂鸣器31发声而作为早期报警装置。
现在说明图1中烟雾检测器单元的工作。一旦检测到来自烟雾检测模块23的烟雾检测信号，逻辑芯片21就将双向检测I／O端子27和第四端子4置成特定的逻辑电平(如9伏电位)，以指示烟雾检测信号并表示有火灾。于是红光LED25锁入高电平，从而即便在烟雾检测器模块23不再发生烟雾检测信号以后，它仍不去激励。锁存器可以是报警LED控制模块24的组成部分，或可以配置逻辑芯片21。逻辑芯片21还驱动蜂鸣器31。
蜂鸣器继续发声，直到来自烟雾检测器模块23的信号表明已不再检测到烟雾，此时逻辑芯片21去激励蜂鸣器31，使检测I／O端子27和第四端子4返回低电平，并向报警LED控制模块24发送一否定信号。蜂鸣器去激励后，红光LED25保持亮一会儿，然后自动暗淡下去。通常，LED25在约5分钟后暗掉。
检测I／O端子接至其它兼容报警装置相应的检测I／O端子。因此，当检测到烟雾时，将图1报警装置的检测I／O置成高电平，通知任何一个连接的报警装置已检测到火灾，导致它们自己的报警器驱动，从而对大楼其它部分的居民构成早期警告报警。相反地，图1的烟雾报警器能接收来自另一远地报警装置的信号，并让其报警发声而作为早期警警告装置。这些特征将特地参照图2作更详细的讨论。
第四端子4是除了检测I／O端子以外的一个端子，它连接至一个或多个外部的兼容装置。因此，它可以通知一个或多个外部装置检测到烟雾，从而让它们作出相应的响应。例如，第四端子可直接向酒水灭火系统发出信号以驱动洒水灭火系统。第四端子还可接收来自外部装置的信号以驱动该报警装置作为早期警告。第四端子4直接或间接与逻辑芯片21相接，图1为间接连接方法。
如果逻辑芯片接收到来自检测I／O端子27或第四端子4的驱动信号，它就驱动蜂鸣器31。此时，“早期警告”蜂鸣器可以不同于“驱动检测器”蜂鸣器，因而楼内居民可以凭听觉确定他们的报警是驱动报警还是早期警告报警。
图2进一步示出经检测I／O端子27互连的多个报警装置的工作情况，报警装置A、B、C同图1的报警装置相同，故描述中使用同样的标号。所有三个报警装置的检测I／O端子由电缆33接在一起。在最靠近某个报警装置例如装置A发生火灾时，该装置中烟雾检测器模块将检测出有关烟雾并产生检测信号。装置A中逻辑芯片21A将监视检测I／O端子27，发现它浮地并将其置于高电平，还锁存红光报警LED25A并驱动蜂鸣器31A。逻辑芯片21A中检测I／O端口27A一旦置成高电平，报警装置13和C中逻辑芯片的双向逻辑端口21B、21C将分别通过接至电缆33而变成高电平。一旦装置B与C中的逻辑芯片在其双向检测I／O端子27B、27C检测到报警状态，它们将分别驱动其蜂鸣器31B、31C。
接着，在报警装置A中的烟雾检测器模块23A不再处于烟雾检测状态的这一时刻，逻辑芯片21A将I／O端子27A返回低电平，从而连接的双向检测I／O端子27B与27C也降至低电平。所有装置中的逻辑芯片也对其各自的蜂鸣器去激励。然而，装置A中的报警LED25A将保持发亮例如约5分钟，从而向观察者表明正是该装置始发了第一报警信号。这样，即使在报警装置都停止发声以后，仍能方便地识别出该始发报警器而无需复杂的布线。
这样的指示有助于早期识别火灾或报警源，结果减少了查找花费的时间及相关的费用。还能让楼内居民识别是否在他们的房内驱动了报警器，而如果房内报警器未被驱动，则报警发生在远处。这种警告诊断特征可由本发明的烟雾报警器装置提供而无需额外的硬件，结果节省了设备与人工费用。
在另一实施例中，当装置A检测出烟雾而装置B与C中的逻辑芯片在I／O端子27B、27C检测报警状态从而驱动其蜂鸣器时，它们的报警LED25B、25C也可被驱动，但不锁存。因此，当I／O端子的信号降到低电平时，对蜂鸣器去激励，同时对报警LED25B、25C去激励，只让装置A的报警LED25A保持发亮预定的时间，以便表明该始发报警信号的装置。
在图3和4中，把诸烟雾报警器装置表示为集成在大楼的警告系统中。这时通过设置“第四端子”(在图3的每个装置上用标号43A、43B、43C表示)并将这些端子直接或间接地接至某一外部装置而实现的。间接连接至外部装置的一个例子是通过一块报警监视板。图3和4都示出这一布局。
现在参照图3，图示的结构有三个与图1同样或类似类型的烟雾报警器装置D、E、F，还有一块报警监视板41，它利用三只常开(即去赋能时断开)继电器45、46、47同每个报警装置接口。根据本发明，报警装置D、E、F可方便地用报警监视板41驱动。这种能力是在每个报警装置中设置外部可接触的+9伏“第四”端子43D、43E、43F而实现的。
在外部装置利用例如其一个或多个接线49将灾害智能监视板41时，它可以决定驱动报警装置D、E、F。驱动这些报警装置是让电流通过继电器45、46、47实现的。该电流对继电器45、46、47中的继电器线圈赋能而闭合开关50、51、52，从而将检测I／O端子27A、27B、27C接至它们各自的“第四”端子4D、4E、4F。因此，每个报警装置D、E、F都将进入报警状态。应该指出，如在较佳实施例中一样，报警装置都不锁存它们的报警LED25D、25E、25F，锁存只发生在始发报警装置中，而在目前情况下，报警信号不在任何报警装置中始发。
应指出，在图3实施例中，所有报警装置D、E、F都与报警监视板41并联，诸报警装置并不互连(即每个报警装置的I／O检测端子相互不直接连接)。因此，这表示诸报警装置像烟雾报警器那样是独立工作的，如果驱动信号由报警监视板经第四端子4D、4E、4F发送，才会同时驱动。但要指出，虽然每个报警装置D、E、F不能像早期警告系统那样相互驱动报警器，但是它们都能经继电器45、46、47分别对报警监视板41发送信号，通知该面板有火灾，由此面板能驱动诸如洒水灭火系统一类的外部装置或附加的外部频闪放电管或警笛。
现在参照图4，图示的另一种结构有一块监视板41和三个与图1装置相同或类似的报警装置G、H、J。利用这一结构，用一只继电器55只连接一个报警装置(G)。公用导线33互连检测I／O端子27G、27H、27J。在监视板41确定烟雾报警状态存在时，它对继电器55的线圈赋能，由此闭合开关57并对检测I／O端子27G与第四端子4G都赋能，结果逻辑芯片21G识别出报警状态而驱动蜂鸣器31G，并有选择地驱动报警LED25G。由于检测I／O端子27G已用电缆33接至检测I／O端子27H、27J，故报警装置H与J同样进入报警状态。虽然每个报警装置都可照亮其报警LED，但是报警装置都不锁存它们的LED，原因在于报警指令是由监视板41而不是由任何报警装置G、H、J始发的。
应该指出，图4与图3实施例之间的差异在于诸报警装置在本例中互连的，因此在该例中，若报警装置G检测出烟雾，它就驱动了其它互连的检测器H与J。
因此，研究了所有这些例举与实施例后就明白了，I／O检测端子与第四端子相，使每个烟雾报警器在设置合适的结构方面增强了灵活性。
本发明不限于任一特定形式，应该明白，上述实施例的细节可作变动以满足不同的要求。例如，报警装置的第四端子不必经继电器用硬线接至外部装置，例如可以经无线电连接实现连接。唯一要求是第四端子能与一个或多个外部装置发生联系。
另外，可以有另外的报警装置布局，包括配备报警监视板或直接接至一个或多个外部装置的其它结构。
权利要求
1．一种环境状态检测报警装置，包括传感器；发声器；主电源端子接线；适合与一个或多个其它报警装置互连的检测输入／输出(I／O)端子；及适合与一个或多个外部装置发生联系的第四端子；因而一旦经任何一个传感器、检测器I／O端子或第四端子接收到驱动信号，发声器被驱动。
2．如权利要求1所述的环境状态检测报告装置，其特征在于，第四端子经报警监视面板与一个或多个外部装置发生联系。
3．如权利要求1或2所述的环境状态检测报告装置，其特征在于，报警装置要检测的环境状态是烟雾。
4．如权利要求1-3任一所述的环境状态检测报告装置，其特征在于，第四端子适合于在报警装置作出确定的检测时将信号发送给一个或多个外部装置，并接收来自至少一个外部装置的驱动信号。
5．如权利要求2所述的环境状态检测报告装置，其特征在于，第四端子适合于在报警装置作出确定的检测时将信号发送给一个或多个外部装置，并接收来自报警监视面板的驱动信号。
6．一种报警系统，其特征在于包括多个如权利要求1-5中任一权项所述的环境状态检测报警装置。
7．如权利要求6所述的报警系统，其特征在于多个环境状态检测报警装置经它们各自的检测I／O端子互连起来。
8．一种烟雾报警装置，包括a)备用电池；b)电池状态检测器；c)目视指示器；其特征在于，电池状态检测器一旦检测出电池状态差，就驱动目视批示器。
9．一种基本上如本文所述的烟雾报警装置。
10．一种在多个互连的报警装置中检测始发报警装置的方法，其中每个报警装置包括目视和可听的报警指示器，所述方法包括步骤a)一旦检测出始发报警装置中的报警信号，就驱动每个报警装置中的可听报警指示器和始发报警装置中的目视报警指示器；b)一旦检测出报警信号中止，则对每个装置中的可听报警指示器去激励；及c)保持驱动始发报警器中目视指示器一段时间。
11．一种基本上如本文所述的在多个互连的报警装置中检测始发报警装置的方法。
全文摘要
一种环境状态检测报警装置,特别是一种烟雾报警器,它包括传感器(23)、发声器(31)、主电源端子接线(1、3)、适于与一个或多个其它报警装置互连的端子(27),以及适于同一个或多个外部装置发生联系的第四端子。外部装置可以是洒水灭火系统、报警监视板、附加的外部频闪放电管或警笛。所述装置可用于各种结构的报警系统,除了与其它报警装置联系外,可以驱动外部装置或被外部装置驱动。
文档编号G08B17/10GK1292910SQ99803903
公开日2001年4月25日 申请日期1999年1月14日 优先权日1998年1月14日
发明者周安琪, M·奥依 申请人:Psa产品有限公司, 弗耐蒂克斯(香港)有限公司