专利名称：采用一条线型温度感知元件的数据融合的报警方法
技术领域：
本发明涉及一种采用一条线型温度感知元件的数据融合的报警方法，该报警方法中的温度感知元件是一条线型温度感知元件，该线型温度感知元件的信号输出端子与电信号测量装置(也称转换盒)电连接，电信号测量装置实时采集上述温度感知元件的不等效的两个电参数，并根据两个电参数的数据融合结果进行火灾报警(定温、差温或差定温报警)。
背景技术：
在现有技术中，常用的线型定温、差温或差定温火灾探测器是一种用途广泛的线型火灾探测器，其主要特点是使用了一条线型温度感知元件(空气管或缆式NTC型感温电缆或缆式热电偶型感温电缆)，并只对线型温度感知元件的一个电参数实时检测。附
图1显示了传统的缆式线型感温火灾探测器的结构，探测器由三部分组成感温电缆(温度感知元件)100；电信号测量装置(转换盒)200；终端盒300。终端盒用于检测感温电缆的短路及断路故障(在某些情况下也可以取消)；电信号测量装置用于测量感温电缆两个端子之间的电阻、电压、电流或其它电参数。附图2显示了传统的空气管式线型感温火灾探测器的结构，探测器由三部分组成空气管(温度感知元件)101；电信号测量装置201；压力—电信号转换器400。线型火灾探测器的感温电缆或空气管是一个线型温度感知元件，当其中的某一段受热时，与电信号测量装置的值发生变化，电信号测量装置根据测得的上述温度感知元件的电参数大小及变化率分别进行定温及差温报警。电参数的大小取决于四个因素即火灾探测器所处的环境温度Ti；温度感知元件的使用长度Lm；温度感知元件的受热部分的长度L；温度感知元件的受热部分的温度T。在火灾探测器所处的环境温度Ti、温度感知元件的使用长度Lm一定时，电信号测量装置测得的上述温度感知元件的电参数的大小取决于温度感知元件的受热长度L和受热部分的温度T。电参数的变化率的大小取决于六个因素即火灾探测器所处的环境温度Ti；探测器所处的环境温度Ti随时间的变化率Ti’；温度感知元件的使用长度Lm；温度感知元件的受热部分的长度L；温度感知元件的受热部分的温升速率T’；温度感知元件的受热部分的温度T。通常探测器所处的环境温度Ti随时间的变化率Ti’的值很小，可以忽略它对电参数的变化率的影响。在火灾探测器所处的环境温度Ti、温度感知元件的使用长度Lm、温度感知元件的受热部分的温度T一定时，电信号测量装置测得的上述温度感知元件的电参数的变化率的大小取决于温度感知元件的受热长度L和受热部分的温升速率T’。
通常线型感温火灾探测器根据一定受热长度条件下受热部分温度的大小进行定温报警；根据一定受热长度条件下受热部分的温升速率的大小进行差温报警。在实际的火灾中和实验室条件的测试试验中，温度感知元件的受热部分的温度(或温升速率)和长度均发生变化。显然，上述的由单根线型温度感知元件构成的线型感温火灾探测器的单个电参数的大小及变化率并不能完全反映线型温度感知元件受热部分的温度(或温升速率)的大小，而是反映了温度感知元件受热部分的温度和受热长度的综合结果(或温升速率和受热长度的综合结果)。根据线型感温火灾探测器的技术标准，一个合格的线型感温火灾探测器必须通过一定受热长度条件下的动作试验和各种不同受热长度条件下的不动作试验的两项检测，而合格与不合格的判定主要依据线型温度感知元件的受热部分的温度或温升速率这一单一参数的数值。可见，现有技术中的采用单一线型温度感知元件的并对线型温度感知元件的单一的电参数进行检测的线型感温火灾探测器，无法准确的测定温度感知元件受热部分的温度的大小或温度的变化率的大小，因而无法在火灾情况下进行准确报警，也很难通过根据线型火灾探测器的技术标准对线型火灾探测器进行的动作试验和不动作试验的两项测试。因此，需要提出一种新的数据融合的报警方法，提高线型火灾探测器的报警精度和最大使用长度，并且减少探测器的误报率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种采用一条线型温度感知元件的数据融合的报警方法，该报警方法中的温度感知元件是一条线型温度感知元件；电信号测量装置实时检测该条线型温度感知元件的两个不等效的电参数，并根据测得的温度感知元件的两个电参数的数值融合的结果进行火灾报警。
本发明的目的是由下述技术方案实现的一种采用一条线型温度感知元件的数据融合的报警方法，使用一条线型温度感知元件作为报警信号发生器，所述的温度感知元件具有至少一条探测体和至少一对信号输出端子，所述的信号输出端子与电信号测量装置电连接；所述的温度感知元件可以输出两个不等效的电参数a和电参数b；设定一个与所述的电参数a和电参数b相关的二元函数f(a，b)，将二元函数f(a，b)与电参数a和电参数b数值的对应数据输入电信号测量装置；将一常数d输入电信号测量装置；令电信号测量装置实时采集获得某一时刻的电参数a的数值a1和电参数b的数值b1，所述的电参数a和电参数b是所述的温度感知元件输出的两个不等效的电参数；令电信号测量装置根据所述的数值a1和数值b1与在先输入的所述二元函数f(a，b)的数据运算产生一个评价用二元函数值f(a1，b1)，将该二元函数值与所述的常数d进行比较，根据比较结果，由电信号测量装置发出火灾报警信号或不发出火灾报警信号。
一种采用一条线型温度感知元件的数据融合的报警方法，使用一条线型温度感知元件作为报警信号发生器，所述的温度感知元件具有至少一条探测体和至少一对信号输出端子，所述的信号输出端子与电信号测量装置电连接；所述的温度感知元件可以输出两个不等效的电参数a和电参数b；设定一个与变量at1、bt1、at2、bt2相关的函数f(at1，bt1，at2，bt2)，该函数f(at1，bt1，at2，bt2)与所述的变量at1，bt1，at2，bt2成对应的函数关系，所述的变量at1、bt1是所述电参数a和电参数b在一个时刻的检测值，所述的变量at2、bt2是所述电参数a和电参数b在另一个时刻的检测值，将函数f(at1、bt1、at2、bt2)与所述变量at1、bt1、at2、bt2的对应数据输入电信号测量装置；将一常数d输入电信号测量装置；令电信号测量装置采集获得t1时刻的电参数a的数值a1及电参数b的数值b1和t2时刻的电参数a的数值a2及电参数b的数值b2；令电信号测量装置根据数值a1、a2及数值b1、b2与在先输入的所述函数f(at1、bt1、at2、bt2)的数据运算产生一个评价用函数值f(a1，b1，a2，b2)；t2时刻与t 1时刻之间的时间段为Δt，Δt＝t2-t1；将所述的评价用函数值与所述的常数d进行比较，根据比较结果，由电信号测量装置发出火灾报警信号或不发出火灾报警信号。
本发明与已有技术相比具有如下优点1、由于本发明将一条线型温度感知元件的两个不等效的电参数的数值有机地结合在一起，消除了线型感温探测器温度感知元件的受热长度对其火灾报警功能的影响，提高了探测器的报警准确度，并且有效地减少了探测器的误报率。
2、使用该发明可以估算出火灾情况下的线型感温火灾探测器的受热部位的温度和长度，实现了利用线型感温火灾探测器来监视火灾蔓延的性能突破。
3、本发明采用的温度感知元件具有可逆性，当探测器完成报警后，随着警情的解除，环境温度的自然恢复，该温度感知元件能恢复其初始状态，所以报警后可以重复使用。
以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
图1、传统的缆式线型火灾探测器的结构示意2、传统的空气管线型火灾探测器的结构示意3、本发明的实施例一的探测器的结构示意4、本发明的温度感知元件的形式之一的结构示意5、本发明的温度感知元件的形式之二的结构示意6、本发明的温度感知元件的形式之三的结构示意7、本发明的温度感知元件的形式之四的结构示意8、本发明的温度感知元件的形式之五的结构示意9、本发明的温度感知元件的形式之六的结构示意10、本发明的温度感知元件的形式之七的结构示意11、本发明的温度感知元件的形式之八的结构示意12、本发明的温度感知元件的形式之九的结构示意13、本发明的温度感知元件的形式之十的结构示意图具体实施方式
实施例一一种采用一条线型温度感知元件的数据融合的报警方法，使用一条线型温度感知元件作为报警信号发生器，参见图3，所述的温度感知元件501具有至少一条探测体502和至少一对信号输出端子503，所述的信号输出端子与电信号测量装置500的端口a、b电连接；所述的温度感知元件可以输出两个不等效的电参数a和电参数b；设定一个与所述的电参数a和电参数b相关的二元函数f(a，b)，将二元函数f(a，b)与电参数a和电参数b数值的对应数据输入电信号测量装置；将一常数d输入电信号测量装置；令电信号测量装置实时采集获得某一时刻的电参数a的数值a1和电参数b的数值b1，所述的电参数a和电参数b是所述的温度感知元件输出的两个不等效的电参数；
令电信号测量装置根据所述的数值a1和数值b1与在先输入的所述二元函数f(a，b)的数据运算产生一个评价用二元函数值f(a1，b1)，将该二元函数值与所述的常数d进行比较，根据比较结果，由电信号测量装置发出火灾报警信号或不发出火灾报警信号。
在本实施例中，所述的电参数是指电压、电阻、电流、电容、电感、时间常数或固有频率(共振频率)等参数，或者是指上述参数随时间的变化率。
在本实施例中，所述的电信号测量装置是用于测量电压、电阻、电流、电感、电容、时间常数或固有频率(共振频率)等信号的仪器或仪表，也叫转换盒或微机头或微机调制器或检测模块等。
所述的电参数a与电参数b不等效是指在线型温度感知元件的受热长度不确定的条件下，对线型火灾探测器进行实验室及实际火灾的升温或降温测试中，所检测到的电参数a与电参数b的各个时刻的一系列数据不构成一定的函数关系，即a≠f1(b)或b≠f2(a)，也就是说，不能根据某一时刻的电参数a(或电参数b)的数值，由确定的函数关系求得该时刻电参数b(或电参数a)的数值。
实现电参数a和电参数b不等效的方式有多种，例如方式一所选取的线型温度感知元件为NTC型感温电缆(负温度系数特性感温电缆)，其一对信号输出端子之间输出的电容a与电阻b两个电参数信号不等效；方式二所选取的线型温度感知元件为连续热电偶型感温电缆，其一对信号输出端子之间输出的电容a与电压b两个电参数信号不等效；方式三所选取的线型温度感知元件为PTC型感温电缆(正温度系数特性感温电缆)，其一对信号输出端子之间输出的时间常数a与电阻b两个电参数信号不等效；方式四所选取的线型温度感知元件为NTC型感温电缆，其一对信号输出端子之间的输出的电压a和电阻b两个电参数信号不等效；方式五所选取的线型温度感知元件为连续热电偶型感温电缆，其一对信号输出端子之间的电压a和电阻b两个电参数信号不等效；方式六所选取的线型温度感知元件为大长度(例如长50～300米)的PTC特性金属丝，其金属丝两端的电阻信号a和金属丝的超声波振动固有频率(共振频率)电信号b两个电参数不等效。
方式七所选取的线型温度感知元件为石英晶体丝，其石英晶体丝两端的电容信号a和石英晶体丝交流电振荡固有频率(共振频率)电信号b两个电参数不等效。
本实施例中，之所以要求一条线型温度感知元件具有两个不等效的电参数，是因为只有在这种情况下，才可以融合两个电参数a、b的大小并产生出一个报警参量，原理如下在线型温度感知元件的使用长度Lm和所处的环境温度Ti一定(或者忽略环境温度变化的影响)的情况下，两个电参数a、b分别取决于温度感知元件的受热部分的长度L和温度T(或温升速率T’)，即a＝f1(L，T)或a＝f1(L，T’)；b＝f2(L，T)或b＝f2(L，T’)；当一条温度感知元件的两个电参数a、b不等效时，上述的两个以L、T(或T’)为未知数的二元方程构成一个有解的二元方程组，在确定了a、b的具体数值后可以由方程组求出L、T(或T’)的具体数值，L、T(或T’)的大小分别代表了火灾的规模和火灾的程度。线型温度感知元件通常依据T的大小进行定温报警，依据T’的大小进行差温报警。
在本实施例中，所述的某一时刻是指电信号测量装置根据设定的程序指令按一定的时间间隔对一条温度感知元件的两个电参数a、b进行实时采样中的一次采样所对应的时刻，由于本发明的测量属于静态测量的范畴，所谓的时刻并不要求是一个绝对的时刻，可以允许较大的时间迟滞。实际实施时，可以用两个采样通道，先、后对一条温度感知元件的两个不等效的两个电参数进行采样，也可以用一个采样通道，先、后对一条线型温度感知元件的两个不等效的电参数分别进行采样，先后采样的时间间隔可以根据需要设定，以不产生过大的滞后而影响火灾报警的准确性和响应速度为前提条件，尽管不等效的两个电参数的采样时刻不一样，但可以认为是同一时刻。为了提高报警的可靠性，可以对某一时刻的a或b进行数字滤波处理，即在运算f(a，b)中使用的a或b的数值还可以分别是某一小的时间段中的几次采样数值的平均值(在计算平均值时可以剔除一些分散性较大的采样值)，a或b的数值可以是相同的时间段的一条温度感知元件的电参数的采样数值的平均值，也可以是不同的时间段的电参数的采样数值的平均值，但两个时间段的大小差异不宜过大，两个时间段的间隔不宜过大(不宜超过30秒)，以免影响火灾报警的准确性和响应速度；在运算f(a，b)中使用的a或b的数值，也可以采用这种方式其中的一个数值为一次采样值，另一个数值是一个时间段中的几次采样数值的平均值。
在本实施例中，所述的线型温度感知元件的受热部分的温度T(或温升速率T’)可以是线型温度感知元件的受热部分的实际温度(或温升速率T’)，也可以是线型温度感知元件的受热部分的外表围绕的热空气的温度(或温升速率T’)，这两个温度(或温升速率T’)之间存在有一定的函数关系。忽略热传递过程造成的线型温度感知元件的受热部分的实际温度(或温升速率T’)与线型温度感知元件的受热部分的外表围绕的热空气的温度(或温升速率T’)之间的差别，可以近似认为上述两个温度(或温升速率T’)的大小相同。在实验室测试中，通常线型温度感知元件的受热部分的各段的温度(或温升速率T’)均匀相等。在实际的火灾实验中，线型温度感知元件的受热部分的各段的温度(或温升速率T’)不一定均匀相等，但可以把线型温度感知元件的受热部分的不同段的温度(或温升速率T’)的平均值作为线型温度感知元件的受热部分的温度(或温升速率T’)。
所述的运算结果f(a1，b1)的数值与所述的常数d进行比较报警的方式有五种f(a1，b1)大于d时进行报警；f(a1，b1)小于d时进行报警；f(a1，b1)大于或等于d时进行报警；f(a1，b1)小于或等于d时进行报警；f(a1，b1)等于d时进行报警。
在本实施例中，所述的二元函数f(a，b)是一个报警参量，所述的常数d是报警参量f(a，b)的报警阀值。f(a，b)与电参数a、b成对应的函数关系，其函数关系可以用列表、公式或曲线等形式给出，其具体的函数关系及报警阀值d的大小可以根据理论分析计算结果或探测器测试验结果或经验数据等来确定，以通过线型探测器的动作实验测试和不动作实验测试为前提条件。下面举例说明如何确定f(a，b)的具体形式及d的具体数值的方法步骤举例之一设定f(a，b)是线型温度感知元件的受热部分的温度T，即T＝f(a，b)，这样根据测得的某一时刻的a1、b1，运算得到的f(a1，b1)的具体数值是该时刻的线型感温探测器受热部分的温度T1的大小；设定输入到电信号测量装置中报警阀值d是一个具体的定温报警的温度值，如85℃或105℃，也可以是85℃、105℃的组合，当f(a，b)大于或等于85℃时进行一次报警，大于或等于105℃时进行二次报警。
下面说明f(a，b)的获得过程在线型温度感知元件的使用长度Lm和所处环境温度Ti一定的条件下，电参数a、b取决于线型温度感知元件的受热长度L和受热部分的温度T，可以通过进行各种受热长度及各种受热温度下的一系列实验，测得电参数a、b的一系列数据，对该数据用回归分析的方法进行分析处理及曲线拟合，可以取得电参数a、b与线型温度感知元件的受热长度L和受热部分的温度T的函数关系a＝f1(L，T)(1)b＝f2(L，T)(2)上述关系式(1)和(2)也可以通过理论计算的方式或理论计算与实验数据相结合的方式获得，关系式(1)和(2)构成了一个以L，T为未知数的二元方程组；通过代入法或消元法对上述方程组求解，求得线型温度感知元件的受热部分的温度T的具体表达式T＝f(a，b)(3)在测定了a、b的具体数值a1，b1后，将a1，b1代入式(3)可以求得对应的具体温度T1；再据式(1)或(2)求得具体的受热长度L1。
对于一个安装好的线型温度感知元件，其长度Lm是固定的，线型温度感知元件所处的环境温度Ti很难是恒定的，可能会有所变化，Ti的变化会影响由上述方法进行定温报警的准确度，在这种情况下，可以将一环境温度测量元件接入电信号测量装置，以修正环境温度的变化对报警温度的影响，具体方法如下报警参量可以随线型温度感知元件所处的环境温度Ti的变化而变化，即T＝f(a，b，Ti)，不同的环境温度对应着不同的报警参量的值，由电信号测量装置根据预先输入到其中的报警参量f(a，b，Ti)与环境温度的Ti函数关系的数据，根据实时检测获得的a、b、Ti的具体数据，运算求得报警参量的具体数值。环境温度可以采用单点测量的方式，也可以采用不同位置多点测量取平均值的方式。在下列情况下可以忽略环境温度Ti对受热部分的温度T的影响线型温度感知元件所处的环境温度Ti的变化很小；线型温度感知元件所处的环境温度Ti的变化对电参数a、b的影响很小；线型温度感知元件所处的环境温度Ti(通常在15℃~35℃之间)与设定的报警温度T相比很小。
报警阀值d也可以是一个相对的常数，即d可以随线型温度感知元件所处的环境温度Ti、环境湿度Hi的变化而变化，即不同的环境温度、环境湿度对应着不同的定温报警阀值，例如环境温度Ti小于25℃时，d＝85℃；Ti大于25℃时，环境温度Ti每升高一度，报警阀值d提高一度。由电信号测量装置根据预先输入到其中的报警阀值d与环境温度的Ti函数关系的数据，根据实时检测获得的Ti的具体数据运算求得d的具体数值。
报警阀值d也可以根据线型温度感知元件的受热长度的不同而进行变化，即不同的受热长度对应着不同的定温报警阀值，例如受热长度为一米时，d＝85℃；受热长度小于十米大于一米，每增加一米，报警阀值d降低0.5℃；受热长度超过十米，报警阀值d保持不变。
报警阀值d也可以根据探测器受热长度L的不同及所处的环境温度Ti、环境湿度Hi的不同而进行变化，即d是L、Ti、Hi的函数。在L、Ti、Hi中的一些参数保持不变时，d是剩余的参数的函数。
举例之二设定f(a，b)是线型温度感知元件受热部分的温升速率T’，即T’＝f(a，b)，这样根据实时测得的某一时刻的a1、b1，运算得到的f(a1，b1)的具体数值是线型温度感知元件的受热部分的温升速率T’；设定输入到电信号测量装置中报警阀值d是一个具体的差温报警的温升速率值，如10℃/min.、20℃/min.、30℃/min.等，也可以是10℃/min.、20℃/min.的组合，当f(a，b)大于或等于10℃/min.时进行一次报警，大于或等于20℃/min.时进行二次报警。
下面说明f(a，b)的获得过程在线型温度感知元件的使用长度Lm、所处的环境温度Ti、受热部分的温度T一定的条件下，电参数a、b取决于线型温度感知元件的受热长度L和受热部分的温度速率T’，可以通过进行各种受热长度、各种温升速率下的一系列实验，测得电参数a、b的一系列数据，对数据用回归分析的方法进行分析处理及曲线拟合，可以取得电参数a、b与线型温度感知元件的受热长度L和受热部分的温度速率T’的函数关系a＝f1(L，T’)(4)b＝f2(L，T’)(5)上述关系式(4)和(5)也可以通过理论计算的方式或理论计算与实验数据相结合的方式获得，关系式(4)和(5)构成了一个以L，T’为未知数的二元方程组；通过代入法或消元法对上述方程组求解，求得线型温度感知元件的受热部分的温度速率T’的具体表达式T’＝f(a，b)(6)在测定了电参数a、b的具体数值a1，b1后，将a1，b1代入式(6)可以求得对应的具体温度T1’；再根据式(4)或(5)求得具体的受热长度L1。
对于一个安装好的线型温度感知元件，其使用长度Lm是固定的，所处的环境温度Ti不是恒定的，Ti的变化会影响由上述方法进行差温报警的准确度，在这种情况下，可以将一环境温度测量元件接入电信号测量装置，以修正环境温度的变化对差温报警的影响，具体方法如下报警参量随线型温度感知元件所处的环境温度Ti的变化而变化，即T’＝f(a，b，Ti)，不同的环境温度对应着不同的报警参量的值，由电信号测量装置根据预先输入到其中的报警参量f(a，b，Ti)与环境温度的Ti函数关系的数据，根据实时检测获得的a、b、Ti的具体数据运算求得报警参量的具体数值。环境温度可以采用单点测量的方式，也可以采用不同位置多点测量取平均值的方式。在下列情况下可以忽略环境温度Ti对受热部分的温升速率T’的影响线型温度感知元件所处的环境温度Ti比较恒定；线型温度感知元件所处的环境温度Ti的变化对电参数a、b的影响很小；设定的T’的报警阀值很大。
报警参量也可以随线型温度感知元件的受热部分的温度T的变化而变化，即T’＝f(a，b，T)，不同的受热部分的温度T对应着不同的报警参量的值，由电信号测量装置根据预先输入到其中的报警参量f(a，b，T)与受热部分的温度T的函数关系的数据，根据实时检测获得的a、b、T的具体数据，运算求得报警参量的具体数值。
报警参量也可以同时随线型温度感知元件的受热部分的温度T、所处的环境温度Ti的变化而变化，即T’＝f(a，b，T，Ti)。
在举例之二中，电参数a、b分别是一个随时间变化率的电参数，a、b的大小可以直接检测得出，也可以间接获得，即通过分别检测并计算在设定的时间段Δt＝t2-t1中的、与电参数a、b相对应的两个电参数(例如a、b分别为Ω/s、V/s时所对应的两个电参数分别为Ω、V)的变化量获得，也就是说，变化率a、b实际上就是一定的时间段Δt内、与电参数a、b相对应的电参数的变化量。所述的设定的时间段Δt可以是等于线型感温火灾探测器进行动作实验时的报警响应时间段，也可以是等于根据需要给定的其它时间段。在计算a或b时所用的时间段Δt可以是同一时间段，也可以是不同的时间段。在计算a或b的数值时对应于一条温度感知元件的两个电参数的时间段Δt的长度应尽量相同，时间段之间的时间间隔应尽量减少，时间段Δt的确定应以保证探测器通过动作实验检测和不动作实验检测为前提条件。
报警阀值d也可以是一个相对常数，即可以根据线型温度感知元件所处的环境温度的Ti、环境湿度Hi的不同而进行变化，即不同的环境温度对应着不同的差温报警阀值，例如环境温度Ti小于25℃时，d＝10℃/min.；Ti大于25℃时，环境温度Ti每升高一度，报警阀值d提高1℃/min.。
报警阀值d的数值也可以根据受热部分的长度L的不同而进行变化，即不同的受热长度对应着不同的差温报警阀值，例如受热长度为一米时，10℃/min.；受热长度小于十米大于一米，每增加一米，报警阀值d降低0.5℃/min.；受热长度超过十米，报警阀值d保持不变。
报警阀值d还可以根据受热部分的温度T的不同而进行变化，即不同的受热部分的温度T对应着不同的差温报警阀值。温度T的获得参见举例一中的描述。
综上所述，报警阀值d可以是L、Ti、HI与T的函数，报警阀值d可以根据线型温度感知元件的受热部分的长度L的不同、受热部分的温度T的不同及所处的环境温度的Ti、环境湿度Hi的不同而不同。在L、Ti、Hi、T中的一些参数保持不变时，d是剩余的参数的函数。
实施例二一种采用一条线型温度感知元件的数据融合的报警方法，使用一条线型温度感知元件作为报警信号发生器，所述的温度感知元件具有至少一条探测体和至少一对信号输出端子，所述的信号输出端子与电信号测量装置电连接；所述的温度感知元件可以输出两个不等效的电参数a和电参数b；设定一个与变量at1、bt1、at2、bt2相关的函数f(at1，bt1，at2，bt2)，该函数f(at1，bt1，at2，bt2)与所述的变量at1，bt1，at2，bt2成对应的函数关系，所述的变量at1、bt1是所述电参数a和电参数b在一个时刻的检测值，所述的变量at2、bt2是所述电参数a和电参数b在另一个时刻的检测值，将函数f(at1、bt1、at2、bt2)与所述变量at1、bt1、at2、bt2的对应数据输入电信号测量装置；将一常数d输入电信号测量装置；令电信号测量装置采集获得t1时刻的电参数a的数值a1及电参数b的数值b1和t2时刻的电参数a的数值a2及电参数b的数值b2；令电信号测量装置根据数值a1、a2及数值b1、b2与在先输入的所述函数f(at1、bt1、at2、bt2)的数据运算产生一个评价用函数值f(a1，b1，a2，b2)；t2时刻与t1时刻之间的时间段为Δt，Δt＝t2-t1；将所述的评价用函数值与所述的常数d进行比较，根据比较结果，由电信号测量装置发出火灾报警信号或不发出火灾报警信号。
在本实施例中，前述两个时刻t2、t1之间的时间段Δt可根据需要预先设定，可以等于线型火灾探测器进行动作试验时的报警响应时间段，也可以等于根据需要设定的其它时间段，Δt在0.2min.～5min.范围内选取。
电参数a2、b2、a1、b1的采样及数据处理的方法参照实施例一。
所述的常数d可以是一个常数，也可以是一个相对常数，即可以随线型温度感知元件所处的环境温度Ti、环境湿度Hi、受热部分的长度L、受热部分的温度T的变化而进行变化，即d是L、Ti、Hi、T的函数。在L、Ti、Hi、T中的一些参数保持不变时，d是剩余的参数的函数。L或Ti、Hi或T的数值可以是时刻t1时的数值，也可以是时刻t2时的数值，还可以是时刻t1与时刻t2之间的一个时刻的数值，也可以是t1时刻时的数值与t2时刻时的数值的加权平均值。
本发明中的线型温度感知元件可以是图4所示的感温电缆(该图仅显示电缆的横截面，电缆的纵剖面省略)。一对线状并行设置的线状探测体1、2之间有热敏材料阻隔层3，热敏材料阻隔层是PTC或NTC或CTR特性的热敏材料，探测体是导体或半导体，探测体1、2是空心或实心或编制而成，并行设置是指探测体1、2或互相平行，或互相缠绕(两两互绕或一根围绕另一根)，或一根沿圆周方向包围另一根呈同轴结构。两根探测体的各一个端子组成了一对信号输出端子，感温电缆受热时信号输出端子之间的电阻或电容发生变化，电阻与电容信号不等效。所述的热敏材料是电阻率随温度变化的半导体陶瓷、玻璃纤维、橡胶或塑料，缠绕或包敷在所述的两根探测体的至少一根上。
在本发明中PTC特性的热敏材料是指材料具有正温度系数特性，NTC特性的热敏材料是指材料具有负温度系数特性，CTR特性的热敏材料是指材料具有临界温度特性。
本发明中的温度感知元件还可以是图5所示的感温电缆(该图仅显示电缆的纵向结构，电缆的横截面省略)。一对线状并行设置的线状探测体(探测体是导体或半导体或线状热敏材料体)4、5之间有绝缘层6，探测体4、5之中的最少一根为线状热敏材料体，线状热敏材料体具有PTC或NTC或CTR特性，探测体4、5是空心或实心或编制而成，并行设置是指探测体4、5或互相平行，或互相缠绕(两两互绕或一根围绕另一根)，或一根沿圆周方向包围另一根呈同轴结构。两根探测体的一端用终端电阻(R＝0～300MΩ)连接，两根探测体的另一端的一对端子组成了一对信号输出端子，感温电缆受热时信号输出端子之间的电阻或电容发生变化，电阻与电容信号不等效。所述的热敏材料是电阻率随温度变化的金属、半导体陶瓷、玻璃纤维、橡胶或塑料。
本发明中的温度感知元件还可以是图6所示的感温电缆(该图仅显示电缆的横截面，电缆的纵剖面省略)。一对线状并行设置的探测体7、8之间有分立式并联热电阻9，热电阻是PTC或NTC或CTR特性的热电阻，探测体是导体或半导体，探测体7、8可以是空心或实心或编制而成，探测体7、8或互相平行，或互相缠绕(两两互绕或一根围绕另一根)，或一根沿圆周方向包围另一根呈同轴结构。两根探测体的各一个端子组成了一对信号输出端子，感温电缆受热时信号输出端子之间的电阻或电容发生变化。所述的热电阻可以是金属热电阻或半导体热电阻。
本发明中的温度感知元件还可以是图7所示的感温电缆(该图仅显示电缆的纵向结构，电缆的横截面省略)。一对线状并行设置的探测体(导体或半导体或分立热电阻串接体)10、11之间有绝缘层12，探测体10、11之中的最少一根为多个分立热电阻R1串接而成，热电阻是具有PTC或NTC或CTR特性的分立式热电阻，探测体10、11是空心或实心或编制而成，探测体10、11或互相平行，或互相缠绕(两两互绕或一根围绕另一根)，或一根沿圆周方向包围另一根呈同轴结构，两根探测体的一端用终端电阻R(R＝0～300MΩ)连接，两根探测体的另一端的一对端子组成了一对信号输出端子，感温电缆受热时信号输出端子之间的电阻或电容发生变化。所述的热电阻可以是金属热电阻或半导体热电阻。
本发明中的温度感知元件还可以是图8所示的FTLD或CTTC连续热电偶型感温电缆(该图仅显示电缆的纵向结构，电缆的横截面省略)。一对线状并行设置的探测体(导体或半导体或热电偶丝)13、14之间有NTC或PTC或CTR热敏材料阻隔层15，两根探测体之中最少有一根为热电偶丝，探测体13、14是空心或实心或编制而成，探测体13、14或互相平行，或互相缠绕(两两互绕或一根围绕另一根)，或一根沿圆周方向包围另一根呈同轴结构。两根探测体的各一个端子组成了一对信号输出端子，感温电缆受热时信号输出端子之间的电压或电阻或电容发生变化。所述的热电偶丝是指构成热电偶的两个电极之中的一个电极。
本发明中的温度感知元件可以是图9所示的FTLD或CTTC连续热电偶型感温电缆(该图仅显示电缆的纵向结构，电缆的横截面省略)。一对线状并行设置的探测体(导体或半导体或热电偶丝)16、17之间有绝缘材料阻隔层18，两根探测体之中最少有一根为热电偶丝，探测体16、17是空心或实心或编制而成，探测体16、17或互相平行，或互相缠绕(两两互绕或一根围绕另一根)，或一根沿圆周方向包围另一根呈同轴结构。两根探测体的各一个端子组成了一对信号输出端子，感温电缆受热时信号输出端子之间的电压或电容发生变化。
本发明中的温度感知元件可以是图10所示的线状热敏材料体(该图仅显示热敏材料体的纵向结构，其横截面省略)。一条由线状热敏材料构成的线状探测体19，探测体有左右两个端子，线状热敏材料体具有PTC或NTC或CTR特性，探测体是空心或实心或编制而成，所述的端子构成了一对信号输出端子，受热时信号输出端子之间的电阻或电容发生变化。
本发明中的温度感知元件可以是图11所示的热电阻串接而成的线型温度感知元件(该图显示了其纵剖面)。一条由多个热电阻串接而成线状探测体20，热电阻是具有PTC或NTC或CTR特性的热电阻R2，所述的探测体是空心或实心或编制而成，所述的探测体的左右两端构成了一对信号输出端子，感温电缆受热时信号输出端子之间的电阻或电容发生变化。所述的热电阻可以是金属热电阻或半导体热电阻(锗热电阻、硅热电阻、碳系热电阻、热敏电阻)。
本发明中的温度感知元件可以是图12所示的超声波原理的线型温度感知元件(该图显示了其纵剖面)，由一根固体丝(可以是金属也可以是非金属)构成的探测体21，所述的探测体21是空心或实心或编制而成，所述的探测体21的一端(或一侧)装有超声波信号转换器600，温度感知元件受热时探测体两端之间的超声波传播速度发生变化，或探测体的超声波共振频率(固有频率)发生变化，由超声波信号转换器上的一对信号输出端子将反映超声波信息的电信号输出到电信号测量装置500。
本发明中的温度感知元件可以是图13所示的石英晶体交流电共振原理的线型温度感知元件(该图显示了其纵剖面)，由一根石英晶体丝构成的探测体22，所述的探测体是空心或实心或编制而成，所述的探测体的两端安装一石英晶体交流信号转换器700，温度感知元件受热时探测体的两端之间的交流电共振频率(固有频率)发生变化，由石英晶体交流信号转换器上的一对信号输出端子将反映交流电信息的电信号输出到电信号测量装置500。
权利要求
1.一种采用一条线型温度感知元件的数据融合的报警方法，其特征在于使用一条线型温度感知元件作为报警信号发生器，所述的温度感知元件具有至少一条探测体和至少一对信号输出端子，所述的信号输出端子与电信号测量装置电连接；所述的温度感知元件可以输出两个不等效的电参数a和电参数b；设定一个与所述的电参数a和电参数b相关的二元函数f(a，b)，将二元函数f(a，b)与电参数a和电参数b数值的对应数据输入电信号测量装置；将一常数d输入电信号测量装置；令电信号测量装置实时采集获得某一时刻的电参数a的数值a1和电参数b的数值b1，所述的电参数a和电参数b是所述的温度感知元件输出的两个不等效的电参数；令电信号测量装置根据所述的数值a1和数值b1与在先输入的所述二元函数f(a，b)的数据运算产生一个评价用二元函数值f(a1，b1)，将该二元函数值与所述的常数d进行比较，根据比较结果，由电信号测量装置发出火灾报警信号或不发出火灾报警信号。
2.一种采用一条线型温度感知元件的数据融合的报警方法，其特征在于使用一条线型温度感知元件作为报警信号发生器，所述的温度感知元件具有至少一条探测体和至少一对信号输出端子，所述的信号输出端子与电信号测量装置电连接；所述的温度感知元件可以输出两个不等效的电参数a和电参数b；设定一个与变量at1、bt1、at2、bt2相关的函数f(at1，bt1，at2，bt2)，该函数f(at1，bt1，at2，bt2)与所述的变量at1，bt1，at2，bt2成对应的函数关系，所述的变量at1、bt1是所述电参数a和电参数b在一个时刻的检测值，所述的变量at2、bt2是所述电参数a和电参数b在另一个时刻的检测值，将函数f(at1、bt1、at2、bt2)与所述变量at1、bt1、at2、bt2的对应数据输入电信号测量装置；将一常数d输入电信号测量装置；令电信号测量装置采集获得t1时刻的电参数a的数值a1及电参数b的数值b1和t2时刻的电参数a的数值a2及电参数b的数值b2；令电信号测量装置根据数值a1、a2及数值b1、b2与在先输入的所述函数f(at1、bt1、at2、bt2)的数据运算产生一个评价用函数值f(a1，b1，a2，b2)；t2时刻与t1时刻之间的时间段为Δt，Δt＝t2-t1；将所述的评价用函数值与所述的常数d进行比较，根据比较结果，由电信号测量装置发出火灾报警信号或不发出火灾报警信号。
3.根据权利要求1所述的采用一条线型温度感知元件的数据融合的报警方法，其特征在于所述的常数d可以是一个相对常数，即d可以随线型温度感知元件所处的环境温度Ti、环境湿度Hi、受热部分的温度T、受热部分的长度等参数中的至少一个参数的变化而变化。
4.根据权利要求2所述的采用一条线型温度感知元件的数据融合的报警方法，其特征在于所述的常数d可以是一个相对常数，即d可以随线型温度感知元件所处的环境温度Ti、环境湿度Hi、受热部分的温度T、受热部分的长度L等参数中的至少一个参数的变化而变化。
全文摘要
本发明涉及一种数据融合的报警方法，所述的温度感知元件具有至少一条探测体和至少一对信号输出端子，的温度感知元件可以输出两个不等效的电参数a和电参数b；设定一个与电参数a和电参数b相关的二元函数f(a，b)，将二元函数f(a，b)与电参数a和电参数b数值的对应数据输入电信号测量装置；将一常数d输入电信号测量装置；令电信号测量装置实时采集获得某一时刻的电参数a的数值a1和电参数b的数值b1，令电信号测量装置根据所述的数值a1和数值b1与在先输入的所述二元函数f(a，b)的数据运算产生一个评价用二元函数值f(a1，b1)，将该二元函数值与常数d进行比较，由电信号测量装置发出火灾报警信号或不发出火灾报警信号。
文档编号G01K7/16GK1987943SQ20051013466
公开日2007年6月27日 申请日期2005年12月19日 优先权日2005年12月19日
发明者李刚进, 张卫社 申请人:李刚进, 张卫社