智能探測(cè)器應(yīng)用

智能探測(cè)器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)空氣質(zhì)量

一款名為“Bpeer”智能監(jiān)控設(shè)備問(wèn)世，這款設(shè)備能夠監(jiān)控使用者周?chē)奈廴練怏w、污染物指數(shù)、空氣質(zhì)量甚至是噪音和濕度指數(shù)。

這一設(shè)備目前支持Android和IOS系統(tǒng)設(shè)備，通過(guò)wifi進(jìn)行連接。內(nèi)置多個(gè)傳感器，可以監(jiān)測(cè)家中多種環(huán)境指標(biāo)，例如PM2.5，有機(jī)污染物，空氣質(zhì)量，溫度，濕度，噪音，一氧化碳，懸浮粒子，易燃?xì)怏w含量以及噪音水平等。該設(shè)備的監(jiān)測(cè)分為兩個(gè)部分，分為室內(nèi)和室外。若你的家中環(huán)境指標(biāo)不在正常范圍之內(nèi)，設(shè)備就會(huì)在客戶(hù)端通知你并給予適當(dāng)建議，并且，該設(shè)備還會(huì)適時(shí)為用戶(hù)提供一些健康知識(shí)的普及和小貼士，將健康理念貫徹到底。有關(guān)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，Bpeer的制造商表示該設(shè)備已經(jīng)通過(guò)相關(guān)部門(mén)的監(jiān)測(cè)，能夠確保數(shù)值的準(zhǔn)確性。

Bpeer所提供的信息是一系列的數(shù)字和符號(hào)，而且相配套的應(yīng)用程序還會(huì)根據(jù)所監(jiān)測(cè)到的各種數(shù)值為用戶(hù)提出建議，例如說(shuō)“不要開(kāi)窗”又或者“室內(nèi)空氣渾濁”等。此外，相配套的應(yīng)用程序除了會(huì)給出健康建議之外，還能夠適時(shí)的為用戶(hù)提供一些小貼士，教授一些基本的健康常識(shí)。并且還為這些小貼士提供了一鍵分享功能。

智能探測(cè)器光輻射測(cè)量

智能光輻射探測(cè)器適合光電檢測(cè)中的光輻射測(cè)量。

其中，智能探測(cè)器接口模塊STIM的設(shè)計(jì)重點(diǎn)在于，模擬電信號(hào)調(diào)理電路和數(shù)字信號(hào)處理電路。模擬電信號(hào)調(diào)理電路主要包括電流/電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換電路、信號(hào)放大電路、增益調(diào)節(jié)電路、零漂自補(bǔ)償電路。數(shù)字信號(hào)處理電路可采用單片數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及固件程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)智能探測(cè)器的下位機(jī)控制，模數(shù)轉(zhuǎn)換，TEDS讀寫(xiě)，以及與接口電路通信。此外，采用基于CP機(jī)的虛擬儀器圖形化開(kāi)發(fā)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)STIM上位機(jī)控制面板的開(kāi)發(fā)。

由于IEE1451標(biāo)準(zhǔn)族定義的網(wǎng)絡(luò)適配處理器模塊NCAP，其結(jié)構(gòu)和協(xié)議復(fù)雜，不易實(shí)現(xiàn)，可選擇另一種方案：在PC機(jī)基礎(chǔ)上，采用網(wǎng)絡(luò)虛擬儀器技術(shù)中的Datasocket技術(shù)，實(shí)現(xiàn)多個(gè)SITM的數(shù)據(jù)共享及遠(yuǎn)程測(cè)量。由于Datasocket技術(shù)基于因特網(wǎng)，所以克服了各種現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)互不兼容的問(wèn)題，提高了系統(tǒng)的擴(kuò)展性和維護(hù)。 2100433B

在集中智能式火災(zāi)探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)中，探測(cè)器只能工作于被動(dòng)方式，即報(bào)警控制器每次巡檢都被動(dòng)地返回自身的數(shù)據(jù)采集值，對(duì)數(shù)據(jù)采集值不作任何處理和判斷。在實(shí)際工程應(yīng)用中，火災(zāi)探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)始終處于正常監(jiān)視狀態(tài)，各探測(cè)器的數(shù)據(jù)采集值不會(huì)出現(xiàn)大的波動(dòng)。這時(shí)還要求每次巡檢各探測(cè)器都要向火災(zāi)報(bào)警控制器返回其數(shù)據(jù)采集值并沒(méi)有多大意義。因此，這種通訊方式從系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)的角度就無(wú)法滿(mǎn)足降低單位時(shí)間系統(tǒng)總線(xiàn)占用率的要求。在分布智能式火災(zāi)探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)中。由于探測(cè)器具有智能化功能，既可在被動(dòng)方式也可在主動(dòng)方式下工作，即探測(cè)器CPU可以以一定算法對(duì)數(shù)據(jù)采集值進(jìn)行預(yù)處理，并根據(jù)一定的判據(jù)對(duì)探測(cè)器的狀態(tài)進(jìn)行先期識(shí)別，配合報(bào)警控制器完成火災(zāi)探測(cè)報(bào)警的功能。

根據(jù)探測(cè)器所具有的功能及系統(tǒng)設(shè)計(jì)的整體要求。在新一代分布智能式火災(zāi)探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)中，我們采用以下幾種模式實(shí)現(xiàn)探測(cè)器和報(bào)警控制器間的通訊

智能探測(cè)器正常巡檢模式

正常巡檢模式中，報(bào)警控制器向總線(xiàn)發(fā)送正常巡檢命令及地址碼，探測(cè)器CPU接收到正常巡檢命令及地址碼后對(duì)地址碼進(jìn)行判別，地址碼與自身地址相符則向報(bào)警控制器返回1BYTE狀態(tài)信息，不相符則跳轉(zhuǎn)回主程序。狀態(tài)信息包括探測(cè)器的報(bào)警狀態(tài)，工作方式狀態(tài)(主動(dòng)/被動(dòng)方式)。單一模式/復(fù)合模式等。

智能探測(cè)器集中巡檢模式

集中巡檢模式中，報(bào)警控制器向總線(xiàn)發(fā)送集中巡檢命令。探測(cè)器CPU接收到集中巡檢命令后，進(jìn)入到集中巡檢工作模式(此時(shí)探測(cè)器處于主動(dòng)工作方式)，探測(cè)器CPU根據(jù)該探測(cè)器的物理地址初始化其計(jì)數(shù)器開(kāi)始延時(shí)，如00000001#地址探測(cè)器延時(shí)1ms后回答。00000002#地址探測(cè)器延時(shí)2ms后回答??以此類(lèi)推，探測(cè)器CPU根據(jù)自身狀態(tài)向總線(xiàn)發(fā)送回答信號(hào)(該信號(hào)可以是模擬量脈寬，也可以是數(shù)字碼)。報(bào)警控制器在發(fā)送完集中巡檢模式碼后也開(kāi)始計(jì)時(shí)，并通過(guò)計(jì)數(shù)器的值判斷是哪個(gè)探測(cè)器回答。這樣，系統(tǒng)可以在很短時(shí)間內(nèi)完成整個(gè)回答設(shè)備的狀態(tài)識(shí)別。

智能探測(cè)器中斷巡檢模式

中斷巡檢模式中，報(bào)警控制器向總線(xiàn)發(fā)送中斷巡檢命令后。啟動(dòng)中斷巡檢延時(shí)并工作于等待接收應(yīng)答狀態(tài)。探測(cè)器CPU接收到中斷巡檢命令后，進(jìn)入到中斷巡檢工作模式，為了降低功耗，探測(cè)器CPU工作在低功耗的休眠模式(SIEEP模式)，探測(cè)器CPU內(nèi)置的看門(mén)狗定時(shí)喚醒CPU對(duì)探測(cè)器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并根據(jù)一定算法、判據(jù)對(duì)探測(cè)器狀態(tài)進(jìn)行識(shí)別。若探測(cè)器處于正常狀態(tài)則繼續(xù)工作于休眠模式等待被再次喚醒；若探測(cè)器處于火警、故障等異常狀態(tài)則向總線(xiàn)發(fā)送一異常中斷申請(qǐng)碼，同時(shí)CPU程序跳轉(zhuǎn)到主程序。報(bào)警控制器接收到任一探測(cè)器發(fā)來(lái)的異常中斷申請(qǐng)都將立即退出中斷巡檢模式，進(jìn)人正常巡檢模式或數(shù)據(jù)巡檢模式。在中斷巡檢延時(shí)期間。所有探測(cè)器均處于正常狀態(tài)，中斷巡檢延時(shí)一到報(bào)警控制器自動(dòng)退出該模式進(jìn)行下一模式的巡檢。在中斷巡檢模式中，探測(cè)器處于主動(dòng)工作方式，正常情況下總線(xiàn)不被占用，這樣從系統(tǒng)整體角度考慮單位時(shí)間內(nèi)總線(xiàn)占用率大大降低。從某種意義上講，增加中斷巡檢延時(shí)的時(shí)間可以在很大程度上提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

智能探測(cè)器數(shù)據(jù)巡檢模式

數(shù)據(jù)巡檢模式中，報(bào)警控制器向總線(xiàn)發(fā)送數(shù)據(jù)巡檢模式碼和地址碼，探測(cè)器CPU接收到數(shù)據(jù)巡檢模式碼后，把接收到的地址碼與自身的物理地址進(jìn)行比較，若一致則通過(guò)總線(xiàn)向報(bào)警控制器發(fā)送其主通道采集的數(shù)據(jù)；不一致，探測(cè)器CPU將停留在主程序中等待報(bào)警控制器下一巡檢模式的巡檢。探測(cè)器主通道采集的數(shù)據(jù)是指探測(cè)器主要通道采集的數(shù)據(jù)，對(duì)于感煙探測(cè)器返回的是煙參數(shù)。感溫探測(cè)器返回的是溫度參數(shù)，復(fù)合探測(cè)器返回的是第一主參數(shù)。報(bào)警控制器通過(guò)該模式將獲取探測(cè)器的主要參數(shù)的詳細(xì)信息，并結(jié)合各種算法和判據(jù)更可靠的判別探測(cè)器的狀態(tài)。

智能探測(cè)器數(shù)據(jù)讀/設(shè)定巡檢模式

數(shù)據(jù)讀/設(shè)定巡檢模式類(lèi)似于目前HT—12D的巡檢功能，報(bào)警探制器向總線(xiàn)發(fā)送數(shù)據(jù)讀/設(shè)定模式碼，地址碼和lBYTE的控制信息。探測(cè)器CPU接收到數(shù)據(jù)讀/設(shè)定模式碼后，把接收到的地址碼和自身的物理地址進(jìn)行比較。若一致則把控制信息存人CPU的內(nèi)存中并執(zhí)行對(duì)應(yīng)的控制功能，同時(shí)將本地相關(guān)數(shù)據(jù)通過(guò)總線(xiàn)發(fā)送給報(bào)警控制器；不一致，探測(cè)器CPU將停留在主程序中等待報(bào)警控制器下一巡檢模式的巡檢。

在智能式火災(zāi)探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)中。以上幾種巡檢協(xié)議配合使用可以使探測(cè)器的分布智能化和報(bào)警控制器的集中控制處理更好地結(jié)合起來(lái)，從系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)的角度提高了控制器和探測(cè)器問(wèn)信息傳輸?shù)目煽啃约胺€(wěn)定性。

智能探測(cè)器定義

探測(cè)器是報(bào)警系統(tǒng)中最關(guān)鍵的組成部分，是整個(gè)報(bào)警系統(tǒng)的前端部件，探測(cè)器由傳感器和信號(hào)處理組成。

IEEE1451標(biāo)準(zhǔn)族所定義的智能探測(cè)器，按功能劃分為兩個(gè)模塊，智能探測(cè)器接口模塊STIM(Smart Transducer Independent Module)和網(wǎng)絡(luò)適配處理器模塊NCAP(Netwokr Capable Application Processor)，兩模塊采用探測(cè)器獨(dú)立接口TⅡ(Transducer IndependentInter face)相互連接。

智能探測(cè)器接口模塊STMI在傳統(tǒng)的模擬探測(cè)器基礎(chǔ)上，集成了微處理器，信號(hào)調(diào)理電路，數(shù)據(jù)采集電路探測(cè)器，自識(shí)別信息TEDS(Tarnsducer Eletronic Data Sheet)，具有智能化、微型化、模塊化的特點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)適配處理器模塊NCAP主要實(shí)現(xiàn)不同探測(cè)器與網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)，以解決不同網(wǎng)絡(luò)間兼容性的問(wèn)題。

智能探測(cè)器研發(fā)背景

常用探測(cè)器有分為電子方式和機(jī)械方式，最終報(bào)警主機(jī)接收到探測(cè)器發(fā)來(lái)的信號(hào)基本是開(kāi)關(guān)量信號(hào)，即不是斷開(kāi)就是閉合的信號(hào)，當(dāng)報(bào)警主機(jī)是接收斷開(kāi)信號(hào)時(shí)報(bào)警，此吋若把探測(cè)器與報(bào)警主機(jī)的連接線(xiàn)短路，則探測(cè)器就失效了，而當(dāng)報(bào)警主機(jī)接收閉合信號(hào)時(shí)報(bào)警，此時(shí)若把探測(cè)器與報(bào)警主機(jī)的連接線(xiàn)開(kāi)路，探測(cè)器也就失效了。同時(shí)電子方式探測(cè)器或多或少存在誤報(bào)，而現(xiàn)有機(jī)械式探測(cè)器探測(cè)功能比較單一、誤報(bào)性高，因此不能提供有效的報(bào)警，容易被人為的破壞，不為使用者所接受。

智能探測(cè)器優(yōu)點(diǎn)

新型智能探測(cè)器在探頭檢測(cè)器采用兩個(gè)串聯(lián)的取樣電阻，其中一個(gè)取樣電阻與探測(cè)頭并聯(lián)，通過(guò)此并聯(lián)的探測(cè)頭與取樣電阻的配合使用，使信號(hào)處理主機(jī)具備了智能分析判斷功能；而探測(cè)頭的選擇也具有多樣性，可以選擇機(jī)械式探測(cè)頭，如萬(wàn)向開(kāi)關(guān)、震動(dòng)開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)等，還可采用聲光電探測(cè)頭，如紅外探頭、瓦斯探測(cè)器、聲控探測(cè)器、煙霧探測(cè)器、超聲波探測(cè)器等，利用這些探測(cè)頭以適應(yīng)不同的場(chǎng)所。

1 火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

為了保證大樓內(nèi)人員、設(shè)備的安全處于嚴(yán)格的管理體系之中，發(fā)揮最大的監(jiān)控效能，確保安全防火萬(wàn)無(wú)一失，建議在選用設(shè)備時(shí)應(yīng)選用較先進(jìn)、高可靠性、誤報(bào)率低的產(chǎn)品。所選用的系統(tǒng)應(yīng)具備以下主要特點(diǎn)：

智能探測(cè)器應(yīng)采用差動(dòng)式報(bào)警判斷方法，每小時(shí)將環(huán)境參數(shù)固化一次，探測(cè)器內(nèi)生成的報(bào)警曲線(xiàn)不受環(huán)境因素影響，系統(tǒng)誤報(bào)率接近于“零”。

智能探測(cè)器自帶的微處理器允許其以獨(dú)立的模式工作，如果探測(cè)器與控制器之間發(fā)生通信故障，則該環(huán)路中的所有智能探頭均轉(zhuǎn)為獨(dú)立運(yùn)行模式，并繼續(xù)采集、分析其周?chē)沫h(huán)境信息，確保無(wú)誤的火災(zāi)探測(cè)和報(bào)警功能，保證不漏報(bào)。

控制器對(duì)每個(gè)探測(cè)器能自動(dòng)編址并記憶每個(gè)探測(cè)器相對(duì)于回路中其他器件的安裝位置，生成器件的連線(xiàn)圖，保證探頭不誤裝。控制器采用廣播式尋址，傳輸距離遠(yuǎn)，信號(hào)傳輸準(zhǔn)確可靠。

每層樓內(nèi)空間單元、監(jiān)控設(shè)備采用一個(gè)智能干線(xiàn)回路，布線(xiàn)簡(jiǎn)單、清楚合理、維護(hù)方便。

控制器采用集散式布置，減少了通訊線(xiàn)路長(zhǎng)度，節(jié)約了投資，提高了系統(tǒng)工作的可靠性。

系統(tǒng)模塊化結(jié)構(gòu)，配置靈活，每條智能回路地址均留有充足的擴(kuò)展余地，靈敏度高，應(yīng)變能力強(qiáng)，適應(yīng)性好。

系統(tǒng)具有就地手動(dòng)、遙控手動(dòng)、自動(dòng)測(cè)控等聯(lián)動(dòng)控制方式，多樣有效，確保消防設(shè)備運(yùn)行準(zhǔn)確，工作可靠。

系統(tǒng)集成度高，工作穩(wěn)定，采用圖形工作站，界面友好，管理直觀(guān)，操作簡(jiǎn)單。

2 火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)(FAS)的組成

按照我國(guó)現(xiàn)行的規(guī)范要求，火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)(F坫)應(yīng)自成一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)。它由感煙探測(cè)器、感溫探測(cè)器、火焰探測(cè)器、手動(dòng)報(bào)警按鈕、消防栓手動(dòng)報(bào)警按鈕、報(bào)警電話(huà)、報(bào)警控制器、輸人模塊、輸出模塊、層顯示器、中央主機(jī)組成。

各種探測(cè)器和報(bào)警按鈕通過(guò)總線(xiàn)串聯(lián)相接，再與控制主機(jī)相連，各種設(shè)備的地址和類(lèi)型通過(guò)數(shù)據(jù)碼分開(kāi)。

感煙探測(cè)器主要探測(cè)周?chē)h(huán)境中的煙霧粒子濃度的大小，當(dāng)煙粒子濃度過(guò)大時(shí)，產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，通過(guò)總線(xiàn)傳給報(bào)警主機(jī)。感煙探測(cè)器又有離子感煙探測(cè)器和光電感煙探測(cè)器之分。感煙探測(cè)器主要安裝在飯店、旅館、教學(xué)樓、大廳、臥室、辦公室、電子計(jì)算機(jī)房、通訊機(jī)房、樓梯、走道、電梯機(jī)房、書(shū)庫(kù)、檔案庫(kù)等有電氣火災(zāi)危險(xiǎn)的場(chǎng)所。

感溫探測(cè)器主要探測(cè)周?chē)h(huán)境中溫度的變化，感溫探測(cè)器分為定溫探測(cè)器和差溫探測(cè)器。定溫探測(cè)器是當(dāng)周?chē)h(huán)境中溫度超過(guò)某一設(shè)定溫度時(shí)，產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)；而差溫探測(cè)器是當(dāng)周?chē)h(huán)境溫度的變化幅度超過(guò)某一值時(shí)，產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。感溫探測(cè)器產(chǎn)生的報(bào)警信號(hào)通過(guò)總線(xiàn)傳給報(bào)警主機(jī)，它主要用于相對(duì)濕度大、無(wú)煙火災(zāi)、有大量粉塵、正常情況下有煙和蒸汽滯留的地方，如：地下停車(chē)場(chǎng)、廚房、吸煙室、會(huì)議室、鍋爐房、發(fā)電機(jī)房等場(chǎng)所。

手動(dòng)報(bào)警按鈕是當(dāng)著火時(shí)，由工作人員按下手動(dòng)報(bào)警按鈕，產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，通過(guò)總線(xiàn)發(fā)送給主機(jī).