[发明专利]用于可变阈值传感器的系统和方法

说明书

发明领域

【0001】本发明涉及有线或无线传感器系统中用来监控潜在危险或损失惨重的状况(诸如烟雾、温度、水、气和类似物)的传感器。

背景技术

【0002】维修和保护建筑物或建筑物群很困难且花费高。一些状况，如火、漏气等对于居住者和建筑物都是危险的。其它故障，如屋顶漏水、管道漏水等对于居住者来说不一定很危险，但是却可以造成相当大的损失。在许多情况下，当损失和/或危险相对小时，不利状况，如漏水、火等在早期是检测不到的。可以使用传感器检测这种不利状况，但传感器自身也存在一系列问题。例如，由于在远程传感器和用来监控传感器的中央监控设备之间布置电线的花费，在现有建筑物中加入传感器，如烟雾传感器、水传感器和类似传感器花费高得惊人。增加给传感器提供电力的电线进一步增加了成本。而且，关于火传感器，大多数消防部门不允许根据来自烟雾检测器的数据自动发出火灾通知。大多数消防部门要求在自动火警系统可以通知他们之前，检测到一定的温度上升率。遗憾的是，通过温度上升率检测火通常意味着直到对防止造成重大损失来说已为时过晚才检测到火。

【0003】而且，大多数传感器，诸如烟雾传感器被设置了固定阈值。如果所检测的量(如，烟雾级别)上升到高于阈值，则触发报警。遗憾的是，阈值水平必须被设置得相对高以避免发出错误报警，并允许元件的自然老化，以及允许周期环境中的自然变化。将阈值设置成相对高的水平避免错误的报警，但降低了传感器的有效性，因此可能不必要地将人和财产置于危险境地。

发明内容

【0004】本发明通过提供一种相对低成本、健壮的传感器系统解决了上述那些问题和其它问题，该传感器系统为所检测的量提供可调节的阈值水平。所述可调节的阈值水平允许传感器调节环境状况、元件老化和其它运行变化，同时仍提供相对灵敏的对于危险状况的检测能力。所述可调节的阈值传感器可以在长的可运行期运行而无需维修或重新校准。在一个实施例中，传感器是自校准的，并在启动时或在周期性间隔运行校准程序。在一个实施例中，可调节阈值传感器用在包括一个或更多个智能传感器单元和一个能与传感器单元通信的基本单元的智能传感器系统中。当一个或更多个传感器单元检测到异常状况(如烟雾、火、水等等)时，所述传感器单元与基本单元通信并提供关于异常状况的数据。所述基本单元可以通过多种技术，诸如电话、寻呼机、蜂窝电话、因特网(和/或局域网)等联系管理人员或其它负责人员。在一个实施例中，一个或更多个无线中继器用在所述传感器单元和基本单元之间，以扩展系统的范围并允许基本单元与大量传感器通信。

【0005】在一个实施例中，可调节阈值传感器根据传感器读数的平均值设置阈值水平。在一个实施例中，平均值是相对长期的平均值。在一个实施例中，平均值是时间加权的平均值，其中，在平均处理中对最近的传感器读数的加权与对较前的传感器读数的加权是不同的。使用所述平均值设置阈值水平。当传感器读数上升到大于所述闽值水平时，则传感器指示报警状况。在一个实施例中，当所述传感器读数上升到大于所述阈值一指定的时间段时，所述传感器指示报警状况。在一个实施例中，当统计数目的传感器读数(如，3个传感器读数中的2个传感器读数，5个传感器读数中的3个传感器读数，10个传感器读数中的7个传感器读数等等)大于所述阈值水平时，所述传感器指示报警状况。在一个实施例中，所述传感器根据传感器读数已上升到大于阈值的程度和/或所述传感器读数上升的速率指示各种报警级别(如通知、警戒、报警)。

【0006】在一个实施例中，所述传感器系统包括许多个位置遍布建筑物的传感器单元，所述传感器单元检测状况并将异常结果报告给中央报告站。所述传感器单元测量可能表示火、漏水等的状况。无论何时传感器单元确定所测量的数据非常异常需要报告时，所述传感器单元将所测量的数据报告至基本单元。基本单元可以通知负责人员，如建筑物管理人员、建筑物所有者、保安服务人员等等。在一个实施例中，所述传感器单元不向中央位置发送报警信号。而是，所述传感器向中央报告站发送大量的所测量的数据(如，烟雾密度、温度上升速率等)。