[发明专利]预处理装置和方法

说明书

本发明适合用于抑制环境条件传感器输出电信号中的随机噪音，更具体地说涉及的是一种信号处理装置和方法，用于最大限度地减小能够指示诸如烟雾或火的环境条件的电信号中的随机噪音。

已经有多种系统能够检测报警条件。本申请入获得的另一项美国专利4916432号公开了一种用于检测烟雾或火的系统，在此引用作为已知技术。

在接受系统中一个或多个检测器产生的输出后，该系统的控制单元能够根据一种或多种因素来判断是否发生了火警。已经采用过多种用于作出上述判断的技术。

诸如光电烟雾检测器之类的烟雾传感器提供了能够指示环境烟雾状况的输出信号。然而，由可能进入上述传感器之中的灰尘颗粒或昆虫之类产生的环境噪音会使传感器的输出信号产生变化，这样的环境噪音与烟雾的存在没有任何关系。如果相应检测器的灵敏度足够高，这些含有噪音的输出就有可能导致误报警。

已往试图解决上述问题的努力只能说是部分成功，例如为检测器安装网罩来防止昆虫进入检测器。这样作会减小所用检测器的灵敏度，使得只有在出现较大输出信号时才会产生误报警(然而为产生真实报警也需要较大的输出信号)。这不是一种理想的解决方案，因为当出现烟雾或火时会延迟报警信号的产生。此外，也可以采用对模拟或数字输出信号进行某种形式的滤波或平滑，以便减小所述瞬态随机噪音的影响。

现实总是需要提供能够尽可能减小随机噪音影响的装置和方法，它一方面使得检测器能以尽可能高的灵敏度进行工作，另一方面又具有足够的可靠性，不会因为瞬态噪音而发出误报警。这样的装置和方法最好能装入到检测器中，同时又不至于显著地增大其复杂性或成本。

本发明的目的是提供一种在现场或远处对环境条件传感器的输出信号进行预处理的装置和方法。该预处理装置和方法能够消除与检测到的环境条件无关的噪音脉冲。

上述预处理的方式是对传感器的当前输出值和先前输出值进行比较，并选择其中的最小值。该装置能够安装用于存储两个先前输出值的存储器，将当前输出值与两个先前输出值进行比较，并选取这3个数值中的最小值。

此外，所述预处理的方式还可以是将当前输出值与预期的正常输出值进行比较。如果当前输出值超过了所述预期正常值，就选取当前输出值与一个或多个先前输出值中的最小值。如果当前输出值小于所述预期正常输出值，则选取当前输出值与一个或多个先前输出值中的最大值。

本发明的方法包括如下步骤：

A、确定一个测量周期；

B、检测一种环境条件的当前值，并产生一个指示该当前值的信号；

C、对所述信号的当前值和该信号的至少一个先前值进行比较；

E、根据比较的结果，选择一个最小值予以输出；

F、存储所述信号的当前值；

G、在下一个测量周期中重复步骤B-E。

通过下面结合附图对本发明以及其实施例的详细说明，本发明的其他特点和效果将变得更为清楚。

附图1是本发明的一种报警系统的方框图；

附图2是可供附图1所示系统使用的检测器的方框图；

附图3是一种检测器的输出曲线图，其输出是在没有检测到环境报警条件的情况下获得的，它是时间或采样数目的函数；

附图4是对附图3所示传感器输出信号进行预处理之后的曲线图；

附图5是对附图3所示传感器输出信号进行另一种预处理后的曲线图；

附图6A-6C是传感器输出信号以及对之进行预处理后的曲线图；

附图7是附图6C所采用的方法的流程图；

附图8是一种模拟预处理电路的方框图；

附图9是一种数字预处理电路的方框图。

本发明可以采用许多不同形式的实行实现方式，下面仅仅结合附图对本发明的特定实施例进行详细说明。应当指出的是，该实施例仅仅是举例性质的，不应当对本发明的范围产生限制。

附图1显示了本发明的系统10的方框图。该系统包括一个控制单元12，它可以采用一个可编程的处理器14和一个存储单元16来实现。上述存储单元16可以是只读存储器、读写存储器或者能以电方式编程的只读存储器，具有供处理器14使用的程序存储区域和数据存储区域。

控制单元12通过双向通讯连线20与总地用附图标记22来表示的多个环境条件传感器或检测器相连接。上述多个检测器22，例如传感器22A、22B…22N，用于监测相邻环境中的某个特定环境参数。

检测器的典型类型是电离型或光电型烟雾检测器。根据本发明，可以在系统10中采用温度传感器以及其他类型的环境参数传感器。