無線遠程可控起火煙霧報警系統的製作方法

2023-06-03 15:06:06 2

專利名稱：無線遠程可控起火煙霧報警系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及煙霧報警系統，特別是涉及無線起火煙霧報警系統。
背景技術：
對於允許簡單安裝而無需硬連線的節省成本的安全系統的需要 已經引發了許多所謂的無線報警系統的發展。但是，這些系統中的 許多仍然需要硬連線鍵區、基站、硬連線警報器和電力連接，從而 仍然需要熟練的安裝人員以及大量連線。相應地，也就沒有實現無線起火安全系統的市場潛力。
在煙霧檢測器、其它傳感器和基站中使用雙向收發器的無線家用系統由Marman等人在美國專利No.6624750中提出。Marman等 人提出，通過把測試/消音按鈕和警報器結合到每一個煙霧報警器中 來消除硬連線鍵區和警報器。因為基站和傳感器均由電池供電，所 以消除了電力連線。傳感器中的低電池狀況被傳遞到可能位於例如 建築物管理員辦公室中的基站，而不是只產生可能導致用戶徹底卸 下電池的煩人的聲音。
無論是有線的還是無線的，當前的報警系統固有地是敏感的。 因此，可能經常存在大量誤報警，每次誤報警都需要用戶對報警信 號進行復位/消音。因此，當誤報警不斷的幹擾引起惱怒時，正是那 些要受保護的人們往往禁用報警器。

發明內容
根據本發明，提供一種煙霧報告系統，包括
包括至少一個煙霧報警器和至少一個基站在內的多個裝置；其中，所述或者各個基站包括外殼中的發送器，用於向所述至少一個煙霧報警器發送； 用於使發送器發送包括基站的序號的學習信號的部件；以及 用於使發送器發送包含所迷序號的測試信號的部件； 其中，所述或者各個煙霧^^警器包括 電池；用於使報警器發聲的發聲器；接收器，用於接收從基站或多個基站發送的信號；測試按鈕，設置成在啟動測試按鈕時操作煙霧報警器發聲；學習按鈕，設置成在按下按鈕時使煙霧報警器進入學習模式； 在學習模式中，監聽接收器上的學習信號；以及當煙霧報警器處於 學習模式中接收到學習信號時存儲在學習信號中發送的序號；以及煙霧檢測器，用於在遇到煙霧時使報警器發聲。這樣，可以非常容易且毫無困難地實現基站與煙霧報警器之間 的通信。基站可控制多個裝置。與需要複雜的雙向通信來"登記" 新裝置的Marman方案不同，本發明使得以簡單方式添加新的煙霧報 警器成為可能，這又使裝置具有最小複雜度。具體來說，該方法能 夠與僅從基站發送到煙霧檢測器的消息配合工作，而不是Marman方 案所需的多個雙向消息配合工作。優選地，基站裝置是插入式裝置。通過提供"插入式"基站裝 置、即只是由從其中露出插腳的外殼組成的裝置，該裝置可由傳統 的市電插座來支撐。這樣，提供一種簡單便捷的裝置，它可由用戶安放在所需的位 置而無需連線。由市電供電的中央裝置不需要電池，但是在優選實 施例中，提供了可充電電池，以允許裝置在例如起火期間可能發生 的市電斷電時進4於工作。具體來說，這樣一種裝置可方便地安放在用戶的廚房裡接近爐
圈或爐灶的位置，廚房往往是煙霧誤報警的位置。在煙霧報警器發 聲的情況下，可方便地從基本裝置控制煙霧報警器。煙霧報警器必須安裝在天花板或者通常安裝在離天花板15釐米範圍內，因此它們往往不在可方便到達的範圍之內。因此，用戶可 能需要站在支架上(例如椅子上)，以能接觸到煙霧報警器。通過 只是在方便位置(如廚房內)插入基本裝置，可方便地消除這種情 況。基站還可包括應急按鈕，它設置成使基站向其它裝置發送應急 消息，以在操作應急按鈕時令其它裝置使報警器發聲。因此，本發 明只是通過利用現有煙霧檢測器來增加應急報警的功能性。只是通 過將基'站插入方便位置，應急報警器就可方便地由用戶定位和移動。裝置均可包括設置系統共同的系統地址值的系統地址值裝置， 裝置設置成廣播包含系統地址值和消息類型值的;肖息，消息類型值 指示包括煙霧報警器消音消息、測試消息和煙霧報警消息的多種消 息之一，消息對系統的所有其它裝置廣播。這種採用可能極短的消息的簡單協議簡化了系統。基站的優選實施例包括測試/消音控制件，它設置成一操作測試 控制件就向系統的所有煙霧報警器廣播消息，以在系統的任何煙霧 報警器起作用時使煙霧報警器消音，否則便測試系統的煙霧報警器。通過採用廣播消息方法，系統不需要複雜的協議來進行基站與 各個檢測器之間的通信。煙霧報警裝置可設置成當相應的煙霧報警器中存在低電池狀況時發送電池電量低的消息；以及基本裝置設置成當接收到電池電量 低的消息時發出可聽到的報警聲音。本發明的一個具體的有益效果在於，它可與多個基站配合工作。 基站不需要單獨編程，而是各個基站只是簡單插入。在另 一個方面，本發明提供一種煙霧報警系統中使用的基站， 所述系統包括包含電池的至少一個煙霧報警器、煙霧檢測器、發聲 器以及發送器和接收器，所述基站包括外殼；外殼中的接收器，用於與至少一個煙霧報警器進行通信； 從外殼伸出的多個插腳，插腳和外殼共同構成用於連接到電源 插座的統一插頭，使得基站在插頭插入電源插座時由插腳來支撐。 基站還包括可充電電池組。本發明還涉及一種操作包括多個煙霧報警裝置的煙霧報警系統 的方法，包才舌將至少 一個基本裝置插入相應的電源插座以便由插座支撐；以及當啟動基本裝置上的控制件時，通過使系統的任何發聲的煙霧 報警器靜音，來控制煙霧報警裝置；以及當啟動基本裝置上的控制件時，測試煙霧報警系統。


為了更好地理解本發明，現在完全作為舉例、參照附圖來描述 實施例，附圖包括圖1示出本發明一實施例的基站的示意圖； 圖2是煙霧報警裝置的示意圖；圖3示出包括基站和多個煙霧報警裝置的系統的示意圖；以及 圖4說明根據本發明 一備選實施例的煙霧報警裝置的示意圖。
具體實施方式
參照圖1,根據本發明的基站10包括外殼12以及在外殼的插頭區 域16中從外殼伸出的多個插腳14。圖1的實施例要與牆壁20中以 虛線表示的英國標準電源插座18配合，因此，插腳14設置為標準 的英國電源插頭。本領域技術人員會知道，在其它國家存在其它電 源插座標準，並且會理解，插腳可相應地進行設置。在一些電氣標
準中，支撐不但由插腳14來提供，而且還通過插頭區域16的形狀 來提供，相應地，插頭區域16可適當地成形，例如適合於凹入式電 源插座。基站10的大小很少大於傳統插頭，也許不超過10釐米高、5釐 米厚以及5釐米寬，並且優選地可能略微更小。因此，基站10可以 只由插腳14和插頭區域16來支撐。這允許用戶只需通過將基站10 插入適當的空閒電氣插座，就能將基站10定位在需要的任何房間。 因此，基站可稱作"插入式"基站。基站10還包括電源模塊22,其中包括用於傳輸來自從市電插座 18上的市電所提供的電力的直流輸出電壓的整流器24以及後備電池 26。電池可能是在基站10連接到市電電源時通過整流器24的輸出 進4亍充電的可充電電';也。基於微處理器的控制器28提供基站中的中央控制裝置。基站還 包括連接到天線32的無線電收發器30。採取測試/消音按鈕34和應 急按鈕36的形式的用戶可操作的控制件(如LED指示燈38)均安 裝在外殼12上。發聲器40也設置在外殼中。最後，提供確定系統地址以避免與其它安裝混淆的系統地址選 擇器42。系統地址選擇器例如可以是具有可用於規定範圍0-15的二 進位地址的多個開關的小DIP開關。參照圖2,煙霧報警器50包括微處理器控制器52、收發器54 和天線56。系統地址選擇器58用來選擇煙霧報警器的系統地址。煙 霧報警器50由可更換電池60供電。煙霧檢測器62、測試/消音按鈕 64、發聲器66和LED 68構成完整的煙霧報警器50。為了可達性需 要，測試/消音按鈕安裝在煙霧報警器的正面。安裝部件51 (例如螺 絲的通孔)允許煙霧報警器以其背面靠著某個表面(通常靠著天花 板)來安裝。參照圖3，多個煙霧報警裝置50以背面靠著天花板以及正面暴 露的方式安裝在各個房間。提供至少一個基站10。所有煙霧報警器和基站的地址選擇器42、 58設置成相同的地址。採用煙霧報警器50和基站10中包含的代碼對微處理器28、 52 進行編程，以在使用中執行下列功能。首先，在煙霧報警器檢測到煙霧的情況下，檢測煙霧的裝置發 出可聽到的"撤離(evacuate )" 警報(響亮警報)和LED信號。 然後，它向其它煙霧報警器和系統的基本裝置發送消息，它們全部 發出報警聲音(比"撤離"警報更小強度的聲音)。若操作基本裝置10上的測試/消音控制件，則停用所有煙霧報警 器50。若操作檢測到煙霧的煙霧報警裝置上的測試/消音控制件，則 那個裝置停用。若沒有其它裝置檢測到煙霧，則整個系統復位。若沒有測試/消音控制件被:操作，則在某個延遲(例如2分鐘) 之後，系統的所有煙霧報警器發出響亮的"撤離"警報。在這個階 段，可通過按下基本裝置10上的測試/消音控制件使系統復位。該系統提供的第二功能是"測試"功能。選取基站10上的測試/消音控制件。它向所有煙霧報警器50發 送消息，報警器提供安靜的聽覺指示和LED信號，但除了出故障的 裝置之外，出故障的裝置採用較響亮的聽覺音、不同的LED信號或 其它清楚的指示來提供本地"故障"指示。用戶則可短暫地操作基站上的測試/消音控制件10，這時，沒有 出故障的所有煙霧報警器50全部復位，只留下出故障的裝置發聲。作為可選的方案，用戶可較長時間地操作測試/消音控制件10, 這時，所有煙霧報警裝置50操作響亮的"撤離"警報，以測試系 統的全部功能。為了停止響亮警報，再次操作測試/消音控制件10， 它使所有無故障煙霧報警裝置50復位，從而只留下出故障的裝置發 聲。系統具有檢測低電池狀況的第三功能。本地煙霧報警裝置50檢測其電池正在減少，並提供本地聽覺和 LED警報。故障消息被發送給基本裝置10,以及系統故障被指示。
在已經校正故障並且電池被更換之後，故障指示清除。本地煙霧報警裝置50還可檢測其它故障狀況，並以相同方式報告。例如，微處理器自檢可檢測啟動時的故障。或者，裝置可確定 檢測器需要清潔。在這些情況下，故障消息再次被發送給基本裝置。當啟動基本裝置10上的應急按鈕36時，產生最後的功能。若 操作該按鈕，則所有煙霧報警器50和基本裝置10發出響亮的"撤 離"(SOS/求救信號)聲音，直到採用基本裝置10上的"測試/消音" 按鈕34使系統復位。所發出的各種報警音可能是國際標準中定義的那些報警音。ISO 8201定義適當的"撤離"報警音，以及ISO 7731定義適當的"警告，， 報警音。消息可通過某種格式(例如採用載波偵聽多路訪問(CSMA)協 議)來發送，以允許無沖突的多次發送。分組可能採取下列格式 前同步碼(7位)； 系統地址值(4位)值0至15; 消息類型(4位)；以及 奇偶校驗位(1位)。消息類型可能具有下列值一一 "應急"；2——"取消應急"； 3 — 一 "煙霧報警"；4一一 "煙霧報警消音，，；5 — 一 "故障"；6—一 "安靜測試"；7——"響亮測試，，。因此，"取消應急"和"煙霧 報警消音"均可作為"靜音"消息進行操作，以防止發聲器發聲。值8-15最初未定義，並考慮到必要時要發送的其它消息。例如， 在備選實施例中，它們可允許發送故障的類型。注意，消息非常短——在實施例中總共16位，優選地不超過64 位，或者更優選地不超過32位。會看到，極短的消息提供所需的全部功能，因為所有消息實質 上可對同 一 系統中的所有裝置廣播。系統中的所有裝置共享一個系 統地址，該系統地址應當選擇成不同於相同地點中的其它系統的地
址。因此，避免了建立基本裝置10與各個煙霧報警器之間的通信信 道的複雜握手協議，從而極大降低了通信負荷。改為採用筒單的先 聽反沖突方法。在這種方法中，希望首先發送的裝置在發送之前檢 查沒有其它系統正在發送。該系統的另一個有益效果在於，基本裝置10和煙霧報警器50具有非常相似的功能，其中基本裝置的應急按鈕代替煙霧報警器的 煙霧檢測器。為此，系統與一個以上基本裝置配合操作而沒有任何 改變。因此，若用戶需要能從多個位置取消煙霧報警，則用戶只要通過在需要的位置上插入基本裝置IO來安裝多個基本裝置。本領域技術人員會理解，在另一些實施例中，可消除應急按鈕。 上述的系統按兩級方法進行操作，其中，若沒有取消報警，則 初始警報逐步上升到安全撤離警報。本領域技術人員會知道，這不 是要點，以及在一備選方法中，所有裝置在檢測到煙霧時只發出完 全撤離警報。必要時可包括其它特徵。電路可以是節省電池的，除了在接收 到信號時，電池回復到備用模式。在本發明的第二實施例中，系統與以上所述具有一些差異。具體來說，基站僅包括發送器，以及煙霧報警器僅包括接收器70 (圖 4)而不是收發器54 (圖2)。各基站具有內置序號。存在大量可能的序號(優選地為至少 64000)以確保可忽略存在具有相同編號的兩個基站的風險。這將兩 個不同基站之間可能的幹擾的風險減小到極低數量。該實施例中的煙霧報警還包括"學習"按鈕72，它安裝在煙霧 報警器的背面與測試-消音按鈕相對的 一側，使得當煙霧報警器安裝 到天花板時，學習按鈕不可達。當按下學習按鈕時，煙霧報警器進 入學習模式，在其中，它監聽來自基本裝置10的信號。基本裝置10 設置成能夠發送學習信號或忘卻信號。當煙霧報警器IO接收到學習信號時，它記錄基本裝置的序號，
以將煙霧報警器登記到基本裝置，以便它僅響應那個基本裝置。忘 卻信號清除基本裝置的序號，使得煙霧報警器可再次響應任何基本裝置。這樣，煙霧報警器可設置成僅響應一個或響應多個預編程的基 本裝置。在優選實施例中，煙霧報警器改為能夠學習多個基本裝置序號， 因而允許它們由多個控制器來控制。在該實施例中，基站具有獨立的"測試"和"消音"按鈕34、 36。 測試按鈕34作業系統測試，以及消音4妄鈕36對所有裝置消音。在該實施例中，沒有獨立的應急按鈕。而是當以正確順序按下 測試和消音按鈕34、 36時，報警器發聲。應急報警只可通過採用煙霧報警器自己的測試/消音按鈕單獨使 它們消音來取消。為了允許基本裝置10在不需要附加按鈕的條件下運行學習和忘 卻模式，基本裝置設置成在插入市電電源、按下其中的測試按鈕時 進入學習模式並發送學習信號。基本裝置設置成在基本裝置插入市 電、按下其中的消音按鈕時進入忘卻模式並發送忘卻信號。另 一個特徵在於，每當基本裝置發送學習信號時都會發送額外 數字。第一次，它發送數字"1"，第二次發送"2",第三次發送 "3",依此類推，直到發送"7"。實施例中的數字在7之後重新 循環，但是這種限制無疑可在必要作出改變。數字的作用是標識煙霧報警器學習的順序。當按下基本裝置上 的測試按鈕時，基本裝置依次發送其序號加上各額外數字。這樣， 煙霧報警器以與採用基本裝置序號對它們編程的相同順序發聲。在 實施例中，各數字依次發聲5秒。這使測試人員能夠跟隨建築物周 圍的煙霧報警器。通過使煙霧報警器能夠記錄一個以上基本裝置，它們設置成能 夠從一個以上基本裝置進行接收。這考慮到多個控制器的情況。
雖然在以上實施例中，學習按鈕是不可達的，但是這決不是一 個重要特徵，在必要時也可提供可達的學習按鈕。所描述的裝置的一般特徵是煙霧報警器適用的國家和/或國際標準(例如ISO 12239、 EN 54、 BS 5446等)所要求的或與這些標準一 致的。
權利要求
1.一種煙霧報警系統，包括包括至少一個煙霧報警器和至少一個基站在內的多個裝置；其中，所述或各個基站包括外殼中的發送器，用於向所述至少一個煙霧報警器發送；用於使所述發送器發送包含所述基站的序號的學習信號的部件；以及用於使所述發送器發送包含所述序號的測試信號的部件；其中，所述或各個煙霧報警器包括電池；用於使報警器發聲的發聲器；接收器，用於接收從所述基站或多個基站發送的信號；測試按鈕，設置成在啟動所述測試按鈕時操作所述煙霧報警器發聲；學習按鈕，設置成在按下所述按鈕時使所述煙霧報警器進入學習模式；在所述學習模式中，在所述接收器上監聽學習信號；以及當所述煙霧報警器處於所述學習模式中接收到學習信號時存儲在所述學習信號中發送的所述序號；以及煙霧檢測器，用於在遇到煙霧時使報警器發聲。
2. 如權利要求1所述的煙霧報警系統，其特徵在於，所述基站 包括外殼；以及從所述外殼伸出的多個插腳，所述插腳和外殼共同構成用於連 接到電源插座的統一插頭，使得所述基站在所述插頭插入電源插座 時由所述插腳來支撐。
3. 如權利要求2所述的煙霧報警系統，其特徵在於，用於使所 述基站發送器發送學習信號的部件包括用戶可操作控制件； 所述基站設置成在所述基站插入電源插座、所述按鈕被按下時 發送所述學習信號。
4. 如權利要求3所述的煙霧報警系統，其特徵在於，還包括用 戶可操作控制件，其中，所述基站設置成在所述基站插入電源插座、 所述按鈕被按下時發送忘卻信號，以在所述煙霧報警器接收到忘卻 信號時刪除所述忘卻信號中發送的序號。
5. 如以上權利要求中的任一項所述的系統，其特徵在於，所述 基站還包括用於使所述基站向所述其它裝置發送應急消息，以在操 作所述應急按鈕時使所述其它裝置令報警器發聲的部件。
6. 如權利要求1至5中的任一項所述的煙霧報警系統，其特徵 在於，用於使所述基站發送測試信號的部件是測試/消音控制件，它 設置成在操作所述測試控制件時向系統的所有煙霧報警器廣播消 息，以在所述系統的任何煙霧報警器起作用時使所述煙霧報警器消 音，否則便測試所述系統的煙霧報警器。
7. 如權利要求1至5中的任一項所述的煙霧報警系統，其特徵 在於，用於使所述基站發送測試信號的部件是測試控制件，以及所 述基站還包括消音控制件，其中，所述基站設置成一操作所述測試控制件就對所述系統的所有煙霧報警器廣播消 息，以測試所述系統的煙霧報警器；一操作所述消音控制件操作就對所述系統的所有煙霧報警器廣 播消息，以使所述煙霧報警器消音；以及一以所述正確的預定順序操作所述測試和消音控制件，就使所 述基站向所述其它裝置發送應急消息，以使所述其它裝置令報警器 發聲。
8. 如以上權利要求中的任一項所述的煙霧報警系統，其特徵在 於，包括多個相似的基站，各個基站包括外殼；所述外殼中用於 與所述至少一個煙霧報警器進行通信的發送器；以及從所述外殼伸 出的多個插腳，所述插腳和外殼共同構成用於連接到電源插座的統 一插頭，使得所述基站在所述插頭插入電源插座時由所述插腳來支撐。
9. 一種煙霧報警系統中使用的基站，所述系統包括包含電池的 至少一個煙霧報警器、煙霧報警器、發聲器以及發送器和接收器， 所述基站包括外殼；所述外殼中的發送器，用於與所述至少一個煙霧報警器進行通信；用於使所述發送器發送包舍所述序號的測試信號的部件；以及 從所述外殼伸出的多個插腳，所述插腳和外殼共同構成用於連接到電源插座的統一插頭，使得所述基站在所述插頭插入電源插座時由所述插腳來支撐。
10. 如權利要求9所述的基站，其特徵在於，還包括用於使所述 發送器發送包含所述基站的序號的學習信號的部件。
11. 如權利要求9或10所述的基站，其特徵在於，所述發送器 是既用於發送又用於接收的收發器。
12. 如權利要求9、 10或11所述的基站，其特徵在於，還包括 用於使所述基站向所述煙霧報警器發送應急消息以使報警器發聲的 部件。
13. 如權利要求9至12中的任一項所述的基站，其特徵在於， 還包括用於使所述基站發送測試信號的部件，所述部件是測試/消音 控制件，它設置成 一操作所述測試控制件就向所述系統的所有煙霧 報警器廣播消息，以在所述系統的任何煙霧報警器起作用時使所述 煙霧報警器消音，否則便測試所述系統的所述煙霧報警器。
14. 如權利要求9至12中的任一項所述的基站，其特徵在於， 用於使所述基站發送測試信號的部件是測試控制件，以及所述基站 還包括消音控制件，其中，所迷基站設置成一操作所述測試控制件就對所述系統的所有煙霧報警器廣播消 息，以測試所述系統的所述煙霧報警器；一操作所述消音控制件就對所述系統的所有煙霧報警器廣播消 息，以使所述煙霧報警器消音；以及一以所述正確的預定順序才喿作所述測試和消音控制件，就使所 述基站向所述其它裝置發送應急消息，以使所述其它裝置令報警器 發聲。
15. —種操作包括至少一個煙霧報警裝置和至少一個基本裝置的 煙霧報警系統的方法，包括將具有至少一個控制件的至少一個基本裝置插入相應的電源插 座以便由插座支撐；操作所述基本裝置上的控制件；向其它裝置發送對應於所操作控制件的消息，以對所述煙霧報 警系統的所述裝置的所述發聲器進行測試、使其靜音或發聲。
16. 如權利要求15所述的方法，其特徵在於，還包括 操作基本裝置上的至少一個控制件，以指示應急情況； 從所述基本裝置向所述其它裝置發送"應急"消息；以及 一接收到所述"應急"消息就使所述其它裝置中的報警器發聲。
17. 如權利要求15或16所述的方法，其特徵在於，還包括 啟動基本裝置上的測試/消音控制件；若任何煙霧報警器正在發聲，則通過向其它裝置發送"靜音" 消息來使所述系統的任何發聲的煙霧報警器靜音，以控制所述煙霧 報警裝置；以及若沒有煙霧報警器發聲，則發送"測試"消息來啟動測試模式， 以測試所述煙霧才艮警系統。
18. 如權利要求15或16所述的方法，其特徵在於，還包括 啟動基本裝置上的測試控制件並發送"測試，，消息來啟動測試模式，以測試所述煙霧報警系統。
19. 如權利要求15或18所述的方法，其特徵在於，還包括啟動基本裝置上的消音控制件並向所述其它裝置發送"靜音" 消息，以使所述系統的任何發聲的煙霧報警器靜音。
20.如權利要求15至19中的任一項所述的方法，其特徵在於， 所述煙霧報警器和基本裝置包括設置所述系統共同的系統地址值的 系統地址值裝置，所述方法還包括發送包含所述系統地址值和消息 類型值的廣播消息，所述消息類型值指示包括煙霧報警器消音消息、 測試消息和煙霧報警消息的多種消息之一，所述消息對所述系統的 所有其它裝置廣播。
全文摘要
本發明涉及具有基本裝置(10)和煙霧報警器(50)的系統。基本裝置插入具有可插入常規市電電源插座(18)並由其支撐的插頭(14，16)的基本裝置(10)。簡單廣播消息提供測試、消音和應急報警功能。
文檔編號G08B25/10GK101120389SQ200680005331
公開日2008年2月6日 申請日期2006年2月17日 優先權日2005年2月18日
發明者S·麥吉弗恩 申請人:洛卡科技有限公司