一种自主校准的烟感探测方法技术

本发明专利技术提出一种自主校准的烟感探测方法，包括以下步骤：S1，获取烟颗粒的历史质量浓度；S2，根据所述历史质量浓度计算出质量浓度变化值；S3，判断所述质量浓度变化值的波动值是否小于设定的允许波动阈值，若是，返回S1，若否，进行S4。S4，利用历史质量浓度的均值调整更新报警阈值，并返回S1。本发明专利技术利用烟雾发生时，会有大量的烟雾快速生成，短时间内进入探测器的规律，设计了报警基准阈值动态调整的方法，有效解决了烟感探测器容易产生误报的问题。效解决了烟感探测器容易产生误报的问题。效解决了烟感探测器容易产生误报的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种自主校准的烟感探测方法


[0001]本专利技术涉及烟感探测
，尤其是一种自主校准的烟感探测方法。

技术介绍

[0002]普通烟感探测器使用的是光电探测方式。其基本原理是，物体在燃烧时，会产生大量的颗粒，漂浮在空气中，探测器使用一束特定强度的光，照射这些微颗粒。由于光源发出的光线照射在颗粒物上产生散射，此散射光通过聚焦透镜到达探测器上，探测器把感受到的光信号转换成电信号，经过放大和分析电路，可以计算脉冲的发生量，得到以单位时间脉冲数（CPM）表示的相对浓度。根据CPM与mg/m3的转换系数K，得到表示单位时间的烟颗粒质量浓度。我们通过定时收集这些烟颗粒质量浓度，获得一组烟雾的时序数据[(t0,x0)，(t1，x1),（t2，x2）,
……
]。
[0003]光电探测器的响应阈值，即用减光系数m值（单位为dB/m）表示的探测器报警时刻的烟浓度，用光学密度计测量。光学密度计利用光束受烟粒子作用后，光辐射能按指数规律衰减的原理测量烟浓度。减光系数用下式表示：m=（10/d）lg（P0/P），式中：m为减光系数；d为试验烟的光学测量长度，P0为无烟时接收的辐射功率；P为有烟时接收的辐射功率。技术要求如下：a、光学测量长度不小于1.1m；b、光学系统的安装，要使光电接收器不能接收到被试验烟粒子散射的散射角大于3度的光线；c、光束波长在0.800到0.95微米范围内，其有效辐射功率应大于50%，波长低于0.800微米的范围内，其有效辐射功率应小于10%，波长高于1.050微米范围内，其有效辐射功率应小于10%；d、测量误差，在0到2dB/m之间的烟浓度，测量误差不大于。
[0004]综上得知：0.05dB/m/min为满足烟感探测器设计要求报警阈值的最小值。
[0005]参考中国专利公开号为CN107767614A的一种烟雾报警方法，包含步骤：S1.实时获取烟雾信号并检测烟雾浓度值，记录本次获取的时间；S2.判断该烟雾浓度值是否超过预设烟雾浓度阈值，若未超过则返回S1，否则进入S3；S3.生成烟雾报警触发信号并发出报警信号，监控当前时间距离S1中获取烟雾信号的时间间隔值，进入S4；S4.在距离最近一次获取烟雾信号的时间间隔值到5分钟时再次获取烟雾信号并检测烟雾浓度值；S5.判断是否超过预设烟雾浓度阈值，若未超过，则返回S1；否则，发出报警信号并返回S4。报警机制就是：判断某个时刻数据是否超出设定报警阈值，来获得报警信息。经实际观察和实验，由于日常环境因素变化，比如温度、湿度等，会造成探测器工作环境发生变化，会造成探测器通过光电采集的数据取值范围发生整体提升或下降，使烟感探测器容易产生误报。

技术实现思路

[0006]本专利技术解决了烟感探测器容易产生误报的问题，提出一种自主校准的烟感探测方
法，利用烟雾发生时，会有大量的烟雾快速生成，短时间内进入探测器的规律，设计了报警基准阈值动态调整的方法，有效解决了烟感探测器容易产生误报的问题。
[0007]为实现上述目的，提出以下技术方案：一种自主校准的烟感探测方法，包括以下步骤：S1，获取烟颗粒的历史质量浓度；S2，根据所述历史质量浓度计算出质量浓度变化值；S3，判断所述质量浓度变化值的波动值是否小于设定的允许波动阈值，若是，返回S1，若否，进行S4；S4，利用历史质量浓度的均值调整更新报警阈值，并返回S1。
[0008]本专利技术减少了外界因素对现采集值变化的影响程度，能够有效的规避温漂等因素造成的数据变化错误判断；能够有条件判断传感器本身采集数据不稳定的因素，能够有条件判断传感器踢去外部因素后自身工作状态变化的因素。
[0009]作为优选，所述S1具体包括以下步骤：以一定时间间隔获取烟颗粒的质量浓度，按照时序对获取的质量浓度进行分组，当前采集时刻前的所有质量浓度作为历史质量浓度。
[0010]作为优选，所述S2具体包括以下步骤：取前采集时刻前最近的一组质量浓度数据做均值计算得到每组变化值：其中：X(n)为该组第n个质量浓度数据，An为该组数据均值；An的计算式为：。
[0011]作为优选，所述S3具体包括以下步骤：判断是否满足：若是，不做处理，返回S1，若否，进行S4；其中：Emax是最大变化值，Emin是最小变化值，L为允许波动阈值。
[0012]作为优选，计算采集时刻前最近的一组质量浓度数据的方差S，判断方差S是否大于方差阈值，若是，则返回S1，若否，判断所述质量浓度变化值的波动值是否小于设定的允许波动阈值。
[0013]作为优选，所述S4具体包括以下步骤：利用历史质量浓度的均值An来调整更新报警阈值T，并返回S1，调整更新报警阈值T的算式如下：其中：K为换算系数，B为偏差值。
[0014]作为优选，所述K和B是利用历史数据作为训练集，通过BP神经网络算法计算得到的。
[0015]本专利技术的有益效果是：1、存在采用获取历史数据获取采集值的变化规律的方法，减少了外界因素对现采集值变化的影响程度，能够有效的规避温漂等因素造成的数据变化错误判断；
2、存在采用获取历史数据获取采集值的变化规律的数据，能够有条件判断传感器本身采集数据不稳定的因素，能够有条件判断传感器踢去外部因素后自身工作状态变化的因素。
附图说明
[0016]图1是实施例的方法流程图；图2是环境因素影响的浓度数据变化图；图3是火灾影响的浓度数据变化图。
具体实施方式
[0017]实施例：由于烟雾发生时，会有大量的烟雾快速生成，短时间内进入探测器，探测器获得的烟颗粒质量浓度数据能够快速到达报警阈值，参考图3，此时烟雾报警发生。而环境因素变化造成探测器获得的数据到达报警阈值较缓慢，参考图2，此时烟雾报警未发生，但是由于日常环境因素变化，比如温度、湿度等，会造成探测器工作环境发生变化，会造成探测器通过光电采集的数据取值范围发生整体提升或下降，此时使烟感探测器容易产生误报。
[0018]本实施例提出一种自主校准的烟感探测方法，参考图1，包括以下步骤：S1，获取烟颗粒的历史质量浓度；以一定时间间隔获取烟颗粒的质量浓度，按照时序对获取的质量浓度进行分组，当前采集时刻前的所有质量浓度作为历史质量浓度。
[0019]本实施例具体的按照每分钟分组，且每分钟采样6个数据，即10秒采集一次数据，6个数据为x1、x2、x3、x4、x5、x6。结合算例x1=0.050 dB/m/min、x2=0.030 dB/m/min、x3=0.053 dB/m/min、x4=0.027 dB/m/min、x5=0.048 dB/m/min、x6=0.032 dB/m/min。
[0020]S2，根据历史质量浓度计算出质量浓度变化值；取前采集时刻前最近的一组质量浓度数据做均值计算得到每组变化值：其中：X(n)为该组第n个质量浓度数据，An为该组数据均值；An的计算式为：；结合算例可以计算得到：结合算例可以计算得到：S3，计算采集时刻前最近的一组质量浓度数据的方差S，判断方差S是否大于方差
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自主校准的烟感探测方法，其特征是，包括以下步骤：S1，获取烟颗粒的历史质量浓度；以一定时间间隔获取烟颗粒的质量浓度，按照时序对获取的质量浓度进行分组，当前采集时刻前的所有质量浓度作为历史质量浓度；S2，根据所述历史质量浓度计算出质量浓度变化值；取前采集时刻前最近的一组质量浓度数据做均值计算得到每组变化值：其中：X(n)为该组第n个质量浓度数据，An为该组数据均值；An的计算式为：；S3，判断所述质量浓度变化值的波动值是否小于设定的允许波动阈值，若是，返回S1，若否，进行S4；S4，利用历史质量浓度的均值调整更新报警阈值，并返回S1。2.根据权利要求1所述的一种自主校准的烟感探测方法，其特征是，所述S3具体包括以下步骤：判断是否满足：其中：Emax是最大变化值，Em...

【专利技术属性】
技术研发人员：万勇，杨泽敏，章晓峻，沈超，姜明富，闫志新，余丽霞，焦亚，
申请(专利权)人：杭州中电燃帝科技有限公司，
类型：发明
国别省市：