本发明专利技术涉及借助计算机模型的动态调整鲁棒地分析温度测量信号的方法。此外，本发明专利技术涉及一种用于分析温度测量装置的温度测量信号的装置。所述装置具有建模单元，所述建模单元具有用于接收代表温度测量信号的输入信号的第一输入端；用于接收反馈信号的第二输入端；以及用于输出输出信号的输出端。能够借助在所述建模单元内存储的计算模型根据所述输入信号和所述反馈信号来生成所述输出信号。所述反馈信号直接地或间接地取决于所述输出信号。此外，本发明专利技术还涉及一种具有所述类型的分析装置的危险报警器和一种用于分析温度测量信号的方法。另外，本发明专利技术还涉及包含用于执行所述分析方法的指令的计算机可读取的存储介质以及程序元件。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及为了至少部分地消除热惯性而对温度测量装置的测量信号进行 分析这一
，所述热惯性尤其是在温度剧烈变化时由一个或多个热容弓I发。本专利技术尤 及用于使用计算丰,来分析、皿测量装置的温度测量信号的装置和方法。本专利技术还涉及一种根据在监控区域内获取的温度来输出报警消息的危险报警器，其中该危险报警器具有前述类型的装置。财卜，本专利技术还涉及一种计算机可读取的存储介质以及一种程序元件，所述存储介质和，元件包 括用于执行用于分析鹏观糧體的驢测量信号的本专利技术方法的指令。
技术介绍
公知的热危险报警器具有至少一个用于获取监控区域内温度的温度传感 器。为了保证快速响应特性、进而为了满足对于市场营销十分重要的技术规范EN54-5、 UL521和FM3210，温度传感器应该尽可能不受周围的热贮存体 (Massen)影响。然而在实践中，在温度传感器和紧邻的热贮存体之间的热分离是有限度的。于是在ME传感器和紧邻的热贮存体之间的空间分离可能需要例如在热危 险报警器内有较大的空腔。为了保证将温度传感器良好地热耦合至监控区域， 周围空气应该能够良好地流过该空腔。此外，温度传感器应该布置在该空腔的 中央。尤其是在除了具有热传 输入端还具有其他的例如光学传感器输入端 的组合式报警器中，通常由于空间问题无法提供这样大的空腔。此外对这种危 险报警器的有效的空间需求是非常大的。然而在美观方面，这不能令人满意。此外，由于法律规定，在布置温度传感器方面也存在确定的限制。例如， 必须fW^鹏传麟免受机械影响，这将导致不能完全自由地安装驗传繊， 进而,传感器始终具有与危斷艮警器的其他部件的无法避免的并且是显著的 热耦合。为了改善热危险报警器的响应特性还已知鉴于在、鹏变化更大时信号上升得更快，要预处理温度传感器的初始温度测量信号。这可以按照已知方式例 如在对热危险报警器的分析逻辑中实现。为此，分析逻辑通常包含、鹏传感器的,型和/或危险报警器壳体的热模型。M3^适当的、包含该热丰M的逆的程 序，可以在快速响应特性方面舰信号分析。在此计算所谓的戯以鹏，该虚 拟、MH是热危险报警器的报^^据。然而，用于信号分析的辦莫型的逆的这种刚性实现方式具有下列缺点1) 从原理出发，、鹏传感器和/或壳体的响应的每一种模型都Jij氐通、搶波器。 因此，模型的逆在特性方面表现为高通滤波器。这意喊，例如，在阶跃响应 方面该模型的逆易于出现过冲。这在调节技术中是常见的问题。但是，如果过 冲过大，那么有可能无意地触发不希望的错误警报。因此，相应的危斷艮警器首先经常不能满足在欧洲生效的法定标准EN54-5以及在中国生效的法定标准 GB4716， i^标准以及诸如此类的标准作出规定在、皿突然从5摄, 50摄氏度时不允许触发警报。这也被称作为戶刑胃的阶跃响应测试(Step Response Test)。2) 针对热危险报W^的美国法定标准FM3210为旨报警器分配所谓的RTI (rate of time index,时间指数率)值。该值主要通过所谓的"plunge tunnel test"来 确定。在此，对当热危险报警 突然引入197。摄氏度的热炉内时该热危险报 ，能以多'I^IiS发出报警信号进行测量。如果例如基于上述限制O的原因为 了M^、过冲而弓l入对响应敏感性的人为,，例如以上升限制("slope limitation, 斜坡限制")的形式，那么该热危险报警器将过晚職出警报，并且不能获得有 效的RTI值。因此，这种危险报t^美国不能合法销售。
技术实现思路
本专利技术的任务在于，借助计算模型^t温度测量信号的分析在下列方面进行 (a)避免或者至少减少错误警报警消息；以及(b)真实的报警消息具有短的 触发时间。根据本专利技术的第一方面，对一种用于分析温度测量装置的温度测量信号的 錢进行了说明，所述錢尤其适于分析危斷艮鄉的MM测量體的随时间 变化的温度测量信号。所述装置具有建模单元，所述建模单元具有(a)用于接收 输入信号的第一输入端，所述输入信号te^JS测量信号；(b)用于接收反馈信 号的第二输Ai掃，；以及(c)用于输出输出信号的输出端。根据本专利技术能够借助存储在建模单元中的计^^莫型根据输入信号和反馈信号生成输出信号。此外， 反馈信号超接鹏间接地与输出信号相关。所述分析装置基于这样的认识，即在确定真实的温度变化时，能够通过在对由温度测量^a最初获取的温度变4tia行分析期间动态调整计算模型来避免不希望的伪影(Artefekte)。这种伪影例如可以是不希望的过冲，所述过冲尤其在温度变化相对快速的情况下在借助常规的没有应用反馈信号的分析装置时出 现。所述的对计算模型的动态调整也允许鲁棒地^真实存在的室内温度。 因此，在动态调整计,型时，可以借助在、鹏观憧的运行时间中或者在 、皿分析的运行时间中动态获取的测量参数来改变计算模型的模型设定。由此 稳定所计算的温度信号，使得危险报警器的鲁棒性尤其在真实的困难的环境条件下一如强烈波动的M^和/或大的入流速度(Anstr5mungsgeschwindigkeiten) "^得改善。由分析单元采用的输入信号可以f^温度测量信号。这意味着，温度测量 信号和输入信号是相同的。同样，输入信号也可以通过放大而从温度测量信号中得出，戶;^大,是线性的。根据本专利技术的一个实施例，计算模型具有至少一个模型参数，所述模型参 数的值JW51反馈信号确定的。在此，该至少一个模型参数能够反映物理效果，所述物理效果例如是在温 度测量装置和旨被测量的介质之间的热耦合强度。该模型参数也可以考虑危 险报警器的温度测量^S和/或其他部件的热容量或者热惯性，所述这些其他部件与温度观懂^a是热耦合的。^M每个单独的由物理效果弓胞的对温度测 量的影响采用自己的模型参数。在此，在可采用的模型参数的数量方面没有理 论上限。根据本专利技术的另一个实施例，该计穀莫型表现为、M测量装置的热模型的逆。在此，该热模型所考虑的是温度测量装置的热容量，其中所述热容量也可以是与^t测量装置热耦合的壳体的热贮存量(1hemiischeMasse)。与在热危险 报警器的监控区域内的实际、皿变化相比，所述热容量自然导致温度测量信号 的强烈衰减。在此，也可以考虑其他部件的热容量，该其他部件例如是、皿测量體的支架，鹏测量錢的焊接点和/m险报警器的壳体，驗测量錢 与所述危险报警器的壳体是热M的。描述在皿变化咏显度测量装置的热响应特性的该热模型可以例如通过一 阶或更高阶的电^1滤波器来描述。就此而言，更高阶的低通滤波器是多刊氐 通滤波器的串联连接，其中前后串联连接的低通滤波器的数量等于阶数。在这 种情况下，热模型的逆表现为一阶或更高阶的电高通滤波器。然而，由于所述反馈，即使在对快速,变化作出戶;n胃阶跃响应的情况下，也育辦尽量避免过 冲。由于由此育嫩鲁棒并且快MJ&计算出室内、鹏，所以警报启动能够被保持 得非常简单，而且不会因此提高误警报率。用于启动警报的判据可以例如皿 将计算出的温度与预定阈iiia行比较而得到。在借助低通滤波器来说明温度测量装置的响应特性时，自然有至少一， 征时间常数是重要的模型参数。可以是高通滤波器的该热模型的逆以一般形式取决于各种参数(Pl、 P2、 P3、…)。这些参数是依据本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于分析温度测量装置（１０２）的温度测量信号（ｎｔｃ＿ｉｎ）的装置，所述装置尤其用于分析危险报警器（１００）的温度测量装置（１０２）的随时间变化的温度测量信号（ｎｔｃ＿ｉｎ），所述装置（１１０）具有建模单元（１２０），所述建模单元具有： .用于接收输入信号（ｎｔｃ＿ｉｎ）的第一输入端（１２１），所述输入信号代表所述温度测量信号； .用于接收反馈信号（ｓｌｏｐｅ）的第二输入端（１２２）；以及 .用于输出输出信号（ｉｉｒ＿ｍｏｄｅｌ、ｐｒｅ＿ｔｅｍｐ、ｖｉ ｒｔｕａｌ＿ｔｅｍｐ）的输出端（１２３）， －其中，能够借助在所述建模单元内（１２０）存储的计算模型依据所述输入信号（ｎｔｃ＿ｉｎ）和所述反馈信号（ｓｌｏｐｅ）生成所述输出信号（ｉｉｒ＿ｍｏｄｅｌ、ｐｒｅ＿ｔｅｍｐ、ｖｉｒｔｕａｌ＿ｔ ｅｍｐ），并且 －其中，所述反馈信号（ｓｌｏｐｅ）直接地或间接地取决于所述输出信号（ｉｉｒ＿ｍｏｄｅｌ、ｐｒｅ＿ｔｅｍｐ、ｖｉｒｔｕａｌ＿ｔｅｍｐ）。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：M费希尔，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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