[发明专利]一种具有冗余判断的多功能消防应急装置

权利要求书

1.一种具有冗余判断的多功能消防应急装置，其特征是其为一三余度的冗余判断装置，其包括三个烟雾检测单元以及与其相对应的一信号处理单元、一动作单元，还包括一比较单元和一逻辑和控制单元，其中，

所述烟雾检测单元与所述信号处理单元连接，其包括一烟雾传感器，其设置在该室内消防线路上的不同位置，其将检测到的烟雾及气体浓度信息转化成电信号后传输至所述信号处理单元内；

所述信号处理单元，其采集与其连接的烟雾检测单元的电流和电压信号，在采集时，对信号波形，在每连续的                                               个周期内，每周期选择个预设时刻的采样点，每间隔时间采样一次，连续取样次；并将采集的电压信号和电流信号传输至期内的一运算存储模块内进行处理；

所述比较单元包括一比较器，其对所有信号处理单元内存储的电流和电压采集信号进行运算处理，并按照下述公式计算每组电流和电压信号中第二信号处理单元对第一信号处理单元的重合度，

             

    式中，表示第一、二信号处理单元的电流和电压信号的重合度， 和分别表示所述第一信号处理单元采集的电压信号、电流信号，和分别表示所述第二信号处理单元采集的电压信号、电流信号，表示均方差运算，表示积分运算；

所述第二信号处理单元对第一信号处理单元的信号重合度按照下述公式进行计算；

                                    

式中，表示取样组数，表示序列数，表示每组信号中所述第二信号处理单元对第一信号处理单元的信号重合度；

所述比较单元计算第二信号处理单元对第一信号处理单元的信号重合度，第三信号处理单元对第一信号处理单元的信号重合度，第三信号处理单元对第二信号处理单元的信号重合度，并将其传输至所述逻辑和控制单元内；

所述逻辑和控制单元为一MCU处理器，其内存储有一重合度阈值，所述逻辑和控制单元将所述计算所得的重合度值与重合度阈值进行比对，若所述重合度值小于阈值，则断定其中两烟雾检测单元中检测的位置处的烟雾浓度超标；将三者分别与重合度阈值进行比对，则可断定某一烟雾检测单元中检测的位置处的烟雾浓度超标；并向所述动作单元发出动作指令。

2.根据权利要求1所述的一种具有冗余判断的多功能消防应急装置，其特征是所述比较单元将上述重合度做差值并取绝对值，即取，和，计算出结果后，将该差值绝对值计算结果传输至所述逻辑和控制单元内；

所述逻辑和控制单元内存储有一标准值，上述重合度做差值并取绝对值的数值与标准值进行对比，若三者均大于标准值，则断定上述判断的某一烟雾检测单元中检测的位置处的烟雾浓度确实超标。

3.根据权利要求1或2所述的一种具有冗余判断的多功能消防应急装置，其特征是所述信号处理单元每一周期内选择的个采样点的时间间隔按照下述公式计算，

                                    

式中，表示采样点的时间间隔，为修正系数，其大小由采样点数量决定，表示信号的角频率，由烟雾传感器的性能决定，为初始相角，表示信号周期的时间，表示信号波形的峰值。

4.根据权利要求3所述的一种具有冗余判断的多功能消防应急装置，其特征是所述信号处理单元包括一耦合保护电路、一检波电路、一滤波电路、一放大增益电路和A/D转换电路，上述各模块顺次连接，其中，

所述耦合保护电路，其用以抑制电干扰，信号经过所述耦合保护电路后通过所述检波模块；

所述检波模块，用以检出待传输信号中的需求数据波形；

所述滤波电路将采集的信号滤波得到需求数据波形；

所述放大增益模块经采集的信号进行放大后，还原至原波形。

5.根据权利要求3所述的一种具有冗余判断的多功能消防应急装置，其特征是所述动作单元包括一继电器电路、一通信电路、一蜂鸣器和一LED灯具，其中，

所述逻辑和控制单元和所述继电器电路通过所述通信电路连接；在所述逻辑和控制单元判断某处烟雾浓度超标时，所述通信电路发出一高电平信号，所述继电器电路闭合，控制所述蜂鸣器和LED灯接电，所述蜂鸣器发出报警，所述LED灯开启。