[發明專利]拍照式混合火焰探測器及其探測方法

有效

• 申請號: 201710847837.3
• 申請日: 2017-09-19
• 公開（公告）號: CN107590941B
• 公開（公告）日: 2019-08-20
• 發明（設計）人: 曹曉莉;陳露;彭鵬;李靖;范超;楊強;封強;喻貴柯;羅本做;黃洪權
• 申請（專利權）人: 重慶英卡電子有限公司
• 主分類號: G08B17/00
• 分類號: G08B17/00;G08B17/12;G08B29/18
• 代理公司: 重慶為信知識產權代理事務所(普通合伙) 50216
• 代理人: 余錦曦

1.一種拍照式混合火焰探測器的探測方法，拍照式混合火焰探測器設有MCU主控單元(10)、紫外火焰探測系統、圖像采集系統、紅外火焰探測系統以及電源管理系統，所述MCU主控單元(10)的紫外輸入端連接所述紫外火焰探測系統，所述MCU主控單元(10)的圖像采集輸入端連接所述圖像采集系統，所述MCU主控單元(10)的紅外輸入端連接所述紅外火焰探測系統，所述MCU主控單元(10)的環境采集輸入端連接環境參數傳感器組件(15)，所述MCU主控單元(10)的通信端雙向連接雙頻無線通信單元(17)，所述MCU主控單元(10)雙向連接所述電源管理系統；

所述電源管理系統設有太陽能收集與存儲單元(1)，所述太陽能收集與存儲單元(1)的輸出端連接電源管理單元(2)，所述電源管理單元(2)為所述紫外火焰探測系統、圖像采集系統及MCU主控單元(10)供電，所述MCU主控單元(10)的狀態輸出端連接狀態指示燈單元(16)；

所述紫外火焰探測系統設有紫外驅動電路(7)，所述紫外驅動電路(7)的輸入端連接所述電源管理單元(2)的紫外輸出端，所述紫外驅動電路(7)的輸出端連接紫外火焰傳感器(8)的輸入端，所述紫外火焰傳感器(8)的輸出端連接紫外采集電路(9)的輸入端，所述紫外采集電路(9)的輸出端連接所述MCU主控單元(10)的紫外輸入端；

其中，所述紫外火焰傳感器(8)探測波長范圍在185～260nm的紫外火焰；

所述圖像采集系統設有圖像驅動電路(11)，所述圖像驅動電路(11)的輸入端連接所述電源管理單元(2)的圖像控制端，所述圖像驅動電路(11)的輸出端連接圖像傳感器(12)，所述圖像傳感器(12)的輸出端連接圖像識別模塊(14)的輸入端，所述圖像識別模塊(14)的輸出端連接所述MCU主控單元(10)的圖像輸入端，所述圖像識別模塊(14)與圖像存儲單元(13)雙向連接；

其中，所述圖像傳感器(12)為高清攝像頭采集圖像，所述圖像驅動電路(11)利用高速DSP芯片對所述圖像傳感器(12)進行驅動，所述圖像識別模塊(14)對所述圖像傳感器(12)采集的圖像進行識別；

所述紅外火焰探測系統設有紅外火焰傳感器(3)，所述紅外火焰傳感器(3)的輸出端連接多級放大電路(4)的輸入端，所述多級放大電路(4)的輸出端連接帶通濾波電路(5)的輸入端，所述帶通濾波電路(5)的主控輸出端連接所述MCU主控單元(10)，所述帶通濾波電路(5)的I/O輸出端連接I/O中斷電路，所述I/O中斷電路的輸出端連接所述MCU主控單元(10)；

其中，所述紅外火焰傳感器(3)采集波長在4.1～4.9μm范圍內的紅外火焰；

其特征在于：包括下列步驟：

步驟一、休眠狀態下的工作步驟：

A、所述電源管理單元(2)處于工作狀態，將所述太陽能收集與存儲單元(1)內存儲的電量進行預分配；

B、所述環境參數傳感器組件(15)采集周圍環境的溫濕度、光照度及紫外線的強度，并對環境狀態進行評估；

C、所述紅外火焰傳感器(3)探測外界火焰信號；

D、當紅外火焰傳感器(3)探測到外界有波長在4.1～4.9μm范圍內的火焰時，傳送火焰信號給多級放大電路(4)進行放大，所述多級放大電路(4)將已放大的火焰信號傳入帶通濾波器(5)進行篩選；

E、當火焰信號達到I/O中斷電路(6)的觸發值時，所述I/O中斷電路對所述MCU主控單元(10)發送中斷信號，執行中斷程序；

步驟二、接收紅外火焰I/O中斷，啟動MCU主控單元(10)進行火焰特征識別：

A、所述MCU主控單元(10)判斷是否接收到紅外火焰探測系統的I/O中斷，當接收到紅外火焰探測系統的I/O中斷時，所述MCU主控單元被喚醒進入工作狀態，否則返回步驟一；

B、所述MCU主控單元(10)讀取帶通濾波電路(5)傳輸的紅外火焰數據；

C、所述MCU主控單元(10)控制電源管理單元(2)，激活紫外驅動電路(7)，啟動紫外火焰傳感器(8)工作，所述紫外火焰傳感器(8)將采集到的紫外火焰信號通過紫外采集電路(9)傳送給所述MCU主控單元(10)；

D、所述MCU主控單元(10)通過采集到的紅外火焰信號和紫外火焰信號，進行火焰特征識別與分析；

步驟三、開啟圖像處理進程，分析圖像火焰特征：

A、所述MCU主控單元(10)根據火焰特征的識別與分析，判斷是否進入圖像處理進程，當需要進入圖像處理進程時，所述MCU主控單元(10)進入圖像采集系統的喚醒工作，否則返回步驟一；

B、所述MCU主控單元(10)控制所述電源管理單元(2)開啟圖像處理進程，對圖像采集系統進行初始化；

C、啟動圖像驅動電路(11)，開啟圖像傳感器(12)采集高清圖像；

D、所述MCU主控單元(10)采集環境參數；

E、所述MCU主控單元(10)進行圖像火焰特征識別；

步驟四、將火焰圖片保存，并將圖像數據進行上傳，同時喚醒相鄰的拍照式混合火焰探測器：

A、所述MCU主控單元(10)根據圖像火焰特征識別結果，判斷是否為火焰；

B、當此圖像為火焰時，進入數據傳輸進程，否則返回步驟一；

C、首先所述MCU主控單元(10)控制將火焰圖像保存到圖像存儲單元(13)，進入數據傳輸過程，并對雙頻無線通信單元(17)初始化；

D、然后通過所述雙頻無線通信單元(17)進行數據傳輸，選擇Sub-1GHz頻段將紅外、紫外及環境傳感數據傳送至網關，選擇2.4GHz頻段將圖像數據傳送至網關；

E、最后關閉雙頻無線通信單元(17)和圖像采集系統，所述MCU主控單元進入休眠狀態。