[發明專利]一種火焰探測裝置、系統及其方法

在審

• 申請號: 201711193230.4
• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN107941338A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 王莉;許黎霖
• 申請（專利權）人: 上海曜成電子科技有限公司
• 主分類號: G01J3/28
• 分類號: G01J3/28;G01J3/02
• 代理公司: 上海驍象知識產權代理有限公司31315
• 代理人: 趙俊寅

技術領域

本發明涉及一種火焰探測裝置、系統及其方法，屬于火焰探測技術領域。

背景技術

隨著火焰探測技術的不斷發展，各種各樣的火焰探測系統應運而生。比較常見的有紫外、紅外、紅紫外復合、圖像、圖像與紅外復合等探測系統。相比于其他火災探測系統，火焰探測系統更適用于大空間，火災早期出現明火，需要對火災快速采取措施的場合。物質在燃燒過程中產生的火焰光譜從紅外、可見光到紫外波段都有能量輻射，通常情況考慮經濟適用和便于實現的原因，采用一個或者兩個特征光譜完成探測，改進的火焰探測方案搭配特征光譜附近的輔助波段光譜用于去除環境干擾，但是由于應用現場的多樣化和復雜情況，時常因為環境干擾而發生誤報和漏報。

發明內容

本發明的目的在于提供一種火焰探測裝置、系統及其方法，該裝置包括輔處理器模塊、輸出模塊、電源模塊、多個濾波放大模塊以及與多個濾波放大模塊連接的多個不同波段的光譜傳感器模塊，能夠進行超寬光譜范圍檢測，探測全面，處理速度快，精確度高。

本發明提供技術方案如下：

一方面，本發明提供了一種火焰探測裝置，包括：主處理器模塊、輔處理器模塊、輸出模塊、電源模塊、多個濾波放大模塊以及與多個濾波放大模塊連接的多個不同波段的光譜傳感器模塊，所述主處理器模塊用于控制信號采集和信號運算處理，所述輔處理器模塊用于信號數據的比對、存儲以及與主處理器模塊和輸出模塊之間通信，所述光譜傳感器模塊用于感測環境中的光譜信號，所述濾波放大模塊用于對感測的光譜信號進行濾波和放大處理，所述輸出模塊用于向上位機傳送處理后的信號數據。

根據本發明的一實施方式，所述多個不同波段的光譜傳感器模塊包括紫外光譜傳感器、可見光光譜傳感器單元、近紅外光譜傳感器單元、中紅外光譜傳感器單元和遠紅外光譜傳感器，所述光譜傳感器模塊每個波段設置有一個或多個不同帶寬的光譜傳感器。

根據本發明的另一實施方式，所述主處理器模塊包括信號采集單元、第一信號處理單元和第一內部通信單元，所述信號采集單元采集的信號經所述信號處理單元處理后通過所述第一內部通信單元傳送給所述輔處理器。

根據本發明的另一實施方式，所述輔處理器單元包括第二信號處理單元、存儲單元、第二內部通信單元以及外部通信單元，所述第二內部通信單元連接所述第一內部通信單元，所述外部通信單元連接所述輸出模塊。

根據本發明的另一實施方式，還包括標準光源模塊和驅動模塊，所述標準光源模塊經所述驅動模塊連接所述主處理模塊，所述驅動模塊用于驅動標準光源模塊。

根據本發明的另一實施方式，所述主處理器模塊還包括檢污自校準單元，用于自動校準和自動檢污，所述檢污自校準單元連接所述驅動模塊。

根據本發明的另一實施方式，所述紫外光譜傳感器的工作波段為180nm-260nm。

根據本發明的另一實施方式，所述近紅外光譜傳感器為1.5um傳感器，所述中紅外光譜傳感器包括 2.7um、3.3um、4.3um、5.0um及7.0um 傳感器，所述遠紅外光譜傳感器為大于等于15um的傳感器。

另一方面，本發明還提供了一種火焰探測系統，包括上述的火焰探測裝置和上位機，所述上位機通過軟件分析傳送的所述信號數據。

再一方面，本發明還提供了一種火焰探測方法，包括：

分別獲取所述多個不同波段的光譜傳感器感測的環境中的光譜信號；

分別濾波和放大處理獲取的所述光譜信號得到采樣信號；

運算處理所述采樣信號得到能量分布數據和頻譜分布數據；

將所述采樣信號的能量分布數據和頻譜分布數據與數據庫中的標準火數據進行比對，獲得比對結果；

發送所述采樣信號和比對結果到所述上位機；

上位機軟件根據所述采樣信號和比對結果得到分析結果。

本發明的有益效果如下：

本發明的火焰探測裝置包括主處理器模塊、輔處理器模塊、輸出模塊、電源模塊、多個濾波放大模塊以及與多個濾波放大模塊連接的多個不同波段的光譜傳感器模塊，結構簡單，其中采用多處理器分工合作處理大量數據，主處理器模塊執行調整信號采集和信號處理運算，輔處理器模塊處理數據庫比對，信號數據存儲，執行通信和自診斷，采用多個不同波段的光譜傳感器模塊感測環境中的光譜信號，探測光譜范圍廣，因此，本發明的火焰探測裝置光譜探測全面，處理速度快，精確度高。

附圖說明

圖1為本發明的火焰探測裝置的一個實施例的結構框圖；

圖2為本發明的火焰探測系統的一個實施例的結構示意圖；