[實(shí)用新型]一種基于激光遙感測(cè)量的火災(zāi)早期預(yù)警系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201721298862.2
• 申請(qǐng)日: 2017-10-10
• 公開（公告）號(hào): CN207503409U
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邱選兵;李傳亮;彭英;晉劍;魏永卜;李寧;張恩華;張興;魏計(jì)林;王高
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 太原科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G08B17/117
• 分類號(hào): G08B17/117;G08B29/18
• 代理公司: 蘇州市中南偉業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32257
• 代理人: 李廣

本實(shí)用新型屬于火災(zāi)早期預(yù)警系統(tǒng)領(lǐng)域，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)誤報(bào)率高，靈敏度低等問(wèn)題，提出了一種基于激光遙感測(cè)量的火災(zāi)早期預(yù)警系統(tǒng)，包括多路DFB激光器陣列、合波器、準(zhǔn)直系統(tǒng)、透鏡、卡塞格倫望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)、光電探測(cè)器、信號(hào)調(diào)理電路、單片機(jī)ARM單元、聲光報(bào)警單元和信息發(fā)送單元；所述多路DFB激光器陣列包括多個(gè)與火災(zāi)特征氣體相對(duì)應(yīng)的DFB激光器，所述光電探測(cè)器的信號(hào)輸出端與信號(hào)調(diào)理電路連接，所述信號(hào)調(diào)理電路將調(diào)理后的信號(hào)輸出到所述單片機(jī)ARM單元，所述單片機(jī)ARM單元的輸出端與所述聲光報(bào)警單元和信息發(fā)送單元連接。本實(shí)用新型靈敏度高，可靠性好，抗干擾能力強(qiáng)，可以廣泛應(yīng)用于火災(zāi)報(bào)警領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于火災(zāi)早期預(yù)警系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及一種基于激光遙感測(cè)量的火災(zāi)早期預(yù)警系統(tǒng)。

背景技術(shù)

火災(zāi)發(fā)生后具有不易疏散、救援困難、火勢(shì)傳播快、損傷大等特點(diǎn)，一旦失火往往造成大量的人員傷亡和巨額的財(cái)產(chǎn)損失，因此將火災(zāi)扼殺在萌芽以及對(duì)火災(zāi)進(jìn)行早期預(yù)警，對(duì)于保障人們的生命和財(cái)產(chǎn)具有重要的研究意義。

火災(zāi)的發(fā)展過(guò)程一般分為無(wú)可見(jiàn)煙階段、可見(jiàn)煙階段、燃燒階段和劇烈燃燒階段。無(wú)可見(jiàn)煙階段和可見(jiàn)煙階段(火災(zāi)早期階段)所占的時(shí)間最長(zhǎng)，而傳統(tǒng)的被動(dòng)式火災(zāi)探測(cè)器主要是單個(gè)傳感器構(gòu)成如煙霧傳感器、溫度傳感器等，如專利號(hào)為201520272359.4“應(yīng)用于客車發(fā)動(dòng)艙的火災(zāi)扎起預(yù)警裝置”，由于其靈敏度低而無(wú)法探測(cè)到早期火災(zāi)信息，延誤了火災(zāi)預(yù)警時(shí)間，錯(cuò)過(guò)了最佳的滅火或逃生時(shí)機(jī)。

其次，現(xiàn)有的火災(zāi)早期傳感器大多采用電化學(xué)或紅外吸收(NDIR)類型，采用電化學(xué)煙氣傳感器如一氧化碳、二氧化碳等早期火災(zāi)特征氣體傳感器進(jìn)行早期預(yù)警，如專利號(hào)為 200910039922.2采用TGS2610、TGS2611等氣體傳感器，其靈敏度低、響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、穩(wěn)定性差、定期校準(zhǔn)和更換等不足；采用紅外吸收原理的火災(zāi)特征氣體傳感器由于受到內(nèi)在光源和探測(cè)器的影響，探測(cè)氣體的唯一性不能保證，容易產(chǎn)生誤報(bào)，如二氧化碳傳感器就與一氧化碳就會(huì)交叉，產(chǎn)生誤報(bào)，而一氧化碳就會(huì)和H2S、H2O等干擾和誤報(bào)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，所要解決的技術(shù)問(wèn)題為：提供一種高靈敏度的基于激光遙感測(cè)量的火災(zāi)早期預(yù)警系統(tǒng)。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為：一種基于激光遙感測(cè)量的火災(zāi)早期預(yù)警系統(tǒng)，包括多路DFB激光器陣列、合波器、準(zhǔn)直系統(tǒng)、透鏡、卡塞格倫望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)、光電探測(cè)器、信號(hào)調(diào)理電路、單片機(jī)ARM單元、聲光報(bào)警單元和信息發(fā)送單元；所述多路 DFB激光器陣列包括多個(gè)與火災(zāi)特征氣體相對(duì)應(yīng)的DFB激光器，所述多路DFB激光器陣列發(fā)出的經(jīng)過(guò)波長(zhǎng)掃描和調(diào)制的光經(jīng)光纖耦合進(jìn)入合波器，由合波器出射的激光經(jīng)準(zhǔn)直系統(tǒng)、透鏡后入射到大氣中，經(jīng)火災(zāi)早期煙氣透射后經(jīng)過(guò)墻面或其他遮擋物反射進(jìn)入卡塞格倫望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)，由所述卡塞格倫望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)收集后的光信號(hào)入射到光電探測(cè)器，所述光電探測(cè)器的信號(hào)輸出端與信號(hào)調(diào)理電路連接，所述信號(hào)調(diào)理電路將調(diào)理后的信號(hào)輸出到所述單片機(jī)ARM 單元，所述單片機(jī)ARM單元的輸出端與所述聲光報(bào)警單元和信息發(fā)送單元連接。

所述多路DFB激光器陣列包括與CO、CO₂、CH₄相對(duì)應(yīng)的近紅外DFB激光器和與O₂相對(duì)應(yīng)的可見(jiàn)光波段DFB激光器。

所述信號(hào)調(diào)理電路包括跨阻放大電路、二級(jí)放大單路和低通濾波器。

所述單片機(jī)ARM單元為型號(hào)為STM32F429的單片機(jī)，所述單片機(jī)的輸出端與所述多路 DFB激光器陣列的信號(hào)輸入端連接，用于通過(guò)自帶的數(shù)模轉(zhuǎn)換器輸出三角波信號(hào)和正弦波信號(hào)，對(duì)所述多路DFB激光器陣列進(jìn)行掃描。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果：