[發(fā)明專利]紅紫外雙鑒智能感煙識(shí)別裝置在閥廳高大空間的識(shí)別方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011382346.4
• 申請(qǐng)日: 2020-12-01
• 公開（公告）號(hào): CN112634576A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于德彬;周貴勇;劉勇;魏壯志;王澤宇;田艷芳;郭建華;劉輝林;徐維淇;孫艷鶴;吳懷誠(chéng);姚洪川;孫英志;馬寧;李孟林;張益嘉;何浩;陳晨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司檢修分公司;國(guó)家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號(hào): G08B17/11
• 分類號(hào): G08B17/11;G08B17/12
• 代理公司: 沈陽智龍專利事務(wù)所(普通合伙) 21115
• 代理人: 宋鐵軍

1.一種紅紫外雙鑒智能感煙識(shí)別裝置在閥廳高大空間的識(shí)別方法，其特征在于：該識(shí)別方法包括三個(gè)步驟，分別為投射并接收紅紫外線光束、雙波段煙霧顆粒探測(cè)、識(shí)別火焰信號(hào)，其中：

投射并接收紅紫外線光束：發(fā)射器投射光束，光束中都含有一個(gè)與成像器同步的獨(dú)特序列的紫外和紅外脈沖，杜絕任何干擾光源；

雙波段煙霧顆粒探測(cè)：將圖像半導(dǎo)體產(chǎn)生的電子轉(zhuǎn)變成電壓信號(hào)；

識(shí)別火焰信號(hào)：根據(jù)不同入射光強(qiáng)下產(chǎn)生的脈沖頻率從背景噪聲中識(shí)別火焰信號(hào)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅紫外雙鑒智能感煙識(shí)別裝置在閥廳高大空間的識(shí)別方法，其特征在于：投射并接收紅紫外線光束時(shí)采用COMS成像芯片的光學(xué)成像；成像器內(nèi)含光學(xué)成像陣列，其靈敏度適用于范圍為185～260nm的狹窄光譜，對(duì)可見光完全沒有感應(yīng)，不需要過濾任何可見光，并能快速準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)微弱的紅外線及紫外線；接收器通過接紫外+紅外光信號(hào)衰減差值來識(shí)別煙霧；波長(zhǎng)較短的紫外光源能夠與小煙霧顆粒和大煙霧顆粒發(fā)生作用，波長(zhǎng)較長(zhǎng)的紅外光源僅能夠與大煙霧顆粒發(fā)生作用。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅紫外雙鑒智能感煙識(shí)別裝置在閥廳高大空間的識(shí)別方法，其特征在于：在雙波段煙霧顆粒探測(cè)中：紅紫外線照射到紅紫外傳感器V1陰極上，陰極上會(huì)有光電子逸出飛向陽極，在飛向陽極的過程中碰撞氣體分子，發(fā)生電子繁流理論，形成雪崩放電；火焰?zhèn)鞲衅靼l(fā)生雪崩放電后，內(nèi)阻減小，電容器C9存儲(chǔ)的電量通過由R14，R15和R16組成的回路迅速釋放，R16兩端的電壓經(jīng)過電壓跟隨器，在Port1端產(chǎn)生對(duì)地的高電平；當(dāng)C9兩端的電壓下降到V1的初始敏感直流電壓以下時(shí)，陰極上停止逸出光電子，回路斷開；此時(shí)300VDC的直流電源對(duì)C9充電，當(dāng)電壓達(dá)到紫外傳感器的起始放電電壓VL時(shí)，傳感器內(nèi)部又發(fā)生光電效應(yīng)和電子繁流現(xiàn)象，形成電流，如此循環(huán)；紅紫外傳感器每導(dǎo)通一次，Port1端產(chǎn)生一個(gè)對(duì)地的高電平，Port1端輸出脈沖的頻率取決于紅紫外線輻射的強(qiáng)度，C9，R14，R15和R16參數(shù)的大小。當(dāng)C9，R14，R15和R16一定時(shí)，輻射越強(qiáng)，Port1端頻率越高；

在檢測(cè)Port1端口的脈沖波形時(shí)，單片機(jī)的優(yōu)先權(quán)交叉開關(guān)譯碼器按優(yōu)先權(quán)順序?qū)⒍丝?的引腳分配給器件上的數(shù)字外設(shè)PCA；配置PCA0ME＝001允許PCA0輸入輸出，XBR0＝0x0c，設(shè)置XBARE＝1，XBR2＝0x42，以使能交叉開關(guān)；PCA的優(yōu)先權(quán)比UART0低，Port1端口連接單片機(jī)的P0.2口，用單片機(jī)內(nèi)置的PCA模塊實(shí)現(xiàn)邊沿觸發(fā)捕捉，觸發(fā)捕捉的電平變化類型設(shè)為低電平到高電平。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的紅紫外雙鑒智能感煙識(shí)別裝置在閥廳高大空間的識(shí)別方法，其特征在于：所述紅紫外傳感器V1開始產(chǎn)生放電時(shí)的電壓為起始放電電壓VL；一旦產(chǎn)生放電，陽極和陰極之間的電壓就比放電前降低，放電維持電壓Vs＝Ebb－R·i；但只要陽極和陰極之間的電壓大于Vs就會(huì)一直持續(xù)放電直到低于Vs為止；

紅紫外線傳感器一旦開始放電，就會(huì)處于自保持放電狀態(tài)，即使陰極上沒有紅紫外線照射，仍有放電電流存在；紅紫外傳感器自身沒有自動(dòng)抑制火花的特性，必須加上外部滅弧電路；采用周期性地減小陽極電壓，使其低于Vs的方法可以有效地防止放電電流的自保持；T1是反激式變壓器，工作在不連續(xù)模式；當(dāng)MMBF170T1導(dǎo)通時(shí)，變壓器的原邊流過電流達(dá)到峰值Ip，鐵芯被磁化，能量以磁能形式儲(chǔ)存；當(dāng)MMBF170T1關(guān)斷時(shí)，繞組電壓反向；此反激電壓使輸出二極管進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，同時(shí)初級(jí)線圈儲(chǔ)存的能量12LI2p傳遞到次級(jí)，提供負(fù)載電流，同時(shí)給輸出電容器充電。單端反激型DC/DC變換器的特點(diǎn)在于高頻變壓器原邊MMBF170T1與副邊整流二極管MURS163T3交替導(dǎo)通。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅紫外雙鑒智能感煙識(shí)別裝置在閥廳高大空間的識(shí)別方法，其特征在于：識(shí)別火焰信號(hào)的判斷采用滑窗算法，間隔時(shí)窗用于單次脈沖有效性判斷，滑動(dòng)時(shí)窗用于連續(xù)脈沖序列的個(gè)數(shù)判斷。在間隔時(shí)窗Tn內(nèi)，當(dāng)出現(xiàn)的脈沖個(gè)數(shù)大于或等于1時(shí)，計(jì)數(shù)器D加1，一旦間隔時(shí)窗內(nèi)未出現(xiàn)脈沖，表示此時(shí)可能為干擾信號(hào)，計(jì)數(shù)器D復(fù)位。在滑動(dòng)時(shí)窗Tc間隔內(nèi)，如果每個(gè)間隔時(shí)窗內(nèi)都有脈沖出現(xiàn)，并且計(jì)數(shù)器D的值達(dá)到設(shè)定值時(shí)，表明有火焰；探測(cè)器的靈敏度取決于間隔時(shí)窗Tn、滑動(dòng)時(shí)窗Tc和計(jì)數(shù)器D的設(shè)定值；該火焰探測(cè)器可以通過按鍵部分來改變D，Tn和Tc的值來改變探測(cè)器的靈敏度。