[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

在審

• 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;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: 國網(wǎng)遼寧省電力有限公司檢修分公司;國家電網(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

本發(fā)明涉及火災(zāi)煙霧探測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及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。該識(shí)別方法包括三個(gè)步驟：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)。本識(shí)別方法具有一對(duì)多立體覆蓋、保護(hù)距離遠(yuǎn)、靈敏度高，報(bào)警閾值多級(jí)可調(diào)、抗誤報(bào)能力極強(qiáng)、抗建筑震動(dòng)/位移、抗潮濕及結(jié)露、抗外部光源干擾、安裝便捷、后期免維護(hù)的特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于火災(zāi)煙霧探測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及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。

背景技術(shù)：

針對(duì)閥廳的高大空間，傳統(tǒng)煙霧預(yù)警手段不能夠?qū)崿F(xiàn)的區(qū)域的監(jiān)測(cè)和預(yù)警。對(duì)于大型開放空間的探測(cè)，目前常見的方式有空氣采樣早期煙霧探測(cè)以及線束型對(duì)射探測(cè)兩種方式。然而，傳統(tǒng)的線束型對(duì)射探測(cè)器卻有更多的局限性：易受到建筑物結(jié)構(gòu)唯一的影響，造成對(duì)準(zhǔn)偏移，不能對(duì)煙霧進(jìn)行有效的探測(cè)和報(bào)警；由于灰塵、飛蟲和霧氣等干擾物的存在，容易引起干擾性報(bào)警；傳統(tǒng)對(duì)射式探測(cè)器在安裝時(shí)需要精確對(duì)準(zhǔn)，往往需要花費(fèi)很多時(shí)間進(jìn)行安裝、調(diào)試及后續(xù)的維護(hù)；在不規(guī)則的空間應(yīng)用具有局限性。

發(fā)明內(nèi)容：

發(fā)明目的：

針對(duì)傳統(tǒng)的線束型對(duì)射探測(cè)器存在的對(duì)準(zhǔn)偏移、干擾性報(bào)警、安裝調(diào)試維護(hù)復(fù)雜、在不規(guī)則的空間應(yīng)用具有局限性的問題，本發(fā)明提出了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。

技術(shù)方案：

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)。

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，具有很小的體積和很寬的敏感角度，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。

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，即XBR0＝0x0c，設(shè)置XBARE＝1，即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。