红外紫外火焰探测器控制系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开一种红外紫外火焰探测器控制系统及其控制方法，包括红外探测模块和紫外探测模块，红外探测模块和紫外探测模块与控制器连接，红外探测模块由电源模块供电，所述红外探测模块和紫外探测模块分别探测环境中的红外光信号和紫外光信号，所述红外探测模块根据红外光信号激活控制器，激活后的控制器驱动电源模块给紫外探测模块供电，所述控制器结合红外光信号和紫外光信号判别火情，并通过无线通信模块与相邻的火焰探测器的控制器进行数据交互。有益效果：采用本发明专利技术的红外紫外火焰探测器控制系统及其控制方法，能准确地对火情进行判定，并且能实现自主供电，功耗低，适用于野外火情监测。

Infrared ultraviolet flame detector control system and control method thereof

The invention discloses an infrared ultraviolet flame detector control system and its control method, including infrared detection module and ultraviolet detection module, infrared detection module and ultraviolet detection module connected with the controller, infrared detection module is composed of power supply module, the infrared detection module and ultraviolet detection module respectively to detect infrared light signal and ultraviolet signal environment the infrared detection module according to the infrared signal activation controller, the controller activates the driving power supply module for UV detection module, the controller combined with the infrared signal and ultraviolet light signal identification and data exchange of fire, the flame detector controller through wireless communication module and the adjacent. The beneficial effect of using infrared ultraviolet flame detector control system and control method of the invention, can be used to determine the fire accurately, and can realize independent power supply, low power consumption, suitable for the field of fire monitoring.

【技术实现步骤摘要】
红外紫外火焰探测器控制系统及其控制方法
本专利技术涉及火灾预警领域，特别是涉及一种红外紫外火焰探测器控制系统及其控制方法。
技术介绍
传统的森林防火手段主要包括护林员巡护，摄像监控。护林员巡护存在的缺陷：一是人的精力有限，不能一直监护着所有防火区域；二是人本身也是一种不可控因素。而摄像监控也存在的问题：一是功耗过大，同时还要兼顾数据传输，只能用有线供电，导致安装位置受到限制；二是为了保证监控视野，必须安装在监控区域至高点位置，对地表火、林下火的早期火情监测较难。紫外红外光谱火焰探测技术，主要利用地球表面的“大气窗口原理”。太阳光为全光光谱，在穿透地球大气层中，由于大气中的N2、O2、O3、H2O、CO2等气体会吸收部分波长的光谱，到达地球表面的紫外波段260nm以下和红外波段4.3um中心附近的能量几乎没有。而普通有机物或气体燃烧，在这两个波段都有很高的能量特征，因此通过监测紫外红外“大气窗口”的两个火焰特征波段来判别火焰燃烧，是相当准确的。现有的紫外红外火焰探测器都是基于建筑物消防的室内防火应用，需要有线供电和通信，并未考虑低功耗和野外复杂环境工作的需求，解决不了野外长期林火实时探测准确性和可靠性问题。
技术实现思路
为解决以上技术问题，本专利技术提供一种红外紫外火焰探测器控制系统及其控制方法，通过红外检测模块激活系统，降低了整个探测器的功耗，并且结合红外光和紫外光对火情进行判定，保证了准确性和可靠性。技术方案如下：一种红外紫外火焰探测器控制系统，其关键在于：包括红外探测模块和紫外探测模块，红外探测模块和紫外探测模块与控制器连接，红外探测模块由电源模块供电；所述红外探测模块和紫外探测模块分别探测环境中的红外光信号和紫外光信号，所述红外探测模块根据红外光信号激活控制器，激活后的控制器驱动电源模块给紫外探测模块供电，所述控制器结合红外光信号和紫外光信号判别火情，并通过无线通信模块与相邻的火焰探测器的控制器进行数据交互。采用上述结构，探测器中大部分模块在平时都是处于待机状态，只有红外探测模块对火情进行初步判定，如果初步判定有火情发生，再启动整个探测器对火情进行进一步判定，降低了整个探测器的功耗，并且结合红外光和紫外光对火情进行判定，保证了准确性和可靠性。与其他火焰探测器进行数据交互，便于在野外组网监控。更进一步的，所述控制器还与光照度采集模块连接，所述控制器控制电源模块给光照度采集模块供电，该光照度采集模块采集环境的光照度信息，所述光照度采集模块将光照度信息发送给所述控制器，该控制器将光照度信息通过无线通信模块进行广播。采用上述结构，控制器通过光照度采集模块采集环境的光照度，并将光照度与存储的光照度阈值进行比较。更进一步的，所述红外探测模块包括红外火焰传感器，该红外火焰传感器依次经放大电路和滤波电路与控制器连接，所述滤波电路的输出端还经IO中断电路与所述控制器的IO唤醒接口连接。采用上述结构，采用放大电路能对红外光信号进行放大，滤波电路能滤除干扰，当红外光信号达到一定幅度时，IO中断电路被触发，从而唤醒控制器。更进一步的，所述电源模块包括太阳能收集单元和太阳能存储单元，太阳能存储单元的输入端与太阳能收集单元连接，输出端与电源管理模块连接；所述控制器控制电源管理模块给红外探测模块和紫外探测模块供电，所述控制器通过电源管理模块采集太阳能存储单元存储的电量信息。采用上述结构，太阳能采集单元能采集太阳能，供给太阳能存储单元存储，使探测器能长期在野外进行探测，保证了探测器的稳定性。更进一步的，所述无线通信模块包括无线通信发射器和发送天线，所述无线通信发射器的输入端与控制器连接，输出端与发送天线连接。所述控制器还与状态指示灯单元连接，该状态指示灯单元用于指示红外探测模块、紫外探测模块和电源模块工作状态的。采用上述结构，采用无线通信模块避免了野外布线的困难，提高了探测器野外环境应用的适应性。因为探测器需要设置在较高的位置，有了状态指示灯便于巡检人员查看探测器的工作状态。更进一步的，所述红外探测模块、紫外探测模块以及控制器设置在壳体内，壳体内设置有温湿度检测模块，该温湿度检测模块采集壳体内的温度信息和湿度信息，并将温度信息和湿度信息发送给控制器。通过温湿度检测模块能检测壳体内的温湿度，从而判断壳体的密封性是否完好。该壳体上开有透光口，透光口上覆盖有透光片，该透光片只允许紫外光和红外光透过，所述所述红外探测模块和紫外探测模块设置在透光片后边。采用上述结构，透光片能滤除除红外光和紫外光的其他光线，减少了干扰，使红外探测模块和紫外探测模块探测到的数据更加准确。一种红外紫外火焰探测器控制系统的控制方法，其关键在于包括：步骤1、数据初始化；步骤2、判定是否获取IO中断信号，若没有获取中断信号，则继续判定，若获取中断信号，则激活控制器；步骤3、判定壳体是否受损，若没有受损，则进入步骤4，若受损，则控制状态指示单元指示检测器受损，发出维修信号后进入步骤15；步骤4、驱动电源模块给光照度检测模块供电，光照度检测模块采集一段时间内的光照度信息；步骤5、获取光照度检测模块发送的光照度信息，根据光照度信息采用现有技术计算出光照度幅度，将光照度幅度进行广播，并记录检测时间；步骤6、根据检测时间选择光照度阈值；步骤7、判定光照度信息中光照度是否超过光照度阈值，若没有超过，则进入步骤8、若超过，则进入步骤11；步骤8、获取相邻火焰探测器广播的光照度幅度；步骤9、判定自身计算出的光照度幅度是否超过相邻火焰探测器广播的光照度幅度；若没有超过，则进入步骤10，若超过，则进入步骤11；步骤10、判定检测时间是否超过规定时间；若没有超过，则返回步骤5；若超过，则停止驱动电源模块给光照度检测模块供电，并进入步骤15；步骤11、驱动电源模块给紫外探测模块供电；步骤12、获取紫外探测模块发送的紫外光数据和红外探测模块发送的红外光数据；步骤13、结合紫外光数据和红外光数据判定是否有火情发生，若有，则进入步骤14，若没有，则进入步骤15；步骤14、发出报警信号；步骤15、进入待机状态并返回步骤1。采用上述方法，可以实现多个探测器组合成火灾监控网络，更加有效地监控野外环境的火灾情况。本专利技术为保证火情判定的准确性，采用紫外光判定和红外光判定结合的方式对火情进行判定，具体流程如下：步骤a、以采样频率f采集T秒时间内的红外光数据和紫外光数据；步骤b、对红外光数据进行傅里叶变换，得到红外光数据的特征频率Fa，并记录T秒时间内紫外光脉冲数Fb；步骤c、判定特征频率Fa是否在特定的频率范围内，且紫外光脉冲数Fb的数值大于脉冲数阈值E，若是，则有火情发生，若不是，则没有火情发生。其中，f＝100Hz，T＝10s，频率范围为2～10Hz，脉冲数阈值E＝10。采用上方法，能及时对火情进行判定，并且能避免环境对火焰探测的干扰，结合红外光和紫外光对火情进行判定，更加准确。更进一步的，步骤3采用以下方法判定壳体是否受损：步骤S1、驱动电源模块给温湿度检测模块供电；步骤S2、获取温湿度检测模块发送的温度信息和湿度信息；步骤S3、采用现有技术计算出壳体内的相对湿度；步骤S4、判定相对湿度是否超过湿度阈值，若没有超过，则壳体密封完好，若超过，则壳体密封受损。采用上述方法，能对壳体的密封性进行判断，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种红外紫外火焰探测器控制系统，其特征在于：包括红外探测模块和紫外探测模块，红外探测模块和紫外探测模块与控制器连接，所述红外探测模块和紫外探测模块分别探测环境中的红外光信号和紫外光信号，红外探测模块由电源模块供电，所述红外探测模块根据红外光信号激活控制器，激活后的控制器驱动电源模块给紫外探测模块供电，所述控制器结合红外光信号和紫外光信号判别火情，并通过无线通信模块与相邻的火焰探测器的控制器进行数据交互。

【技术特征摘要】
1.一种红外紫外火焰探测器控制系统，其特征在于：包括红外探测模块和紫外探测模块，红外探测模块和紫外探测模块与控制器连接，所述红外探测模块和紫外探测模块分别探测环境中的红外光信号和紫外光信号，红外探测模块由电源模块供电，所述红外探测模块根据红外光信号激活控制器，激活后的控制器驱动电源模块给紫外探测模块供电，所述控制器结合红外光信号和紫外光信号判别火情，并通过无线通信模块与相邻的火焰探测器的控制器进行数据交互。2.根据权利要求1所述红外紫外火焰探测器控制系统，其特征在于：所述控制器还与光照度采集模块连接，所述控制器控制电源模块给光照度采集模块供电，该光照度采集模块采集环境的光照度信息，所述光照度采集模块将光照度信息发送给控制器，该控制器将光照度信息通过无线通信模块进行广播。3.根据权利要求1所述红外紫外火焰探测器控制系统，其特征在于：所述红外探测模块包括红外火焰传感器，该红外火焰传感器依次经放大电路和滤波电路与控制器信号输入端连接，滤波电路的输出端经IO中断电路与所述控制器的IO唤醒接口连接。4.根据权利要求1所述红外紫外火焰探测器控制系统，其特征在于：所述电源模块包括太阳能收集单元和太阳能存储单元，太阳能存储单元的输入端与太阳能收集单元连接，输出端与电源管理模块连接；所述控制器控制电源管理模块给红外探测模块和紫外探测模块供电，所述控制器通过电源管理模块采集太阳能存储单元存储的电量信息。5.根据权利要求1-3任一所述红外紫外火焰探测器控制系统，其特征在于：所述无线通信模块包括无线通信发射器和发送天线，所述无线通信发射器的输入端与控制器连接，输出端与发送天线连接；所述控制器还与状态指示灯单元连接，该状态指示灯单元用于指示红外探测模块、紫外探测模块和电源模块工作状态的。6.根据权利要求1所述红外紫外火焰探测器控制系统，其特征在于：所述红外探测模块、紫外探测模块以及控制器设置在壳体内，壳体内设置有温湿度检测模块，该温湿度检测模块采集壳体内的温度信息和湿度信息，并将温度信息和湿度信息发送给控制器。7.一种红外紫外火焰探测器控制系统的控制方法，其特征在于：控制器采用以下步骤进行火情判定：步骤1、数据初始化；步骤2、判定是否获取IO中断信号，若没有获取中断信号，则继续判定，若获取中断信号，则激活控制器；步骤3、判...

【专利技术属性】
技术研发人员：江朝元，封强，彭鹏，曹晓莉，李靖，范超，杨强，陈露，喻贵柯，
申请(专利权)人：重庆英卡电子有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50