一种基于CMOS图像传感器的火焰探测器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于CMOS图像传感器的火焰探测器，包括：CIS传感器驱动模块、DSP采集模块、远程通讯模块、执行模块，所述CIS传感器驱动模块中采用多组电容并联的方式提高电压传输时的耐压特性；所述DSP采集模块中电容C12与电阻R21并联减小检测信号的阻抗，加快采集信号的传输，而电阻R3用于吸收电容C11的过放电保护释放储存电能的安全；所述远程通讯模块通过获取DSP采集模块的采集图像信息传递给计算机，而晶体管X1用于对获取的传输信号进行调制，确保传输信号的平稳；所述执行模块通过远程通讯模块来发出通知给上位机，或现场操作锅炉的人员，而电容C17一端接地过滤执行信号中的干扰信号，从而阻值噪声等外界对火焰的干扰，进而提高了响应速度。进而提高了响应速度。进而提高了响应速度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于CMOS图像传感器的火焰探测器


[0001]本技术涉及一种火焰检测器
，尤其是一种基于CMOS图像传感器的火焰探测器。

技术介绍

[0002]目前市面上的火焰检测器，大多可以通过火焰周围产生的红外光来检测火焰强弱，但是由于燃烧室内部的火焰增益的情况下再添加燃料，很容易发生爆炸，如果不能及时提醒工人，则燃烧室内爆容易损坏该检测器。市面上的火焰检测器灵敏度差，不能同时检测多种燃料的火焰，并且对气流、噪声以及电源的波动的抗干扰能力较弱，从而影响了检测的效率和精度，满足不了使用者的需求，因此市场急需研制一种智能的一体化火焰检测器来帮助人们解决现有的问题。

技术实现思路

[0003]技术目的：提供一种基于CMOS图像传感器的火焰探测器，以解决现有技术存在的上述问题。
[0004]技术方案：一种基于CMOS图像传感器的火焰探测器，包括：CIS传感器驱动模块、DSP采集模块、远程通讯模块、执行模块，所述CIS传感器驱动模块中采用多组电容并联的方式提高电压传输时的耐压特性，而电感L1和电感L2用于稳定输出电流；所述DSP采集模块中电容C12与电阻R21并联减小检测信号的阻抗，加快采集信号的传输，提高响应速度；而电阻R3用于吸收电容C11的过放电保护释放储存电能的安全；所述远程通讯模块通过获取DSP采集模块的采集图像信息传递给计算机，而晶体管X1用于对获取的传输信号进行调制，确保传输信号的平稳；所述执行模块通过远程通讯模块来发出通知给上位机，或现场操作锅炉的人员，而电容C17一端接地过滤执行信号中的干扰信号，从而阻值噪声等外界对火焰的干扰，进而提高了响应速度。
[0005]在进一步的实施例中，所述CIS传感器驱动模块包括稳压器U1、电容C1、电容C2、电容C4、电感L1、电感L2、电容C3、电容C5、电容C7、电容C6，其中所述稳压器U1引脚1分别与电容C1一端、输入电源+24V连接；所述电容C1另一端分别与电容C2一端、电容C4负极端、稳压器U1引脚2、地线GND连接；所述稳压器U1引脚3分别与电容C2另一端、电容C4正极端、电感L1一端、电感L2一端连接；所述电感L1另一端分别与电容C3一端、电容C6正极端连接；所述电容C6负极端分别与电容C3另一端、地线GND连接；所述电感L2另一端分别与电容C5正极端、电容C7正极端连接；所述电容C7负极端分别与电容C5负极端、地线GND连接。
[0006]在进一步的实施例中，所述DSP采集模块包括图像传感器T1、电容C10、电容C12、电阻R21、运算放大器U3、电阻R4、电容C11、电容C9、电阻R2、运算放大器U2、电阻R1、电容C8，其中所述图像传感器T1引脚1分别与运算放大器U2引脚7、运算放大器U3引脚7、电阻R4一端、电感L1另一端、电容C3一端、电容C6正极端连接；所述图像传感器T1引脚2与运算放大器U2引脚4连接；所述图像传感器T1引脚3分别与电容C9一端、电容C10一端连接；所述电容C10另
一端分别与电阻R2一端、电阻R4另一端、运算放大器U3引脚4连接；所述电容C9另一端分别与电阻R2另一端、运算放大器U2引脚3连接；所述运算放大器U2引脚2分别与电阻R1一端、电容C8正极端连接；所述运算放大器U2引脚6分别与电阻R1另一端、电容C8负极端、电阻R3一端连接；所述电阻R3另一端与电容C11一端连接；所述电容C11另一端与运算放大器U3引脚2连接；所述运算放大器U3引脚3分别与电容C12一端、电阻R21一端连接；所述运算放大器U3引脚6分别与电阻R21另一端、电容C12另一端、显示器输出端OUT1。
[0007]在进一步的实施例中，所述远程通讯模块包括电阻R6、二极管D1、电容C15、电阻R5、电容C13、电容C14、晶体管X1、单片机U5、通讯模块U4，其中所述电阻R6一端分别与电容C15一端、通信模块U4引脚1、图像传感器T1引脚1、运算放大器U2引脚7、运算放大器U3引脚7、电阻R4一端、电感L1另一端、电容C3一端、电容C6正极端连接；所述电阻R6另一端与二极管D6正极端连接；所述二极管D1负极端与单片机U5引脚8连接；所述电容C15另一端分别与电阻R5一端、单片机U5引脚9连接；所述电阻R5另一端与地线GND连接；所述单片机U5引脚19分别与晶体管X1引脚1、电容C13一端连接；所述电容C13另一端分别与电容C14一端、地线GND连接；所述电容C14另一端分别与晶体管X1引脚2、单片机U5引脚18连接；所述单片机U5引脚23与通讯模块U4引脚3连接；所述单片机U5引脚24与通讯模块U4引脚4连接；所述单片机U5引脚25与通讯模块U4引脚5连接；所述单片机U5引脚26与通讯模块U4引脚6连接；所述单片机U5引脚27与通讯模块U4引脚7连接；所述单片机U5引脚28与通讯模块U4引脚8连接；所述通讯模块U4引脚2与地线GND连接。
[0008]在进一步的实施例中，所述执行模块包括可变电阻RV1、电阻R7、电阻R8、运算放大器U6、电阻R10、电阻R9、电容C16、二极管D3、二极管D2、电阻R11、电容C17、电阻R12，其中所述可变电阻RV1引脚3与识别控制输入端INPUT连接；所述可变电阻RV1引脚1与电阻R7一端连接；所述可变电阻RV1引脚2与电阻R8一端连接；所述电阻R7另一端分别与运算放大器U6引脚3、电阻R9一端、电容C16一端连接；所述电阻R8另一端与运算放大器U6引脚2连接；所述运算放大器U6引脚4分别与二极管D3正极端、地线GND连接；所述运算放大器U6引脚6与电阻R10一端连接；所述电阻R10另一端分别与电阻R9另一端、电容C16另一端、电阻R11一端连接；所述二极管D3负极端与二极管D2正极端连接；所述二极管D2负极端分别与电阻R6一端、电容C15一端、通信模块U4引脚1、图像传感器T1引脚1、运算放大器U2引脚7、运算放大器U3引脚7、电阻R4一端、电感L1另一端、电容C3一端、电容C6正极端连接；所述电阻R11另一端与电容C17一端连接；所述电容C17另一端分别与电阻R12一端、地线GND连接；所述电阻R12另一端与执行输出端OUTPUT连接。
[0009]在进一步的实施例中，所述二极管D1、所述二极管D3型号均为稳压二极管；所述电容C4、所述电容C5、所述电容C6、所述电容C7型号均为电解电容；所述稳压器U1型号为AMS1117；所述单片机U5型号为AT8951；所述通讯模块U4型号为NRF24L。
[0010]有益效果：本技术的创新点1. 相比CCD器件而言，CIS传感器，响应速度快，结构简单，容易和其他电路部分集成，成本较低，有较宽的光谱响应，CIS在红外波长也有较大的响应输出，适合各种广谱的火焰波长的成像。
[0011]创新点2.采用深度学习的卷积神经网络对火焰图像建模，在线实地训练深度网络，对真实的火焰特征的提取和识别，通过系统性能调优可获得实时精准的检测效果。在训练过程中，人为的加入气流、噪声等外界对火焰的干扰项，增加了训练后模型的鲁棒性。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于CMOS图像传感器的火焰探测器，其特征是，包括：CIS传感器驱动模块、DSP采集模块、远程通讯模块、执行模块，所述CIS传感器驱动模块中采用多组电容并联的方式提高电压传输时的耐压特性，而电感L1和电感L2用于稳定输出电流；所述DSP采集模块中电容C12与电阻R21并联减小检测信号的阻抗，加快采集信号的传输，提高响应速度；而电阻R3用于吸收电容C11的过放电保护释放储存电能的安全；所述远程通讯模块通过获取DSP采集模块的采集图像信息传递给计算机，而晶体管X1用于对获取的传输信号进行调制，确保传输信号的平稳；所述执行模块通过远程通讯模块来发出通知给上位机，或现场操作锅炉的人员，而电容C17一端接地过滤执行信号中的干扰信号，从而阻值噪声等外界对火焰的干扰，进而提高了响应速度；所述CIS传感器驱动模块包括稳压器U1、电容C1、电容C2、电容C4、电感L1、电感L2、电容C3、电容C5、电容C7、电容C6，其中所述稳压器U1引脚1分别与电容C1一端、输入电源+24V连接；所述电容C1另一端分别与电容C2一端、电容C4负极端、稳压器U1引脚2、地线GND连接；所述稳压器U1引脚3分别与电容C2另一端、电容C4正极端、电感L1一端、电感L2一端连接；所述电感L1另一端分别与电容C3一端、电容C6正极端连接；所述电容C6负极端分别与电容C3另一端、地线GND连接；所述电感L2另一端分别与电容C5正极端、电容C7正极端连接；所述电容C7负极端分别与电容C5负极端、地线GND连接。2.根据权利要求1所述的一种基于CMOS图像传感器的火焰探测器，其特征是：所述DSP采集模块包括图像传感器T1、电容C10、电容C12、电阻R21、运算放大器U3、电阻R4、电容C11、电容C9、电阻R2、运算放大器U2、电阻R1、电容C8，其中所述图像传感器T1引脚1分别与运算放大器U2引脚7、运算放大器U3引脚7、电阻R4一端、电感L1另一端、电容C3一端、电容C6正极端连接；所述图像传感器T1引脚2与运算放大器U2引脚4连接；所述图像传感器T1引脚3分别与电容C9一端、电容C10一端连接；所述电容C10另一端分别与电阻R2一端、电阻R4另一端、运算放大器U3引脚4连接；所述电容C9另一端分别与电阻R2另一端、运算放大器U2引脚3连接；所述运算放大器U2引脚2分别与电阻R1一端、电容C8正极端连接；所述运算放大器U2引脚6分别与电阻R1另一端、电容C8负极端、电阻R3一端连接；所述电阻R3另一端与电容C11一端连接；所述电容C11另一端与运算放大器U3引脚2连接；所述运算放大器U3引脚3分别与电容C12一端、电阻R21一端连接；所述运算放大器U3引脚6分别与电阻R...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘丕均，
申请(专利权)人：南京微米电子产业研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：