【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种紫红外双波段复合型火焰探测方法及装置，属于火焰探测器。
技术介绍
1、探测在物质燃烧时，会产生烟雾和放出热量，同时也产生可见的或大气中没有的不可见的光辐射，火焰探测器可以通过检测环境中的光辐射对火灾及时进行预警，以此来保障人们的生命安全及降低可能带来的各类物质财产损失。
2、现有的火焰探测大多采用红外、紫外或者紫红外结合的方式进行探测，例如论文名称为《基于紫红外传感器的火焰探测系统设计与实现》(作者李文斌等，期刊《仪表技术与传感器》2015年第3期)中通过探测火焰发出的特定波段的紫外和红外光谱信息，并结合快速傅里叶变换提取火焰闪烁频率的方法，进行火焰识别。这种使用紫红外传感器的探测性能强于单一传感器，但是不同火焰对应的红外光谱波段也不相同，因此可能会出现火焰识别结果出现误差，在复杂环境中使用效果不好的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种紫红外双波段复合型火焰探测方法及装置，以解决目前火焰探测过程存在的火焰识别结果有误差，在复杂环境中使用效果不好的问题。
2、本专利技术为解决上述技术问题而提供一种紫红外双波段复合型火焰探测方法，该方法包括以下步骤：
3、1)根据采集到的紫外信号的判断是否存在有火焰辐射的紫外光；
4、2)若存在有紫外光，则采集两个设定波段的红外信号，获取两个波段信号的能量值、电压幅值和频率值；
5、3)当检测累加紫外信号满足设定条件时，若红外信号满足以下任一条件时，则说明当前
6、条件一：两个波段信号的能量值的差值和比值满足设定要求；
7、条件二：两个波段信号的电压幅值达到设定的电压阈值，且频率值满足火焰的闪烁频率。
8、本专利技术首先采集紫外信号和两个波段的红外信号，然后分别对紫外和红外信号进行转换和处理，获取红外信号的能量值、电压幅值和频率值，当紫外信号满足设定条件时，若红外信号两个波段信号的能量值的差值和比值达到设定的报警阈值或者两个波段信号的电压幅值达到设定的电压阈值，且频率值满足火焰的闪烁频率，则说明当前存在有火焰。本专利技术通过对紫外信号和双波段红外信号进行采集处理，得到火焰判断信息，根据火焰判断信息判断是否存在火焰，有效弥补单一火焰探测器和单一红外波段信号采集的不足，快速准确的识别火焰。
9、进一步地，所述条件一中的满足设定要求指的是两个波段信号的能量值的差值达到能量值差值的报警阈值，且两个波段信号的能量值的比值达到能量值比值的报警阈值，能量值差值的报警阈值和能量值比值的报警阈值与火焰探测距离有关，通过外部硬件拨码开关设定。
10、进一步地，所述的能量值差值共三灵敏级报警阈值，分别是20，210，600，能量值比值共三灵敏级报警阈值，分别是5，15，25，当20<能量值差值≤210且能量值比值≥5时，达到第一灵敏级火焰报警；当210<能量值差值≤600且能量值比值≥15时，达到第二灵敏级火焰报警；当能量值差值＞600且能量值比值≥25时，达到第三灵敏级火焰报警。
11、进一步地，所述步骤1)中判断是否存在有火焰辐射的紫外光的方式为：将采集到的紫外信号经过稳压二极管和施密特触发器处理得到标准的紫外方波信号，当方波个数大于1时，表明存在有火焰辐射的紫外光。
12、将紫外传感器输出的不规则波形转换为数字电路能够处理的标准方波，有利于快速、准确的判断是否存在紫外光。
13、进一步地，红外信号的频率值为波形幅值中最高点的频率值。
14、进一步地，所述步骤2)中是在检测到存在紫外光后延时设定时间后再对红外信号进行采集的。
15、延时设定时间后再对红外信号进行采集可以滤除外界干扰源对红外信号强度和频率信息产生的噪声。
16、进一步地，火焰的闪烁频率为4hz-20hz。
17、进一步地，采集的紫外信号波段为185-260nm，红外信号波段为4.5um和3.8um。
18、对两个波段的红外信号进行采集，能够更好的检测出红外信号中存在的火焰波段信息，使火焰探测结果更加准确。
19、进一步地，该方法还包括对采集到的红外信号进行预处理，利用预处理后的红外信号获取红外信号的能量值、电压幅值和频率值，预处理包括至少两级放大和低通滤波。
20、一种紫红外双波段复合型火焰探测装置，包括双波段红外传感器、紫外传感器、双波段火焰检测模块和控制器，紫外传感器用于采集紫外信号传输到双波段火焰检测模块；双波段红外传感器用于采集两个设定波段的红外信号传输到双波段火焰检测模块；双波段火焰检测模块用于对采集到的紫外信号和红外信号进行处理，获取两个波段红外信号的能量值、电压幅值和频率值；控制器用于采集到的紫外信号的判断是否存在有火焰辐射的紫外光，当检测累加紫外信号满足设定条件时，若红外信号两个波段信号的能量值的差值和比值满足设定要求或者两个波段信号的电压幅值达到设定的电压阈值，且频率值满足火焰的闪烁频率，则说明当前存在有火焰。
21、本专利技术首先采集紫外信号和两个波段的红外信号，然后分别对紫外和红外信号进行转换和处理，获取红外信号的能量值、电压幅值和频率值，当紫外信号满足设定条件时，若红外信号两个波段信号的能量值的差值和比值达到设定的报警阈值或者两个波段信号的电压幅值达到设定的电压阈值，且频率值满足火焰的闪烁频率，则说明当前存在有火焰。本专利技术通过对紫外信号和双波段红外信号进行采集处理，得到火焰判断信息，根据火焰判断信息判断是否存在火焰，有效弥补单一火焰探测器和单一红外波段信号采集的不足，快速准确的识别火焰。
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1.一种紫红外双波段复合型火焰探测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的紫红外双波段复合型火焰探测方法，其特征在于，所述条件一中的满足设定要求指的是两个波段信号的能量值的差值达到能量值差值的报警阈值，且两个波段信号的能量值的比值达到能量值比值的报警阈值，能量值差值的报警阈值和能量值比值的报警阈值与火焰探测距离有关，通过外部硬件拨码开关设定。
3.根据权利要求2所述的紫红外双波段复合型火焰探测方法，其特征在于，所述的能量值差值共三灵敏级报警阈值，分别是20，210，600，能量值比值共三灵敏级报警阈值，分别是5，15，25，当20<能量值差值≤210且能量值比值≥5时，达到第一灵敏级火焰报警；当210<能量值差值≤600且能量值比值≥15时，达到第二灵敏级火焰报警；当能量值差值＞600且能量值比值≥25时，达到第三灵敏级火焰报警。
4.根据权利要求2或3所述的紫红外双波段复合型火焰探测方法，其特征在于，所述步骤1)中判断是否存在有火焰辐射的紫外光的方式为：将采集到的紫外信号经过稳压二极管和施密特触发器处理得到
5.根据权利要求1所述的紫红外双波段复合型火焰探测方法，其特征在于，红外信号的频率值为波形幅值中最高点的频率值。
6.根据权利要求1所述的紫红外双波段复合型火焰探测方法，其特征在于，所述步骤2)中是在检测到存在紫外光后延时设定时间后再对红外信号进行采集的。
7.根据权利要求1所述的紫红外双波段复合型火焰探测方法，其特征在于，火焰的闪烁频率为4Hz-20Hz。
8.根据权利要求1所述的紫红外双波段复合型火焰探测方法，其特征在于，采集的紫外信号波段为185-260nm，红外信号波段为4.5um和3.8um。
9.根据权利要求1所述的紫红外双波段复合型火焰探测方法，其特征在于，该方法还包括对采集到的红外信号进行预处理，利用预处理后的红外信号获取红外信号的能量值、电压幅值和频率值，预处理包括至少两级放大和低通滤波。
10.一种紫红外双波段复合型火焰探测装置，其特征在于，包括双波段红外传感器、紫外传感器、双波段火焰检测模块和控制器，紫外传感器用于采集紫外信号传输到双波段火焰检测模块；双波段红外传感器用于采集两个设定波段的红外信号传输到双波段火焰检测模块；双波段火焰检测模块用于对采集到的紫外信号和红外信号进行处理，获取两个波段红外信号的能量值、电压幅值和频率值；控制器用于采集到的紫外信号的判断是否存在有火焰辐射的紫外光，当检测累加紫外信号满足设定条件时，若红外信号两个波段信号的能量值的差值和比值满足设定要求或者两个波段信号的电压幅值达到设定的电压阈值，且频率值满足火焰的闪烁频率，则说明当前存在有火焰。
...【技术特征摘要】
1.一种紫红外双波段复合型火焰探测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的紫红外双波段复合型火焰探测方法，其特征在于，所述条件一中的满足设定要求指的是两个波段信号的能量值的差值达到能量值差值的报警阈值，且两个波段信号的能量值的比值达到能量值比值的报警阈值，能量值差值的报警阈值和能量值比值的报警阈值与火焰探测距离有关，通过外部硬件拨码开关设定。
3.根据权利要求2所述的紫红外双波段复合型火焰探测方法，其特征在于，所述的能量值差值共三灵敏级报警阈值，分别是20，210，600，能量值比值共三灵敏级报警阈值，分别是5，15，25，当20<能量值差值≤210且能量值比值≥5时，达到第一灵敏级火焰报警；当210<能量值差值≤600且能量值比值≥15时，达到第二灵敏级火焰报警；当能量值差值＞600且能量值比值≥25时，达到第三灵敏级火焰报警。
4.根据权利要求2或3所述的紫红外双波段复合型火焰探测方法，其特征在于，所述步骤1)中判断是否存在有火焰辐射的紫外光的方式为：将采集到的紫外信号经过稳压二极管和施密特触发器处理得到标准的紫外方波信号，当方波个数大于1时，表明存在有火焰辐射的紫外光。
5.根据权利要求1所述的紫红外双波段复合型火焰探测方法，其特征在于，红外信号的频率值为波形幅值中最高点的频率值。
6.根据权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：张宏，王帅，杨晨，殷楠，张慧祥，李梦实，贾宁，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七一三研究所，
类型：发明
国别省市：
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