【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于民用飞机测控，具体涉及一种基于偏振光的民机货舱烟雾浓度探测系统。
技术介绍
1、飞机货舱火灾高误报率问题严重影响民航飞行安全，目前普遍采用红蓝光双波长光电式烟雾探测器分别采集红外和蓝光信号强度进行双参数拟合火灾探测，识别干扰粒子，大大降低了系统虚警率；但是红蓝光双波长光电式烟雾探测器探测的烟雾浓度范围普遍在80％～100％/ft(光的透射率)之间，探测范围较窄，货舱环境复杂，存放的货物种类多，高空低压密封环境火灾产生烟雾浓度大，当烟雾探测器内部受到污染或大规模火灾高浓度烟雾发生时，高浓度烟雾容易造成烟雾探测器饱和，此时，红蓝光双波长光电式烟雾探测器会进入单波长工作模式，系统丧失干扰粒子识别能力，造成烟雾浓度探测系统误报率提高。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是：提供了一种基于偏振光的民机货舱烟雾浓度探测系统。本专利技术探测浓度范围宽，探测浓度连续性好，调节精度高，报警可靠。
2、本专利技术的技术方案是：一种民机货舱烟雾探测器抗误报系统，包括可调发光模块、可调偏振收光模块、逻辑控制与数据处理模块；可调发光模块用于输出强度可变的红外或蓝光的光信号，经过烟雾粒子散射后，进入可调偏振收光模块；可调偏振收光模块，用于将光信号转化为电信号后，输入逻辑控制与数据处理模块；输入逻辑控制与数据处理模块，用于对电信号进行数据处理，以判断烟雾和干扰，同时根据可调偏振收光模块信号强度进行放大倍数的调节。
3、前述的基于偏振光的民机货舱烟雾浓度探测系统中，所述的可调
4、前述的基于偏振光的民机货舱烟雾浓度探测系统中，所述的可调发光模块包括红外调节单元t1，蓝光调节单元t2，红外led发光管l1和蓝光led发光管l2；红外调节单元t1输入端与逻辑控制与数据处理模块连接，输出端与红外led发光管l1连接；蓝光调节单元t2输入端与逻辑控制与数据处理模块连接，输出端与蓝光led发光管l2连接。
5、前述的基于偏振光的民机货舱烟雾浓度探测系统中，红外led发光管l1和蓝光led发光管l2的发光亮度可调节。
6、前述的基于偏振光的民机货舱烟雾浓度探测系统中，红外调节单元t1和蓝光调节单元t2均为数字式芯片，分别用于调节红外led发光管l1和蓝光led发光管l2的发光强度。
7、前述的基于偏振光的民机货舱烟雾浓度探测系统中，所述的逻辑控制与数据处理模块包括中央处理器u1；u1的输入信号包括分别来自于放大器a1、a2、a3输出端的反馈信号1、反馈信号2、反馈信号3；u1的输出信号包括分别控制r1、r2、t1、t2的控制信号1、控制信号2、控制信号3、控制信号4。
8、前述的基于偏振光的民机货舱烟雾浓度探测系统中，l3为带有偏振片的光电管。
9、前述的基于偏振光的民机货舱烟雾浓度探测系统中，a2、a3的放大倍数通过对应的可调电阻r1、r2调节。
10、前述的基于偏振光的民机货舱烟雾浓度探测系统中，a2、a3的放大倍数均采用数字式芯片调节，a2放大倍数调节范围为1～100内2的整数倍，a3放大倍数调节范围为1.0～9.9倍。
11、前述的基于偏振光的民机货舱烟雾浓度探测系统中，收光管l3后设置的放大器a1为射随电路。
12、与现有技术相比，本专利技术是一种基于偏振光的民机货舱烟雾浓度探测系统，属于飞机防火
，该系统通过设置可调发光模块、可调偏振收光模块、逻辑控制与数据处理模块，实现对偏振态下烟雾浓度全范围探测；本专利技术适用于火灾烟雾信号的采集与处理，采用了数字式组合调节的思想，通过引入反馈信号机制，调控采集光信号的强度大小范围，在保证不超过运放有效区间的前提下，具备发光和收光强度分开独立调节功能，避免迷宫污染和烟雾浓度饱和引起的虚假告警。本方法探测浓度范围宽，探测浓度连续性好，调节精度高，报警可靠；
13、本专利技术采用红外、蓝光双光源照射烟雾与干扰粒子，并通过偏振收光模块进行光信号转化，采集烟雾浓度，分别计算红外、蓝光烟雾浓度增量，及时发现浓度增量、增量比变化趋势，烟雾粒子和干扰粒子输出不同的信号，系统对粒子大小及形状辨识度高，报警准确性高；
14、传统浓度探测系统的背景值为出厂设置的固定值，当探测器迷宫受到污染后，背景值会持续升高，当背景值大于烟雾探测系统烟雾浓度，系统报虚警；本系统针对探测器内部迷宫污染造成的系统探测背景值增大情况，系统可根据背景值变化实时自动调节发光模块强度，降低因为污染造成的背景值升高，避免背景值大于设定烟雾浓度报警阈值造成虚警；
15、传统浓度探测系统的背景值为出厂设置的固定值，当探测器迷宫受到污染后，背景值升高到设置阈值，烟雾探测系统即报清洁故障，无法继续使用，需要返厂开展清理维修；本系统针对探测器内部迷宫污染造成的系统探测背景值增大情况，系统可根据背景值变化实时自动调节发光模块强度，降低因为污染造成的背景值升高，背景值仍可保持在正常使用范围内，烟雾探测器可以继续使用，缩短探测器定期维护周期,维修间隔周期由1年延长到5年以上；
16、传统红蓝光双波长光电式烟雾探测器探测的烟雾浓度范围普遍在80％～100％/ft(光的透射率)之间，当烟雾浓度超出80％～100％/ft范围，会造成红外或者蓝光烟雾采集强度饱和，形成单波长(红外或蓝光)工作模式，系统失去区别烟雾和干扰粒子功能，造成虚假告警；针对不同烟雾浓度，尤其高浓度烟雾下探测器容易饱和现象，本专利技术的收光和发光模块同时可调节，扩宽烟雾浓度的采集范围，实现0％～100％/ft之间全范围连续烟雾探测，系统始终保持在红蓝光双波长探测模式，避免因为饱和造成的虚警，系统虚警率由不大于5％降低到不大于2％；
17、本专利技术采用数字芯片调节发光强度和收光模块采集放大器放大倍数，可实现放大倍数自动调节，相比定值电阻切换调节放大倍数的方法(出厂通过焊接不同电阻设定定值放大倍数)，可实现烟雾浓度采集范围自动调节，实时性好；
18、本专利技术采用数字芯片控制收光模块采集放大器放大倍数，可实现放大倍数在0～1000倍内的连续调节，连续性好，烟雾探测浓度采集精度高。
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1.一种基于偏振光的民机货舱烟雾浓度探测系统，其特征在于，包括可调发光模块、可调偏振收光模块、逻辑控制与数据处理模块；可调发光模块用于输出强度可变的红外或蓝光的光信号，经过烟雾粒子散射后，进入可调偏振收光模块；可调偏振收光模块，用于将光信号转化为电信号后，输入逻辑控制与数据处理模块；输入逻辑控制与数据处理模块，用于对电信号进行数据处理，以判断烟雾和干扰，同时根据可调偏振收光模块信号强度进行放大倍数的调节。
2.根据权利要求1所述的基于偏振光的民机货舱烟雾浓度探测系统，其特征在于，所述的可调偏振收光模块包括用于收光的光电管L3，光电管L3的输出端与放大器A1的信号正输入端连接，放大器A1的输出端与逻辑控制与数据处理模块连接；放大器A1的输出端还与放大器A2的信号正输入端连接，放大器A2的信号负输入端与输出端间连接有可调电阻R1，可调电阻R1还与逻辑控制与数据处理模块连接，放大器A2的输出端与输出端逻辑控制与数据处理模块连接；放大器A2的输出端还与放大器A3的信号正输入端连接，放大器A3的信号负输入端与输出端间连接有可调电阻R2，可调电阻R2还与逻辑控制与数据处理模块连接
3.根据权利要求1所述的基于偏振光的民机货舱烟雾浓度探测系统，其特征在于，所述的可调发光模块包括红外调节单元T1，蓝光调节单元T2，红外LED发光管L1和蓝光LED发光管L2；红外调节单元T1输入端与逻辑控制与数据处理模块连接，输出端与红外LED发光管L1连接；蓝光调节单元T2输入端与逻辑控制与数据处理模块连接，输出端与蓝光LED发光管L2连接。
4.根据权利要求3所述的基于偏振光的民机货舱烟雾浓度探测系统，其特征在于，红外LED发光管L1和蓝光LED发光管L2的发光亮度可调节。
5.根据权利要求3所述的基于偏振光的民机货舱烟雾浓度探测系统，其特征在于，红外调节单元T1和蓝光调节单元T2均为数字式芯片，分别用于调节红外LED发光管L1和蓝光LED发光管L2的发光强度。
6.根据权利要求1所述的基于偏振光的民机货舱烟雾浓度探测系统，其特征在于：所述的逻辑控制与数据处理模块包括中央处理器U1；U1的输入信号包括分别来自于放大器A1、A2、A3输出端的反馈信号1、反馈信号2、反馈信号3；U1的输出信号包括分别控制R1、R2、T1、T2的控制信号1、控制信号2、控制信号3、控制信号4。
7.根据权利要求3所述的基于偏振光的民机货舱烟雾浓度探测系统，其特征在于：L3为带有偏振片的光电管。
8.根据权利要求2所述的基于偏振光的民机货舱烟雾浓度探测系统，其特征在于：A2、A3的放大倍数通过对应的可调电阻R1、R2调节。
9.根据权利要求2所述的基于偏振光的民机货舱烟雾浓度探测系统，其特征在于：A2、A3的放大倍数均采用数字式芯片调节，A2放大倍数调节范围为1～100内2的整数倍，A3放大倍数调节范围为1.0～9.9倍。
10.根据权利要求1所述的基于偏振光的民机货舱烟雾浓度探测系统，其特征在于：收光管L3后设置的放大器A1为射随电路。
...【技术特征摘要】
1.一种基于偏振光的民机货舱烟雾浓度探测系统，其特征在于，包括可调发光模块、可调偏振收光模块、逻辑控制与数据处理模块；可调发光模块用于输出强度可变的红外或蓝光的光信号，经过烟雾粒子散射后，进入可调偏振收光模块；可调偏振收光模块，用于将光信号转化为电信号后，输入逻辑控制与数据处理模块；输入逻辑控制与数据处理模块，用于对电信号进行数据处理，以判断烟雾和干扰，同时根据可调偏振收光模块信号强度进行放大倍数的调节。
2.根据权利要求1所述的基于偏振光的民机货舱烟雾浓度探测系统，其特征在于，所述的可调偏振收光模块包括用于收光的光电管l3，光电管l3的输出端与放大器a1的信号正输入端连接，放大器a1的输出端与逻辑控制与数据处理模块连接；放大器a1的输出端还与放大器a2的信号正输入端连接，放大器a2的信号负输入端与输出端间连接有可调电阻r1，可调电阻r1还与逻辑控制与数据处理模块连接，放大器a2的输出端与输出端逻辑控制与数据处理模块连接；放大器a2的输出端还与放大器a3的信号正输入端连接，放大器a3的信号负输入端与输出端间连接有可调电阻r2，可调电阻r2还与逻辑控制与数据处理模块连接，放大器a3的输出端还与逻辑控制与数据处理模块连接。
3.根据权利要求1所述的基于偏振光的民机货舱烟雾浓度探测系统，其特征在于，所述的可调发光模块包括红外调节单元t1，蓝光调节单元t2，红外led发光管l1和蓝光led发光管l2；红外调节单元t1输入端与逻辑控制与数据处理模块连接，输出端与红外led发光管l1连接；蓝光调节单元t2输入端与...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔红伟，刘宝林，余达恒，任小双，
申请(专利权)人：天津航空机电有限公司，
类型：发明
国别省市：
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