一种新型智能化双冗余双光路火焰探测传感器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种新型智能化双冗余双光路火焰探测传感器，包括：现场传感器管理单元，对现场工作的传感器进行管理，并对其数据进行收集和处理，将处理的数据进行存储并发送到传感器数据处理单元；传感器数据处理单元，集成在探头中，接收来自现场传感器管理单元传来的数据信号，并对其进行处理；传感器数据处理单元进一步包括：现场传感器微处理器单元，接收现场传感器管理单元传来的数据信号，并将接收到的数据信号进一步数字滤波，实现信号处理智能化。该传感器采用了每种光学传感器使用两路，这样的冗余设计提高系统的可靠性和抗干扰能力。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及传感器领域，特别是新型智能化双冗余双光路火焰探测传感器。
技术介绍
随着科技的不断进步，锅炉的规模也在不断增加，对于锅炉的燃烧的火焰情况进行分析有助于分析锅炉的燃烧效果，节省能源，减少对大气的污染。传统的火焰检测器是将传感器电路和数据处理电路分离，通过转换电路进行连接，传感器探头部分仅仅包括传感器、一次放大电路和4-20mA转换模块等三个部分。那么数据处理模块，低档的火焰检测器没有微处理器电路，也就谈不上智能的问题，仅仅包括4-20mA转换模块、二次放大电路、比较电路和继电器电路。综上所述，传统的火焰探测器是将传感器部分和处理部分利用4-20mA电路连接起来的简单模块处理电路。这样必然导致布线多和增加转换电路，导致电路比较复杂。另一个问题是，所有的火焰传感器是采用单光路设计，也就是传感器只有一个，无法做冗余设计。如果传感器出现故障，只能将传感器探头取下，换一个新的。同时也就不存在故障屏蔽的功能。传统的火焰探测器的参数都是预先设定好的，如果现场参数有所变化，那么必须将探测器的外壳打开，利用螺丝刀调节可变电阻器来设定相应的参数，无法利用现场的探测环境进行自动参数调节。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提出了新型智能化双冗余双光路火焰探测传感器，其目的在于提高系统抗干扰能力和可靠性。根据上述目的，本技术提供了一种新型智能化双冗余双光路火焰探测传感器，包括：r>现场传感器管理单元，对现场工作的传感器进行管理，并对其数据进行收集和处理，将处理的数据进行存储并发送到传感器数据处理单元；传感器数据处理单元，集成在探头中，接收来自现场传感器管理单元传来的数据信号，并对其进行处理；传感器数据处理单元进一步包括：现场传感器微处理器单元，接收现场传感器管理单元传来的数据信号，并将接收到的数据信号进一步数字滤波，实现信号处理智能化。所述传感器数据处理单元进一步包括：紫外传感器和红外传感器，将光电流信号转换为相对方便处理的电压信号，将此电压信号传输给传感器一次放大电路；传感器一次放大电路，将传感器电压信号进行放大，传给传感器切换电路；传感器切换电路，将来自传感器一次放大电路的电压信号送往可编程滤波电路单元，并屏蔽故障传感器；可编程滤波电路单元，将放大后的信号进行滤波处理，选出所需要的频率信号，传给传感器二次放大电路；传感器二次放大电路，将来自可编程滤波电路单元的信号进行放大，传给A/D转换单元；A/D转换单元，将来自传感器二次放大电路的模拟电压信号转换为数字电压信号，输出给现场传感器微处理器单元进行进一步的处理。所述传感器切换电路是一个现场传感器微处理器单元控制下的模拟选通电路，包括两组二选一的切换芯片。所述传感器数据处理单元进一步包括：继电器输出单元，在现场传感器微处理器单元控制下输出报警和控制外部机器动作，保证继电器的可靠的工作，监测继电器的线圈的工作电流，并将监测到的电流信号传输给微处理器，判断继电器是否正常工作。所述传感器数据处理单元进一步包括：4-20mA环流，保证系统的实时性，接收来自传感器的二次放大电路的信号，参数调节受到现场传感器微处理器单元的控制，现场传感器微处理器单元通过调节数字化的电位器芯片调节其输出和参数设定；自检与监控模块，对现场传感器微处理器单元的电压、传感器信号通路、继电器的输出和4-20mA环流输出进行检测。所述继电器输出单元进一步包括：继电器及其保护电路、隔离电路和检测电路。所述传感器数据处理单元进一步包括：数字化参数调节电路，实现电位器的数字化调节，根据现场传感器微处理器单元输出的控制信号调节输出电阻的大小，控制相应单元的信号输出和增益控制功能。所述传感器数据处理单元进一步包括：远程数据交换隔离端口，利用MODBUS协议向现场传感器微处理器单元提供数字化的传感器信号，同时接收现场传感器微处理器单元的控制信号。所述传感器包括两个同型传感器。从上述方案中可以看出，由于本技术改变过去传感器探头和信号处理系统分离的模式，将信号处理和传感器集成到一个壳体中，减少不必要的系统布线，提高系统处理信号的能力和速度，简化布线过程；同时也减少上位处理机柜的体积和数量。提高传感器的集成度，也使系统安装更加简单，该系统安装采用一个标准内螺纹接头就可以安装；布线上，如果采用485通信，只需安装2条信号线和供电线路。但根据目前大部分系统采用4-20mA通信模式，该传感器采用先进的4-20mA通信芯片，进行模拟信号的传输，同时设计了基于485通信模式的远程数字通信。该传感器为了提高采集数据的精度，采用了高品质的信号处理芯片和滤波芯片。这些芯片是受系统内微处理器的控制，参数的设定和自动调节必须根据设计要求受程序自动控制。信号的增益控制是系统根据设计要求受数字电位器芯片自动调节的，以满足不同信号强度下，微处理器对信号的处理要求。在为了提取出需要的信号，系统采用了智能化的滤波处理，根据系统对不同频率的信号处理要求，采用数字控制的、高精度的滤波芯片对传感器采集到的信号进行硬件滤波，根据系统要求，该传感器采用了带通滤波方式，提取一定频率宽度的信号，减少微处理器的计算量。该传感器采用了每种光学传感器使用两路，这样的冗余设计提高系统的可靠性和抗干扰能力。每一路光学传感器都能独立工作。在正常的情况下，每个光学传感器都能交替向微处理器发送采集到的信号。如果某个传感器发生故障，那么系统根据检测到的故障信息，对故障的传感器进行故障屏蔽，保证系统能够继续正常的工作。同时为了保证系统的可靠工作，在采样的间歇，对系统进行自检和系统工作状态实时监控，并对出现的故障和异常立即采取有效的处理措施。附图说明图1为根据本技术实施例的现场传感器管理单元结构示意图；图2为根据本技术实施例的传感器数据处理单元结构示意图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本技术进一步详细说明。本技术改变过去传感器探头和信号处理系统分离的模式，将信号处理和传感器集成到一个壳体中，减少不必要的系统布线，提高系统处理信号的能力和速度，简化布线过程；同时也减少上位处理机柜的体积和数量。图1为本技术实施例的现场传感器管理单元结构示意图。参照图1，本技术中的现场传感器管理单元包括32位微处本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型智能化双冗余双光路火焰探测传感器，包括：
现场传感器管理单元，对现场工作的传感器进行管理，并对其数据进行收集和处理，将处理的数据进行存储并发送到传感器数据处理单元；
传感器数据处理单元，集成在探头中，接收来自现场传感器管理单元传来的数据信号，并对其进行处理；
其特征在于，传感器数据处理单元进一步包括：
现场传感器微处理器单元，接收现场传感器管理单元传来的数据信号，并将接收到的数据信号进一步数字滤波，实现信号处理智能化。
2.根据权利要求1所述的火焰探测传感器，其特征在于，所述传感器数据处理单元进一步包括：
紫外传感器和红外传感器，将光电流信号转换为相对方便处理的电压信号，将此电压信号传输给传感器一次放大电路；
传感器一次放大电路，将传感器电压信号进行放大，传给传感器切换电路；
传感器切换电路，将来自传感器一次放大电路的电压信号送往可编程滤波电路单元，并屏蔽故障传感器；
可编程滤波电路单元，将放大后的信号进行滤波处理，选出所需要的频率信号，传给传感器二次放大电路；
传感器二次放大电路，将来自可编程滤波电路单元的信号进行放大，传给A/D转换单元；
A/D转换单元，将来自传感器二次放大电路的模拟电压信号转换为数字电压信号，输出给现场传感器微处理器单元进行进一步的处理。
3.根据权利要求2所述的火焰探测传感器，其特征在于，所述传感器切换电路是一个现场传感器微处理器单元控制下的模拟选通电路，包括两组二选一的切换芯片。 
4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：王守娟，
类型：实用新型
国别省市：