本发明专利技术公开一种能够自适应环境变化的线型温度传感器及其监测方法，它包括微处理器和线型敏感单元；敏感单元感知温度信息，微处理器采集和处理温度信息。敏感单元采用四芯统一绞合结构，由同一类型温度输出信息但不同特性的两种芯线组成；微处理器电路采用脉宽调制闭环控制电路，自动跟踪补偿环境温度变化，由软件算法实现温度解调和报警。该线型温度传感器具有自适应环境变化功能，有效地避免因环境温度变化而引起的误报警，增强了线型温度传感器的可靠性，提高了线型温度传感器对温度异常引发火灾的早期响应能力。该发明专利技术主要用于火灾的早期探测及电力、冶金、石化等工业领域各类长隧道、传送带、大型生产车间、仓库、轨道交通等环境恶劣场所。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于安全工程学科中火灾探测报警
，涉及ー种主要用于火灾的早期探测及电力、冶金、石化等エ业领域各类长隧道、传送带、大型生产车间、仓库、轨道交通等环境恶劣场所，由于各种电カ设施、设备或物品的过热、明火燃烧引起的火灾发生之前或初期异常状态监测报警的能够自适应环境变化的线型温度传感器及其监测方法。
技术介绍
线型温度传感器在电力、冶金、石化等エ业领域应用时，主要存在如下问题ー是应用场所大多为野外或半野外场所，环境恶劣电磁干扰强，并且日常的应用环境温度变化明显，昼夜温差以及冬夏温差非常大，加上安装使用长度均在150米以上等因素，导致线型温度传感器监测异常温度时，易受环境温度的影响，严重时甚至会出现误报警。ニ是为了降低由于环境温度变化引起的误报率，通常采用调高报警响应值降低温度传感器灵敏度的方 法，这样带来的后果是延误了温度传感器的响应时间，严重时甚至会出现漏报警，特别是ー些重点防火部位，虽然安装了差定温型线型温度传感器，但为了防止误报警，有些时候干脆屏蔽了差温功能，仅保留定温报警功能，导致传感器无法实现早期火灾探测，延误了最佳报警及灭火救援时机。由于上述问题的存在，大大限制了线型温度传感器的应用范围，影响了线型温度传感器的火灾早期响应能力。
技术实现思路
针对目前线型温度传感器存在的不足，本专利技术提供一种成本低并且具有较强的抗电磁干扰能力和早期火灾响应能力的能够自适应环境温度变化的线型温度传感器及其监测方法。为实现本专利技术目的，本专利技术采用下述技术方案一种能够自适应环境变化的线型温度传感器，它包括微处理器和敏感単元；所说敏感单元采用四芯统ー绞合结构，敏感単元中四芯线首端与微处理器接线端子对应端连接；微处理器电路由第1、2前置电路、第1、2滤波电路、第1、2放大电路、脉宽控制电路、脉宽驱动电路、CPU处理器、报警输出电路组成；芯线1、2输出信号通过第I前置电路输出到第I滤波电路输入端，第I滤波电路输出信号经第I放大电路接至CPU输入端；芯线3、4输出信号通过第2前置电路输出至加法器，加法器输出信号经第2滤波电路和第2放大电路输出至CPU输入端，同时CPU输出控制信息至脉宽控制电路，脉宽驱动电路输出信号输出至加法器形成闭环控制。所说敏感単元，其中两芯线为导体，外层涂敷负温度系数绝缘材料；另两芯线为具有正温度系数的导体，外层涂敷绝缘材料，四芯线外加防水护套。敏感単元芯线的温度输出信号均为阻抗信号，并各线的阻抗随温度的变化率不同。脉宽控制电路由振荡电路、整形电路和积分电路组成；CPU控制振荡电路输出的可调整的脉宽调制信号经整形电路输出的信号接至积分电路输入端。报警输出电路包括显示电路和输出控制电路；显示电路由LED数码管或IXD液晶屏构成，可显示温度和报警点位置；输出电路包括光耦和继电器，CPU输出控制信号通过光耦接至继电器，继电器输出端接至远程控制设备，实现报警输出的隔离控制。一种能够自适应环境变化的线型温度传感器的监测包括如下处理步骤根据敏感単元实时采集的温度数据，与预先存储在CPU内的典型火灾燃烧曲线进行比较，得出所监视区间的温度状态，实现差温报警、定温报警和环境温度自适应补偿。差温报警、定温报警和环境温度自适应补偿的实现包括如下步骤首先获取敏感单元中芯线1、2的输入信号初始值CO及芯线3、4的输入信号初始值B0，并记录当前的运行时间TO ;传感器进入正常监视状态后，微处理器实时采集两路阻 抗信号当前数据值Cn、Bn、Tn，计算出芯线1、2当前数据值与初始值的温度差AC = Cn-CO、芯线3、4当前数据值与初始值的温度差ΛΒ = Βη-Β0、运行时间差AT = Tn-TO及芯线I、2阻抗变化率Λ C/AT、芯线3、4阻抗变化率Λ B/AT、比值AC/Λ B ;当Λ C/Λ B比值满足存储于CPU内的火灾燃烧曲线时，判断Λ C/ Λ T是否满足差温火灾燃烧曲线，如果满足，则继续采集实时数据值Cn+1、Tn+1、Cn+2、Tn+2，判断温度变化趋势是否仍然满足差温报警条件，如果满足，则进行差温报警，即继电器关闭。如果AC/ΛΤ比值不满足差温火灾燃烧曲线，判断芯线1、2温度差AC是否满足定温火灾燃烧曲线，如果满足并满足次数> 10，则进行定温报警。当Λ C/Λ B不满足存储于CPU内的火灾燃烧曲线时，首先将芯线3、4当前一段时间采集的温度值通过CPU数据处理求平均值BV，将BV与上一次进行环境温度补偿的温度值B’进行比较，求取两数据差值的绝对值，根据该绝对值计算出当前的脉宽控制參数包括周期和占空比，将脉宽控制參数输入至脉宽控制电路，利用加法器与芯线3、4的温度值进行加法运算，通过第2滤波电路和第2放大电路后得到补偿后的温度值B’，然后接续初始化程序步骤，开始下一次数据分析和处理。本专利技术与现有技术相比有益效果及优点I、本专利技术传感器中敏感单元采用四芯统ー绞合结构，实现该线型传感器成本低并且具有较强的抗电磁干扰能力；由于采用两种不同阻抗特性的芯线实施温度检测，控制方式采用了闭环控制，不但增强了线型温度传感器的环境适应性，降低了误报率，同时可以使线型温度传感器工作于较高的灵敏度级别，提高了线型温度传感器的早期火灾响应能力。2、本专利技术传感器的监测方法中软件算法能实现温度解调和报警。跟踪补偿由于环境温度变化引起的电路输入信号偏移，保证整个硬件电路始终处于有效的动态范围；有效地避免因环境温度变化而引起的误报警，增强了线型温度传感器的可靠性。该专利技术主要用于火灾的早期探测及电力、冶金、石化等エ业领域各类长隧道、传送带、大型生产车间、仓库、轨道交通等环境恶劣场所。附图说明图I敏感单元结构图；图2微处理器功能图；图3线型温度传感器构成 图4软件算法流程图。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术进ー步详细描述參见附图1，一种能够自适应环境变化的线型温度传感器，它包括微处理器和敏感単元；所说敏感单元采用四芯统ー绞合结构，敏感単元中芯线1、2，3、4首端与微处理器接线端子A1、A2，A3、A4对应端连接；微处理器电路由第1、2前置电路、第1、2滤波电路、第I、2放大电路、脉宽控制电路、脉宽驱动电路、CPU处理器、报警输出电路组成；芯线I、2输出信号通过第I前置电路输出到第I滤波电路输入端，第I滤波电路输出信号经第I放大电路接至CPU输入端；芯线3、4输出信号通过第2前置电路输出至加法器，加法器输出信号经第2滤波电路和第2放大电路输出至CPU输入端，同时CPU输出控制信息至脉宽控制电路，脉宽驱动电路输出信号输出至加法器形成闭环控制。 敏感単元感知长距离区域连续温度变化信息，微处理器采集、处理和分析温度信息，井根据数据分析结果确定是否报警。敏感単元结构为四芯统ー绞合结构，具体參见附图I。其中芯线1、2为导体，外层涂敷负温度系数绝缘材料6，芯线3、4为具有正温度系数的导体，外层涂敷绝缘材料，四条芯线按照一定的节距统一绞合在一起，外加防水护套5作为保护。敏感単元由同一类型温度输出信息，并不同特性的两种芯线组成，即芯线1、2，3、4的温度输出信号均为阻抗信号，并各线的阻抗随温度的变化率不同。參见附图2，微处理器由第1、2前置电路、第1、2滤波电路、第1、2放大电路、脉宽控制电路、脉宽驱动电路、CPU、报警输出电路组成。其中CP本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种能够自适应环境变化的线型温度传感器，其特征在于：它包括微处理器和敏感单元；所说敏感单元采用四芯统一绞合结构，敏感单元中芯线(1、2，3、4)首端与微处理器接线端子(A1、A2，A3、A4)对应端连接；微处理器电路由第1、2前置电路、第1、2滤波电路、第1、2放大电路、脉宽控制电路、脉宽驱动电路、CPU处理器、报警输出电路组成；芯线(1、2)输出信号通过第1前置电路输出到第1滤波电路输入端，第1滤波电路输出信号经第1放大电路接至CPU输入端；芯线(3、4)输出信号通过第2前置电路输出至加法器，加法器输出信号经第2滤波电路和第2放大电路输出至CPU输入端，同时CPU输出控制信息至脉宽控制电路，脉宽驱动电路输出信号输出至加法器形成闭环控制。
【技术特征摘要】
1.一种能够自适应环境变化的线型温度传感器，其特征在于它包括微处理器和敏感単元；所说敏感单元采用四芯统ー绞合结构，敏感単元中芯线(1、2，3、4)首端与微处理器接线端子(A1、A2，A3、A4)对应端连接；微处理器电路由第1、2前置电路、第1、2滤波电路、第1、2放大电路、脉宽控制电路、脉宽驱动电路、CPU处理器、报警输出电路组成；芯线(1、2)输出信号通过第I前置电路输出到第I滤波电路输入端，第I滤波电路输出信号经第I放大电路接至CPU输入端；芯线(3、4)输出信号通过第2前置电路输出至加法器，加法器输出信号经第2滤波电路和第2放大电路输出至CPU输入端，同时CPU输出控制信息至脉宽控制电路，脉宽驱动电路输出信号输出至加法器形成闭环控制。2.根据权利要求I所述的ー种能够自适应环境变化的线型温度传感器，其特征在于所说敏感単元，其中芯线(1、2)为导体，外层涂敷负温度系数绝缘材料(6);芯线(3、4)为具有正温度系数的导体，外层涂敷绝缘材料，四芯线外加防水护套(5)。3.根据权利要求I或2所述的ー种能够自适应环境变化的线型温度传感器，其特征在干敏感単元芯线(1、2，3、4)的温度输出信号均为阻抗信号，并各线的阻抗随温度的变化率不同。4.根据权利要求I所述的ー种能够自适应环境变化的线型温度传感器，其特征在于脉宽控制电路由振荡电路、整形电路和积分电路组成;CPU控制振荡电路输出的可调整的脉宽调制信号经整形电路输出的信号接至积分电路输入端。5.根据权利要求I所述的ー种能够自适应环境变化的线型温度传感器，其特征在于报警输出电路包括显示电路和输出控制电路；显示电路由LED数码管或LCD液晶屏构成，可显示温度和报警点位置；输出电路包括光耦和继电器，CPU输出控制信号通过光耦接至继电器，继电器输出端接至远程控制设备，实现报警输出的隔离控制。6.一种按权利要求I所述的ー种能够自适应环境变化的线型温度传感器的监测方法，其特征在于该监测方法包括如下处理步骤 根据敏感単元实时采集的温度数据，与预先存...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘星，李艳庆，
申请(专利权)人：无锡圣敏传感科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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