本發(fā)明涉及火焰探測器，尤其涉及具有鏡頭污染檢測的火焰探測器。

背景技術(shù)：

火焰探測器目前主要應(yīng)用在油氣，化學器，彈藥庫，交通隧道等場所。這些場所都有大量灰塵，火焰探測器鏡頭表面污染后，其透光率會降低，當其污染達到一定程度后，火焰探測器會失去了火災(zāi)報警功能。傳統(tǒng)做法為不檢測鏡頭表面是否污染，定期清洗鏡頭表面，但這種做法不具有針對性，一方面部分傳感器鏡頭未臟就擦拭，造成人力的浪費，另一方面有些鏡頭已臟污早失去報警功能。因此實時檢測火焰探測器鏡頭污染在工程應(yīng)用中是很有必要的。

火焰探測器鏡頭污染后，污染物主要為塵土和少量油污混合物。其表面的灰塵本身即具有吸收光，又具有反射光的特性，因此照射在鏡頭上的表面上的光被分為三部分，分別為透射光、反射光和被灰塵吸收的光，三部分光的能量總和與入射光相同。隨著鏡頭表面灰塵厚度的變化，反射光的強度也會隨之發(fā)生變化。通過檢測反射光強度即反射率的變化，即可達到檢測灰塵厚度的預(yù)期效果。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的，。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

提供一種火焰探測器鏡頭污染數(shù)字化檢測系統(tǒng)，該檢測系統(tǒng)置于火焰探測器內(nèi)部，具體包括：

光脈沖發(fā)射裝置，置于火焰探測器鏡頭后方；

光脈沖發(fā)射驅(qū)動裝置，與光脈沖發(fā)射裝置連接，驅(qū)動光脈沖發(fā)射裝置發(fā)射脈沖光到火焰探測器鏡頭上；

光脈沖接收裝置，置于火焰探測器鏡頭后方，接收經(jīng)火焰探測器鏡頭上污染物反射回的光脈沖；

光脈沖放大濾波裝置，與光脈沖接收裝置連接，對光脈沖接收裝置接收的光脈沖進行放大和濾波，并將光脈沖轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號；

后端處理器，與光脈沖發(fā)射驅(qū)動裝置、光脈沖放大濾波裝置連接，該后端處理器控制光脈沖發(fā)射驅(qū)動裝置產(chǎn)生不同頻率的光脈沖驅(qū)動信號；該后端處理器還接收光脈沖放大濾波裝置返回的數(shù)字信號。

本發(fā)明所述的系統(tǒng)中，光脈沖發(fā)射裝置發(fā)射的光信號為單色光，且為波長范圍是1um到3um的紅外光。

本發(fā)明還提供了一種火焰探測器鏡頭污染數(shù)字化檢測方法，包括以下步驟：

后端處理器接收光脈沖放大濾波裝置返回的數(shù)字信號的脈沖數(shù)，通過脈沖數(shù)的多少來判斷是否有環(huán)境干擾；

若脈沖數(shù)超過一定數(shù)量，則判斷有環(huán)境干擾，此時不發(fā)射光脈沖；若脈沖數(shù)未超過一定數(shù)量，則判斷此時無環(huán)境干擾，并記下此時的脈沖數(shù)；

后端處理器控制光脈沖發(fā)射驅(qū)動裝置產(chǎn)生多個頻率下的驅(qū)動信號，驅(qū)動光脈沖發(fā)射裝置發(fā)射光脈沖；

光脈沖接收裝置接收經(jīng)火焰探測器鏡頭上污染物反射回的光脈沖；

光脈沖放大濾波裝置對接收的光脈沖進行放大和濾波，并將光脈沖轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號；

后端處理器接收光脈沖放大濾波裝置返回的數(shù)字信號的脈沖數(shù)并記錄不同頻率周期的脈沖數(shù)；

根據(jù)記錄的脈沖數(shù)判斷火焰探測器鏡頭受污染的程度。

接上述技術(shù)方案，后端處理器控制光脈沖發(fā)射驅(qū)動裝置產(chǎn)生不同頻率的驅(qū)動信號。

接上述技術(shù)方案，光脈沖發(fā)射驅(qū)動裝置產(chǎn)生的驅(qū)動信號頻率為10kHz-100kHz。

接上述技術(shù)方案，步驟“根據(jù)記錄的脈沖數(shù)判斷火焰探測器鏡頭受污染的程度”具體為：

根據(jù)記錄的所有頻率下返回的脈沖數(shù)，判斷其中的最大脈沖數(shù)是否超過預(yù)設(shè)值，若超過，則根據(jù)相應(yīng)的頻率和脈沖數(shù)判斷火焰探測器鏡頭受污染的程度。

本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是：本發(fā)明通過每次發(fā)射脈沖光前檢測環(huán)境是否有干擾，如無環(huán)境光干擾，則依次發(fā)送不同頻率的光，通過分析接收裝置接收到的光脈沖數(shù)來判斷哪種頻率下，反射光衰減較大和較小，進而得到其對應(yīng)頻率的誤碼率，最終確定鏡頭污染情況。

附圖說明

下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中：

圖1為本發(fā)明實施例的火焰探測器鏡頭污染數(shù)字化檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為鏡頭污染檢測原理流程圖；

圖3為鏡頭污染檢測發(fā)射裝置發(fā)出的光脈沖為頻率f1示意圖；

圖4為鏡頭污染檢測發(fā)射裝置發(fā)出的光脈沖為頻率f2示意圖；

圖5為鏡頭污染檢測接收裝置接收到的光脈沖示意圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1所示，本發(fā)明實施例的火焰探測器鏡頭污染數(shù)字化檢測系統(tǒng)，該檢測系統(tǒng)置于火焰探測器內(nèi)部，具體包括：

光脈沖發(fā)射裝置2，置于火焰探測器鏡頭后方，為本測試裝置的主光源，其發(fā)出的光為一可調(diào)脈沖光，脈沖發(fā)射裝置2發(fā)出的脈沖光1可為單色脈沖光，火焰探測器鏡頭7表面的污染物5的反射率需要測試，隨著污染物的材質(zhì)和厚度不同，其吸收、透射和反射光特性也不相同。

經(jīng)鏡頭后的透射光6的頻率和周期與脈沖光1相同，但光強度隨著污染物和厚度的不同而不同。

火焰探測器鏡頭7的表面可選用藍寶石鏡面，當鏡面無污染時，波長為1um到5um的光透過率大于85％。

光脈沖發(fā)射驅(qū)動裝置3，與光脈沖發(fā)射裝置2連接，驅(qū)動光脈沖發(fā)射裝置2發(fā)射脈沖光到火焰探測器鏡頭上；

光脈沖接收裝置9，置于火焰探測器鏡頭后方，接收經(jīng)火焰探測器鏡頭上污染物反射回的光脈沖；

光脈沖放大濾波裝置10，與光脈沖接收裝置9連接，對光脈沖接收裝置9接收的光脈沖進行放大和濾波，并將光脈沖轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號；

后端處理器4，與光脈沖發(fā)射驅(qū)動裝置3、光脈沖放大濾波裝置10連接，該后端處理器4控制光脈沖發(fā)射驅(qū)動裝置3產(chǎn)生不同頻率的光脈沖驅(qū)動信號；該后端處理器4還接收光脈沖放大濾波裝置3返回的數(shù)字信號。

本發(fā)明的一個實施例中，光脈沖發(fā)射裝置發(fā)射的光信號為單色光，且只能為波長范圍是1um到3um的紅外光。

運用上述實施例的系統(tǒng)進行火焰探測器鏡頭污染數(shù)字化檢測的方法，具體包括以下步驟：

后端處理器接收光脈沖放大濾波裝置返回的數(shù)字信號的脈沖數(shù)，通過脈沖數(shù)的多少來判斷是否有環(huán)境干擾；

若脈沖數(shù)超過一定數(shù)量，則判斷有環(huán)境干擾，此時不利于發(fā)射光脈沖；脈沖數(shù)未超過一定數(shù)量，則判斷此時無環(huán)境干擾，并記下此時的脈沖數(shù)；

后端處理器控制光脈沖發(fā)射驅(qū)動裝置產(chǎn)生驅(qū)動信號，驅(qū)動光脈沖發(fā)射裝置發(fā)射光脈沖；

光脈沖接收裝置接收經(jīng)火焰探測器鏡頭上污染物反射回的光脈沖；

光脈沖放大濾波裝置對接收的光脈沖進行放大和濾波，并將光脈沖轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號；

后端處理器接收光脈沖放大濾波裝置返回的數(shù)字信號的脈沖數(shù)并記下此時的脈沖數(shù)；

根據(jù)記錄的脈沖數(shù)判斷火焰探測器鏡頭受污染的程度。

后端處理器可控制光脈沖發(fā)射驅(qū)動裝置產(chǎn)生不同頻率的驅(qū)動信號。

本發(fā)明的一個實施例中，如圖2所示，火焰探測器鏡頭污染數(shù)字化檢測的方法具體包括以下步驟：

S1、后端處理器4首先接收光脈沖接收裝置9和光脈沖放大濾波裝置10傳送過來的脈沖數(shù)；

S2、通過脈沖數(shù)的多少來判斷環(huán)境是否有干擾。如脈沖數(shù)超過一定數(shù)量，即判斷有環(huán)境干擾，此時不利于發(fā)射光脈沖。系統(tǒng)返回至步驟S1，即接收裝置脈沖光檢測部分，光脈沖接收裝置9和光脈沖放大濾波裝置10重新接收及檢測。當脈沖光數(shù)量小于閾值時，即判斷此時無環(huán)境干擾，并記下此時的脈沖數(shù)。

S3、若此時無環(huán)境干擾，后端處理器4控制光脈沖發(fā)射驅(qū)動裝置3和光脈沖發(fā)射裝置2發(fā)送頻率為f1的脈沖光，發(fā)射波形如圖3所示。

S4、當S3執(zhí)行階段發(fā)射裝置脈沖光發(fā)射同時，接收裝置脈沖光檢測同時工作，即后端處理器4實時檢測光脈沖接收裝置9和光脈沖放大濾波裝置10接收到的脈沖光，并將此時接收到的脈沖光數(shù)量記錄下來。

重復(fù)S1到S4的步驟，在步驟S3時，頻率調(diào)整的目的是根據(jù)信號反射頻率不同來確認鏡面污染物厚度。而鏡頭表面的污染物主要為機動車排放的顆粒物和車輛行駛引起的地面揚塵。機動車排放顆粒物隨著其厚度的變化，反射頻率在20kHz到40kHz之間，地面揚塵隨著其厚度的變化，反射頻率在60kHz到80kHz之間。而實際的鏡頭表面的污染物為兩種混合。因此光脈沖的發(fā)射頻率范圍設(shè)置為10kHz-100kHz。如圖3和圖4所示，發(fā)送頻率分別為f1和f2，由于ΔX2<ΔX1，因此f2>f1。

S5、由步驟S1到S4，光脈沖的發(fā)射頻率已發(fā)送一個周期，后端處理器4將記錄下的數(shù)據(jù)實時分析。在一個掃頻周期中可發(fā)射多個不同頻率的脈沖；不同頻率下，發(fā)出的脈沖個數(shù)可設(shè)置為相同的。如當脈沖源每次發(fā)出脈沖數(shù)為20，但所有頻率中接收到的脈沖數(shù)最大為15個，而設(shè)定值為12個時，如圖5所示，后端處理器4即可確認此時火焰探測器的鏡頭污染程度。

本發(fā)明通過每次發(fā)射脈沖光前檢測環(huán)境是否有干擾，如無環(huán)境光干擾，則依次發(fā)送不同頻率的光，通過分析接收裝置接收到的光脈沖數(shù)來判斷哪種頻率下，反射光衰減較大和較小，進而得到其對應(yīng)頻率的誤碼率，最終確定鏡頭污染情況。

當理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護范圍。