一種利用紅外線和紫外線的復合火花檢測方法與系統的制作方法
【專利摘要】本發明提供了一種利用紅外線和紫外線的復合火花檢測方法，所述方法應用于預設風險規則以及處理策略的復合火花檢測系統中，所述方法包括：接收預設區域內由火花檢測器測量的輻射信號，所述輻射信號為紅外輻射信號或紫外輻射信號；通過陽光光譜數據對所述輻射信號進行校正后，生成對應的輻射校正信號；基于所述風險規則以及所述輻射校正信號判斷所述預設區域內是否存在風險；若是，則基于所述處理策略對所述風險進行處理。本發明的技術方案在針對火花檢測時，可以在保證火花探測精度的同時具有較快反應速度，風險處理策略更為多樣化，不僅適用于多領域的工業生產，還可適應復雜的工作環境，有效拓展了使用范圍。
【專利說明】
一種利用紅外線和紫外線的復合火花檢測方法與系統
技術領域
[0001]本發明涉及電子檢測技術領域，尤其涉及一種利用紅外線和紫外線的復合火花檢測方法與系統。
【背景技術】
[0002]隨著石油化學工業的發展，易燃、易爆和有毒氣體的種類和應用范圍都有所增加，這些氣體在生產、運輸、使用過程中一旦發生泄漏，將會引發中毒、火災甚至爆炸事故，嚴重危害人民的生命和財產安全。
[0003]因此，針對石油、化工及高粉塵等行業的生產、存儲和運輸安全，如何利用火花探測器快速有效的檢測火花的發生發展，防控由火花引起的燃燒和爆炸，及時采取應急措施，是企業安全生產，人員的生命保障的首要命題。
[0004]目前，國內外的火花探測技術還不夠成熟，通常采用單一的紅外傳感技術或者紫外傳感技術。紅外傳感技術通過探測火花發生的紅外放射能量來確定火花的有無，進而采取相應的措施，來保證工業生產的安全。但是利用紅外光譜技術檢測火花的發生，反應時間較慢，一般對火花的反應時間大于3毫秒，反應速度較慢，容易出現危險報警延誤，造成不可估量的損失。紫外傳感技術和紅外檢測手段相比，在時間響應方面更為迅速，反應時間甚至可以達到納秒級別，能夠在火花發生的初期檢測出火花信號進行報警并處理，但是檢測的精度往往較低，產生誤報時有發生，影響了工業生產的效率。另外，以上兩種方式還極容易受到其他光線、熱源及粉塵等因素的干擾，從而影響最終的檢測精度。
[0005]因此，現有技術在針對火花檢測時，無法在保證火花探測精度的同時具有較快反應速度，風險處理策略單一，無法適用于多領域的工業生產中，同時對于工作環境的要求也較為苛刻。
【發明內容】
[0006]本發明提供了一種利用紅外線和紫外線的復合火花檢測方法，在針對火花檢測時，可以在保證火花探測精度的同時具有較快反應速度，風險處理策略更為多樣化，不僅適用于多領域的工業生產，還可適應復雜的工作環境，有效拓展了使用范圍。
[0007]該方法應用于預設風險規則以及處理策略的復合火花檢測系統中，所述方法包括:
[0008]接收預設區域內由火花檢測器測量的輻射信號，所述輻射信號為紅外輻射信號或紫外輻射信號；
[0009]通過陽光光譜數據對所述輻射信號進行校正后，生成對應的輻射校正信號；
[0010]基于所述風險規則以及所述輻射校正信號判斷所述預設區域內是否存在風險；[0011 ]若是，則基于所述處理策略對所述風險進行處理。
[0012]優選地，基于所述風險規則以及所述輻射校正信號判斷所述預設區域內是否存在風險，具體為:
[0013]根據所述輻射校正信號得出對應的能量校正值；
[0014]判斷所述能量校正值是否大于所述風險規則的風險閾值；
[0015]若是，則判斷所述預設區域內存在風險。
[0016]優選地，所述方法還包括:
[0017]實時獲取所述輻射校正信號，并根據所述輻射校正信號生成基于能量校正值與時間的能量值曲線。
[0018]優選地，通過陽光光譜數據對所述輻射信號進行校正，具體為:
[0019]獲取陽光光譜數據中的陽光光譜基線，并基于所述陽光光譜基線將所述輻射信號中的陽光輻射信號濾除。
[0020]優選地，基于所述處理策略對所述風險進行處理，具體為:
[0021]當所述處理策略為第一等級時，則同時輸出報警信號和消防執行信號；
[0022]當所述處理策略為第二等級時，若所述風險是由紫外輻射信號作為依據判斷出的，則僅輸出報警信號，若所述風險是由紅外輻射信號作為依據判斷出的，則同時輸出報警信號和消防執行信號；
[0023]當所述處理策略為第三等級時，若所述風險是由紫外輻射信號作為依據判斷出的，不輸出報警信號和消防執行信號，若所述風險是由紅外輻射信號作為依據判斷出的，則同時輸出報警信號和消防執行信號。
[0024]相應地，本發明還提供了一種利用紅外線和紫外線的復合火花檢測系統，該系統包括:
[0025]火花檢測器，設置在需檢測火焰的檢測現場，所述火花檢測器包括紅外傳感器和紫外傳感器；
[0026]處理芯片，用于接收檢測現場內由火花檢測器測得的輻射信號，并通過預設在處理單元內的陽光光譜數據對所述輻射信號進行校正以生成對應的輻射校正信號；
[0027]輸出單元，用于信號的接收和轉發，所述輸出單元的輸入端與所述連接處理芯片連接，輸出端與控制器、報警機構和消防執行機構分別連接；
[0028]控制器，用于根據所述風險規則和所述輻射校正信號判斷檢測現場內是否存在風險，以及在存在風險時所述處理策略對所述風險進行處理并生成對應的控制信號；
[0029]報警機構和消防執行機構，接收輸出單元從控制器轉發接收的控制信號，并根據所述控制信號確定是否執行報警和/或消防動作。
[0030]優選地，所述控制器包括:
[0031]信號接收模塊，用于接收所述輸出單元輸出的輻射校正信號并傳輸至信號處理模塊；
[0032]數據存儲模塊，用于存儲或調取所述風險規則以及處理策略；
[0033]信號判斷模塊，用于調取所述風險規則并基于所述風險規則對所述輻射校正信號進行風險判斷，在存在風險時向信號處理模塊發送處理信息；
[0034]信號處理模塊，用于調取所述處理策略并基于所述處理策略對所述處理信息進行處理，處理后生成的控制信號并由輸出單元發送至報警機構和消防執行機構。
[0035]優選地，所述輸出單元包括接收模塊、第一輸出模塊與第二輸出模塊，所述輸出單元通過接收模塊與處理芯片通信連接，并將接收到的輻射校正信號通過第一輸出模塊輸出至控制器，所述第二輸出模塊用于接收控制器反饋的控制信號并轉發至所述報警單元和消防執行單元，所述第二輸出模塊通過信號接口與所述報警單元和消防執行單元連接。
[0036]優選地，所述信號接口為RS232接口、RS485接口、4_20mA接口與relay接口中的一種或幾種。
[0037]優選地，所述系統還包括:
[0038]記錄單元，所述記錄單元實時獲取處理單元校正后得到的輻射校正信號，并根據所述輻射校正信號生成基于火花放射能量值與時間的能量值曲線。
[0039]由此可見，通過應用本發明的技術方案，在針對火花檢測時，可以在保證火花探測精度的同時具有較快反應速度，風險處理策略更為多樣化，不僅適用于多領域的工業生產，還可適應復雜的工作環境，有效拓展了使用范圍。
【附圖說明】
[0040]圖1為本申請提出的一種利用紅外線和紫外線的復合火花檢測方法的流程示意圖；
[0041]圖2為本申請提出的一種利用紅外線和紫外線的復合火花檢測系統的的結構示意圖；
[0042]圖3為本申請提出的一種利用紅外線和紫外線的復合火花檢測系統的的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0043]有鑒于現有技術中的問題，本發明提供了一種利用紅外線和紫外線的復合火花檢測方法，在針對火花檢測時，可以在保證火花探測精度的同時具有較快反應速度，風險處理策略更為多樣化，不僅適用于多領域的工業生產，還可適應復雜的工作環境，有效拓展了使用范圍。
[0044]為了進一步闡述本發明的技術思想，現結合具體的應用場景，對本發明的技術方案進行說明。
[0045]如圖1所示，為本申請提出的一種利用紅外線和紫外線的復合火花檢測方法，該方法應用于預設風險規則以及處理策略的復合火花檢測系統中，該方法包括:
[0046]SlOl接收預設區域內由火花檢測器測量的輻射信號，所述輻射信號為紅外輻射信號或紫外輻射信號。
[0047]需要說明的是，火花檢測器包括紫外傳感器和紅外傳感器，紫外傳感器測定火花發生初期的紫外放射能量，以判斷是否有火花發生，紅外傳感器接收并記錄火花發生及發展過程的紅外能量波動。紅外傳感器的反應時間較慢，一般對火花的反應時間大于3毫秒，則很容易出現危險報警延誤，造成不可估量的損失。紫外傳感技術和紅外檢測手段相比，在時間響應方面更為迅速，反應時間甚至可以達到納秒級別，能夠在火花發生的初期檢測出火花信號進行報警并處理，但是檢測的精度往往較低，產生誤報時有發生，影響了工業生產的效率。故本申請采用紅外傳感器與紫外傳感器相結合的方式進行火花的檢測。
[0048]S102通過陽光光譜數據對所述輻射信號進行校正后，生成對應的輻射校正信號；
[0049]其中，陽光光譜數據是由陽光光譜傳感器實時生成的，校正過程具體是在獲取陽光光譜數據中的陽光光譜基線后，基于所述陽光光譜基線將所述輻射信號中的陽光輻射信號濾除，從而生成輻射校正信號。
[0050]S103基于所述風險規則以及所述輻射校正信號判斷所述預設區域內是否存在風險。
[0051]在本申請的實施方案中采用如下方式進行風險判斷:
[0052]a)根據所述輻射校正信號得出對應的能量校正值；
[0053]b)判斷所述能量校正值是否大于所述風險規則的風險閾值；
[0054]c)若是，則判斷所述預設區域內存在風險。
[0055]具體的，本申請的實施方案在使用時，可燃物質的風險閾值可通過點燃能量數據庫進行選擇，如果數據庫中缺少該可燃物質對應的點燃能量數據，也可通過相關測量裝置測量出對應點燃能量數據后手動輸入風險閾值。
[0056]S104若是，則基于所述處理策略對所述風險進行處理。
[0057]在本申請的實施方式中，基于不同危險等級的生產環境需要選擇不同的處理策略，才能夠達到最佳的火花檢測與處理效果。本申請設置了三種處理策略來適應多種生產環境，具體如下:
[0058]I)第一危險等級，設定發現紫外信號即啟動最高級別報警，同時啟動自動噴淋設備，通過紅外傳感器測定紅外記錄頻率；
[0059]2)第二危險等級，設定發現紫外信號即啟動預報警，但此時并不啟動自動噴淋設備，等待紅外信號予以確認后再啟動自動噴淋設備；
[0060]3)第三危險等級，設定發現紫外信號不啟動預報警也不啟動自動噴淋設備，等待紅外信號予以確認后再啟動自動噴淋設備。
[0061 ]故本申請【具體實施方式】中公開了以下處理步驟:
[0062]a)當所述處理策略為第一等級時，則同時輸出報警信號和消防執行信號；
[0063]b)當所述處理策略為第二等級時，若所述風險是由紫外輻射信號作為依據判斷出的，則僅輸出報警信號，若所述風險是由紅外輻射信號作為依據判斷出的，則同時輸出報警信號和消防執行信號；
[0064]c)當所述處理策略為第三等級時，若所述風險是由紫外輻射信號作為依據判斷出的，不輸出報警信號和消防執行信號，若所述風險是由紅外輻射信號作為依據判斷出的，則同時輸出報警信號和消防執行信號。
[0065]優選地，所述方法還包括:
[0066]實時獲取所述輻射校正信號，并根據所述輻射校正信號生成基于能量校正值與時間的能量值曲線。
[0067]由此可見，通過應用本發明的技術方案，在針對火花檢測時，可以在保證火花探測精度的同時具有較快反應速度，風險處理策略更為多樣化，不僅適用于多領域的工業生產，還可適應復雜的工作環境，有效拓展了使用范圍。
[0068]相應地，本發明還提供了一種利用紅外線和紫外線的復合火花檢測系統，該系統包括:
[0069]火花檢測器201，設置在需檢測火焰的檢測現場，所述火花檢測器201包括紅外傳感器和紫外傳感器；
[0070]處理芯片202，用于接收檢測現場內由火花檢測器201測得的輻射信號，并通過預設在處理單元203內的陽光光譜數據對所述輻射信號進行校正以生成對應的輻射校正信號；
[0071]輸出單元203，用于信號的接收和轉發，所述輸出單元203的輸入端與所述連接處理芯片202連接，輸出端與控制器204、報警機構和消防執行機構205分別連接；
[0072]控制器204，用于根據所述風險規則和所述輻射校正信號判斷檢測現場內是否存在風險，以及在存在風險時所述處理策略對所述風險進行處理并生成對應的控制信號；
[0073]報警機構和消防執行機構205，接收輸出單元203從控制器204轉發接收的控制信號，并根據所述控制信號確定是否執行報警和/或消防動作。
[0074]需要說明的是，火花檢測器201包括紫外傳感器和紅外傳感器，紫外傳感器測定火花發生初期的紫外放射能量，以判斷是否有火花發生，紅外傳感器接收并記錄火花發生及發展過程的紅外能量波動。紅外傳感器的反應時間較慢，一般對火花的反應時間大于3毫秒，則很容易出現危險報警延誤，造成不可估量的損失。紫外傳感技術和紅外檢測手段相比，在時間響應方面更為迅速，反應時間甚至可以達到納秒級別，能夠在火花發生的初期檢測出火花信號進行報警并處理，但是檢測的精度往往較低，產生誤報時有發生，影響了工業生產的效率。故本申請采用紅外傳感器與紫外傳感器相結合的方式進行火花的檢測。
[0075]陽光光譜數據是由陽光光譜傳感器實時生成的，校正過程具體是在獲取陽光光譜數據中的陽光光譜基線后，基于所述陽光光譜基線將所述輻射信號中的陽光輻射信號濾除，從而生成輻射校正信號。
[0076]在具體的應用場景中，所述控制器204包括:
[0077]信號接收模塊，用于接收所述輸出單元輸出的輻射校正信號并傳輸至信號處理模塊；
[0078]數據存儲模塊，用于存儲或調取所述風險規則以及處理策略；
[0079]信號判斷模塊，用于調取所述風險規則并基于所述風險規則對所述輻射校正信號進行風險判斷，在存在風險時向信號處理模塊發送處理信息；
[0080]信號處理模塊，用于調取所述處理策略并基于所述處理策略對所述處理信息進行處理，處理后生成的控制信號并由輸出單元發送至報警機構和消防執行機構。
[0081]在具體的應用場景中，所述輸出單元203包括接收模塊、第一輸出模塊與第二輸出模塊，所述輸出單元通過接收模塊與處理芯片通信連接，并將接收到的輻射校正信號通過第一輸出模塊輸出至控制器，所述第二輸出模塊用于接收控制器反饋的控制信號并轉發至所述報警單元和消防執行單元，所述第二輸出模塊通過信號接口與所述報警單元和消防執行單元連接。
[0082]在具體的應用場景中，所述信號接口為RS232接口、RS485接口、4_20mA接口與relay接口中的一種或幾種。
[0083]在具體的應用場景中，所述系統還包括:
[0084]記錄單元，所述記錄單元實時獲取處理單元校正后得到的輻射校正信號，并根據所述輻射校正信號生成基于火花放射能量值與時間的能量值曲線。
[0085]本申請火花檢測系統在使用時，首先由紅外傳感器和紫外傳感器測量出的輻射信號，處理芯片對輻射信號進行校正以生成對應的輻射校正信號，輸出單元接收到輻射校正信號后將其轉發至控制器，控制器根據所述風險規則和所述輻射校正信號判斷檢測現場內是否存在風險，以及在存在風險時所述處理策略對所述風險進行處理并生成對應的控制信號，然后將控制信號傳至輸出單元，由輸出單元將控制信號發送至報警機構和消防執行機構，報警機構和消防執行機構根據所述控制信號確定是否執行報警和/或消防動作。
[0086]由此可見，通過應用本發明的技術方案，在針對火花檢測時，可以在保證火花探測精度的同時具有較快反應速度，風險處理策略更為多樣化，不僅適用于多領域的工業生產，還可適應復雜的工作環境，有效拓展了使用范圍。
[0087]通過以上的實施方式的描述，本領域的技術人員可以清楚地了解到本發明可以通過硬件實現，也可以借助軟件加必要的通用硬件平臺的方式來實現。基于這樣的理解，本發明的技術方案可以以軟件產品的形式體現出來，該軟件產品可以存儲在一個非易失性存儲介質(可以是CD-R0M，U盤，移動硬盤等)中，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，服務器，或者網絡設備等)執行本發明各個實施場景所述的方法。
[0088]本領域技術人員可以理解附圖只是一個優選實施場景的示意圖，附圖中的模塊或流程并不一定是實施本發明所必須的。
[0089]本領域技術人員可以理解實施場景中的裝置中的模塊可以按照實施場景描述進行分布于實施場景的裝置中，也可以進行相應變化位于不同于本實施場景的一個或多個裝置中。上述實施場景的模塊可以合并為一個模塊，也可以進一步拆分成多個子模塊。
[0090]上述本發明序號僅僅為了描述，不代表實施場景的優劣。
[0091]以上公開的僅為本發明的幾個具體實施場景，但是，本發明并非局限于此，任何本領域的技術人員能思之的變化都應落入本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種利用紅外線和紫外線的復合火花檢測方法，其特征在于，所述方法應用于預設風險規則以及處理策略的復合火花檢測系統中，所述方法包括: 接收預設區域內由火花檢測器測量的輻射信號，所述輻射信號為紅外輻射信號或紫外福射信號； 通過陽光光譜數據對所述輻射信號進行校正后，生成對應的輻射校正信號； 基于所述風險規則以及所述輻射校正信號判斷所述預設區域內是否存在風險； 若是，則基于所述處理策略對所述風險進行處理。2.如權利要求1所述的利用紅外線和紫外線的復合火花檢測方法，其特征在于，基于所述風險規則以及所述輻射校正信號判斷所述預設區域內是否存在風險，具體為: 根據所述輻射校正信號得出對應的能量校正值； 判斷所述能量校正值是否大于所述風險規則的風險閾值； 若是，則判斷所述預設區域內存在風險。3.如權利要求1所述的利用紅外線和紫外線的復合火花檢測方法，其特征在于，所述方法還包括: 實時獲取所述輻射校正信號，并根據所述輻射校正信號生成基于能量校正值與時間的能量值曲線。4.如權利要求1所述的利用紫外線的火花檢測方法，其特征在于，通過陽光光譜數據對所述輻射信號進行校正，具體為: 獲取陽光光譜數據中的陽光光譜基線，并基于所述陽光光譜基線將所述輻射信號中的陽光福射信號濾除。5.如權利要求1所述的利用紫外線的火花檢測方法，其特征在于，基于所述處理策略對所述風險進行處理，具體為: 所述處理策略為第一等級，則同時輸出報警信號和消防執行信號； 所述處理策略為第二等級，若所述風險是由紫外輻射信號作為依據判斷出的，則僅輸出報警信號，若所述風險是由紅外輻射信號作為依據判斷出的，則同時輸出報警信號和消防執行信號； 所述處理策略為第三等級，若所述風險是由紫外輻射信號作為依據判斷出的，不輸出報警信號和消防執行信號，若所述風險是由紅外輻射信號作為依據判斷出的，則同時輸出報警信號和消防執行信號。6.—種利用紅外線和紫外線的復合火花檢測系統，其特征在于，所述系統包括: 火花檢測器，設置在需檢測火焰的檢測現場，所述火花檢測器包括紅外傳感器和紫外傳感器； 處理芯片，用于接收檢測現場內由火花檢測器測得的輻射信號，并通過預設在處理單元內的陽光光譜數據對所述輻射信號進行校正以生成對應的輻射校正信號； 輸出單元，用于信號的接收和轉發，所述輸出單元的輸入端與所述連接處理芯片連接，輸出端與控制器、報警機構和消防執行機構分別連接； 控制器，用于根據所述風險規則和所述輻射校正信號判斷檢測現場內是否存在風險，以及在存在風險時所述處理策略對所述風險進行處理并生成對應的控制信號； 報警機構和消防執行機構，接收輸出單元從控制器轉發接收的控制信號，并根據所述控制信號確定是否執行報警和/或消防動作。7.如權利要求6所述的利用紅外線和紫外線的復合火花檢測系統，其特征在于，所述控制器包括: 信號接收模塊，用于接收所述輸出單元輸出的輻射校正信號并傳輸至信號處理模塊； 數據存儲模塊，用于存儲或調取所述風險規則以及處理策略； 信號判斷模塊，用于調取所述風險規則并基于所述風險規則對所述輻射校正信號進行風險判斷，在存在風險時向信號處理模塊發送處理信息； 信號處理模塊，用于調取所述處理策略并基于所述處理策略對所述處理信息進行處理，處理后生成的控制信號并由輸出單元發送至報警機構和消防執行機構。8.如權利要求6所述的利用紅外線和紫外線的復合火花檢測系統，其特征在于，所述輸出單元包括接收模塊、第一輸出模塊與第二輸出模塊，所述輸出單元通過接收模塊與處理芯片通信連接，并將接收到的輻射校正信號通過第一輸出模塊輸出至控制器，所述第二輸出模塊用于接收控制器反饋的控制信號并轉發至所述報警單元和消防執行單元，所述第二輸出模塊通過信號接口與所述報警單元和消防執行單元連接。9.如權利要求6所述的利用紅外線和紫外線的復合火花檢測系統，其特征在于，所述信號接口為RS232接口、RS485接口、4_20mA接口與re lay接口中的一種或幾種。10.如權利要求6所述的利用紅外線和紫外線的復合火花檢測系統，其特征在于，所述系統還包括: 記錄單元，所述記錄單元實時獲取處理單元校正后得到的輻射校正信號，并根據所述輻射校正信號生成基于火花放射能量值與時間的能量值曲線。
【文檔編號】G01J5/00GK105890774SQ201610507551
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年6月30日
【發明人】王永福
【申請人】王永福