[发明专利]基于碳化硅紫外光电管的火灾探测器及其火灾探测方法

说明书

技术领域

本发明涉及光学探测技术领域，具体地，涉及一种基于碳化硅紫外光电管的火灾探测器及其火灾探测方法。

背景技术

在目前车辆常用的火灾预警系统中，动力舱主要是应用热传导原理来探测火警，例如使用线式火焰传感器，其感火面积小，灵敏度也不高。随着科学技术的进步与发展，光学的应用领域日益宽广，人们通过红外光对热辐射感知的灵敏度进行对火灾的预警，然而，由于车辆动力舱环境的复杂，红外光敏元器件容易受到发动机等产生的热辐射影响发生误报。此外，温度对于光敏元器件的灵敏度有较大的影响，温度越低，灵敏度越高，对于应用于-40℃～+105℃的宽温场合，现有的红外光学探测器无法做到探测灵敏度的一致性。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于碳化硅紫外光电管的火灾探测器及其火灾探测方法，用于对车辆火灾的精确预测及时报警。

根据本发明的一个方面，提供一种基于碳化硅紫外光电管的火灾探测器，其特征是，包括电源模块、碳化硅紫外光电管、CPU和警示模块，所述电源模块分别与所述碳化硅紫外光电管、CPU和警示模块连接提供电能，所述碳化硅紫外光电管与所述CPU电连接，所述碳化硅紫外光电管输出电平至所述CPU，所述警示模块与所述CPU电连接，所述CPU判断在固定时间周期内所述碳化硅紫外光电管的输出电平变化与预设范围相符时，即判断为火警，所述CPU驱动所述警示模块报警。

优选地，所述紫外光电管火灾探测器还包括温度补偿电路，所述温度补偿电路连接至所述CPU的A/D转换端口，所述温度补偿电路用于测量环境温度，通过所述CPU修正所述碳化硅紫外光电管的输出电平。

优选地，所述温度补偿电路包括热敏电阻和分压电阻，所述热敏电阻为表面安装负温度系数片型100KΩ热敏电阻，所述CPU的A/D转换端口检测所述分压电阻端的电压，对碳化硅紫外光电管的基准值进行修正。

优选地，所述紫外光电管火灾探测器还包括串口通信电路和上位机，所述CPU通过所述串口通信电路与所述上位机通信连接，所述上位机对所述CPU的数据分析并控制CPU。

优选地，所述碳化硅紫外光电管连接至所述CPU的A/D转换端口，所述碳化硅紫外光电管内置放大电路，所述碳化硅紫外光电管的输出电压为0至5V，所述碳化硅紫外光电管的光谱响应范围230～285nm，碳化硅紫外光电管的应用温度范围为-40℃至+105℃。

优选地，所述电源模块包括电源和电源滤波转换电路。

优选地，所述警示模块连接至所述CPU的I/O端口，所述警示模块通过红色的LED灯闪烁警示火警。

根据本发明的另一个方面，提供一种火灾控测方法，包括如下步骤：

第一步：所述碳化硅紫外光电管接收环境中的紫外光照射；

第二步：所述碳化硅紫外光电管向所述CPU发送电平信号；

第三步：所述CPU对所述碳化硅紫外光电管发送来的电平信号进行定时采样；

第四步：所述CPU对所述电平信号与预设值对比，当所述电平信号与所述预设值相符时，即判断为火警，进入第五步；当所述电平信号与所述预设值不相符时，即判断为正常，进入第六步；

第五步：所述警示模块提示火灾，返回第三步；

第六步：所述警示模块提示正常，返回第三步。

优选地，所述警示模块通过红色LED灯闪烁进行火灾报警；所述警示模块通过绿色LED灯闪烁进行正常提示。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

（1）紫外光电管的光谱范围宽，探测火警准确率高，防误报能力强；

（2）通过CPU采样、运算进行温度补偿，使紫外光电管的探测灵敏度在宽温环境下保持一致；

（3）充分运用CPU的运算处理能力，进行故障自检等工作，智能化程度显著得到提高；

（4）CPU通过串口通讯模块，能及时地将工作状态等数据信息传输给上位机，上位机对CPU进行监控。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明的功能模块示意图；

图2为本发明的电源滤波电路原理图；

图3为本发明的电源转换电路原理图；

图4为本发明碳化硅紫外光电管的电路原理图；

图5为本发明的温度补偿电路原理图；

图6为本发明的串口通讯电路原理图；

图7为本发明的指示灯电路原理图；