[发明专利]拍照式火焰探测系统及其控制方法

权利要求书

1.一种拍照式火焰探测系统，其特征在于：包括拍照式火焰探测器，拍照式火焰探测器设置有MCU主控单元(1)，该MCU主控单元(1)连接有集成红外火焰传感器(2)，所述集成红外火焰传感器(2)集成有第一火焰红外传感单元、第二火焰红外传感单元、人体红外传感单元以及背景红外参考传感单元；所述MCU主控单元(1)还经紫外采集电路(3)连接有紫外火焰传感器(4)；

第一火焰红外传感单元的波长为4.64μm，人体红外传感单元的波长为5μm，背景红外参考传感单元的波长为3.91μm，第二火焰红外传感单元的波长为4.48μm；

所述MCU主控单元(1)还连接有环境参数传感单元(5)，所述环境参数传感单元(5)用于采集大气温湿度、光照度以及紫外线强度信号；

所述MCU主控单元(1)还连接有图像识别单元(6)，所述图像识别单元(6)连接有可见光图像传感器(61)和红外图像传感器阵列(62)；可见光图像传感器(61)用于抓拍火灾现场的可见光图片，红外图像传感器阵列(62)用于抓拍火灾现场的红外热成像图片以及图片中各像素温度值；

MCU主控单元(1)获取集成红外火焰传感器(2)的红外火焰信号，结合环境参数传感单元(5)的光照度信号进行火焰红外识别；MCU主控单元(1)获取紫外火焰传感器(4)的信号结合环境参数传感单元(5)的紫外线强度信号进行火焰信号确认；MCU主控单元(1)获取图像识别单元(6)的可见光图片结合红外热成像图片进行最终火灾识别；

MCU主控单元(1)还经NB-IoT无线通信单元(7)连接有云平台(9)，向云平台(9)发送火灾信息；云平台(9)连接有短信网关接口(91)和图像推送接口(92)；

还包括光能收集单元(8)，光能收集单元(8)将光能转换为电能后，直接为MCU主控单元(1)供电，光能收集单元(8)由电源管理单元(81)为集成红外火焰传感器(2)、紫外采集电路(3)、环境参数传感单元(5)、图像识别单元(6)、可见光图像传感器(61)、红外图像传感器阵列(62)、NB-IoT无线通信单元(7)供电；MCU主控单元(1)控制电源管理单元(81)供电；

所述紫外采集电路(3)包括紫外传感器电路和干扰消除电路(31)，紫外传感器电路经干扰消除电路(31)与MCU主控单元(1)相连；

所述紫外传感器电路设置有TPS65552A模块，TPS65552A模块的Vcc端并接其VBAT端后连接电源管理单元(81)，TPS65552A模块的PGND端接地，TPS65552A模块的CHG端还经电阻R64连接TPS65552A模块的Vcc端；TPS65552A模块的I-PEAK端经上分压电阻R61连接TPS65552A模块的Vcc端，TPS65552A模块的I-PEAK端还经下分压电阻R62接地；TPS65552A模块的F-ON端经电阻R63连接TPS65552A模块的Vcc端；

TPS65552A模块的XIFULL端依次经电阻R66、电阻R67以及可调电阻RSEL接地；

TPS65552A模块的SW端连接变压器TR1输入线圈的一端，变压器TR1输入线圈的另一端连接电阻R65的一端，电阻R65的另一端经电容C62接地；变压器TR1输出线圈的一端连接二极管D61的正极，二极管D61的负极连接电解电容C63的正极，电解电容C63的负极并接变压器TR1输出线圈的另一端后接地；电解电容C63的正极还连接紫外火焰传感器(4)的一端，紫外火焰传感器(4)的另一端经电阻R70接地；

电解电容C63的正极还连接电阻R68的一端，电阻R68的另一端经电容C64连接变压器TR2输入线圈的一端，变压器TR2输入线圈的另一端连接变压器TR2输出线圈的一端，变压器TR2输出线圈的另一端连接紫外火焰传感器(4)的另一端；

电阻R68的另一端还连接开关管T61的集电极，开关管T61的发射极接地，开关管T61的基极接TPS65552A模块的G-IGBT端，紫外火焰传感器(4)的另一端还连接二极管D62的正极，二极管D62的负极连接开关管T61的集电极，紫外火焰传感器(4)的另一端还连接电容C65的一端，电容C65的另一端经电阻R69连接二极管D62的负极；

紫外火焰传感器(4)的另一端还连接集成运放U8的同相输入端，集成运放U8的同相输入端还经电容C66接地，集成运放U8的反相输入端经电阻R71与电源管理单元(81)相连，集成运放U8的反相输入端还经电阻R72接地，集成运放U8的输出端连接有干扰消除电路(31)；

所述干扰消除电路(31)包括CD4017计数器，集成运放U8的输出端与CD4017计数器的CLOCK端相连，CD4017计数器的Q2端与开关管T64的基极相连，开关管T64的集电极连接MCU主控单元(1)的第一紫外采集端，开关管T64的发射极接地；

CD4017计数器的Q5端与开关管T63的基极相连，开关管T63的集电极连接MCU主控单元(1)的第二紫外采集端，开关管T63的发射极接地；CD4017计数器的Q5端还与CD4017计数器的CLOCK-IN端相连。