[发明专利]一种多波段红紫外氢火焰探测器的设计方法

权利要求书

1.一种多波段红紫外氢火焰探测器的设计方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：传感器选型

确定具有合适波段紫外传感器以及红外传感器，用于对氢火焰进行检测；

步骤二：确定硬件电路

通过设置主供电电路、主控制电路、升压电路、信号输出电路、AD转换电路、运放电路以及信号输出电路等，将步骤一中传感器输入的信号转化为电信号输出；

步骤三：建立软件模型

针对步骤二中的硬件电路建立适配的软件，实现装置的电路运算；

步骤四：算法训练

对不同场景下的火焰探测器传感器的信号制作对应的样本，然后分析提取样本的特征制作模型参数。

2.根据权利要求1所述的一种多波段红紫外氢火焰探测器的设计方法，其特征在于：步骤一中紫外传感器选择通用的185～260nm波段的敏感元件。

3.根据权利要求2所述的一种多波段红紫外氢火焰探测器的设计方法，其特征在于：选用不同的红外传感器分别用来区分光源干扰或者热源干扰。选择2.95um的红外传感器用于检测氢火焰。

4.根据权利要求1所述的一种多波段红紫外氢火焰探测器的设计方法，其特征在于：步骤四中，火焰探测器的识别模型分为四部分：平静模型、强噪声干扰模型、氢火焰模型和强噪声干扰背景氢火焰模型。

5.根据权利要求4所述的一种多波段红紫外氢火焰探测器的设计方法，其特征在于：平静模型的样本分为：传感器自身的噪声样本、室内无人员样本、室内人员流动样本、室外不同天气的样本、室外人员流动样本。强噪声干扰模型的样本分为：不同原理、不同功率、不同频率调制的灯源干扰样本；不同原理、不同功率、不同频率的发热物体的热源干扰样本；电磁兼容发生器的干扰样本；机械振动的干扰样本等可能对红紫外传感器造成响应的干扰信号样本。氢火焰模型的样本分为：不同距离，不同角度下的氢气火焰信号样本。强噪声干扰背景氢火焰模型的样本为：强噪声干扰源叠加氢气火焰的信号样本。

6.根据权利要求5所述的一种多波段红紫外氢火焰探测器的设计方法，其特征在于：设置自适应学习实现装置的精准识别，设置筛选库和强氢火焰特征识别的仪表自适应学习。

7.根据权利要求6所述的一种多波段红紫外氢火焰探测器的设计方法，其特征在于：对传感器的噪声值扩展一定的范围设为能量阈值用以识别干扰信号，当每天识别到的干扰信号时间超过设定时长，则对该干扰信号进行衰减。

8.根据权利要求1所述的一种多波段红紫外氢火焰探测器的设计方法，其特征在于，步骤一中紫外传感器选择通用的185～260nm波段的敏感元件，紫外信号特征提取和归一化方法为：统计2秒内紫外通道脉冲数量和密度，并除以常数α，保证紫外特征feature_uv∈[0,1]，得到再进行归一化，利用公式得到feature_uv2，n为紫外通道脉冲总数；

红外传感器红外信号特征提取和归一化方式为：以红外通道ir1为例，先通过公式进行傅里叶变换，通过样本分析，火焰闪烁频率集中在20hz以下，由于傅里叶变换频率分辨率为经验取频域0.5～20hz幅值特征作为模型输入的红外特征，即|f_0.5Hz|、|f_1.0Hz|、……，归一化方法同紫外信号。