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    重庆时时彩开奖ios版: 早期火灾报警用激光雷达监测系统及方法.pdf

    摘要
    申请专利号:

    重庆时时彩单双窍门 www.4mum.com.cn CN201410157608.5

    申请日:

    2014.04.18

    公开号:

    CN103954968A

    公开日:

    2014.07.30

    当前法律状态:

    撤回

    有效性:

    无权

    法律详情: 发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):G01S 17/88申请公布日:20140730|||实质审查的生效IPC(主分类):G01S 17/88申请日:20140418|||公开
    IPC分类号: G01S17/88; G01S17/02; G01S7/481 主分类号: G01S17/88
    申请人: 宁波镭基光电技术有限公司
    发明人: 陈春荣; 钱黎明; 阳明仰
    地址: 315012 浙江省宁波市海曙区丽园北路325号
    优先权:
    专利代理机构: 北京众合诚成知识产权代理有限公司 11246 代理人: 龚燮英
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201410157608.5

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2017.01.11|||2014.08.27|||2014.07.30

    法律状态类型:

    发明专利申请公布后的视为撤回|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了一种早期火灾报警用激光雷达监测系统,首先激光器向探测目标发出探测激光;然后通过卡塞格林光学望远镜接收被探测目标散射后的逆向散射激光并汇聚到单光子探测器的焦平面上采集单光子电信号并通过工控机进行比较识别,识别出被探测目标处的空气中的烟雾浓度信号;本发明利用激光逆向散射及反射的原理,精确测量烟雾及其的含量、位置、方位信息,避免原有检测系统中覆盖率不佳的弊端;采用高精度云台,实现24小时不间断检测进行360度无死角覆盖检测区域,全方位监控,可准确获得火灾的规模和位置。采用后期数据库处理,不受风霜雨雾和冰冻影响。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  早期火灾报警用激光雷达监测系统,其特征在于:包括激光器、分束镜、激光扩束镜、卡塞格林光学望远镜、单光子探测器、单光子计数器和工控机;
    所述激光器,用于向探测目标发出探测激光;
    所述分束镜,用于将探测激光分成监测激光和发射激光;
    所述激光扩束镜,用于对发射激光进行扩束后发射到大气中;
    所述卡塞格林光学望远镜,用于接收被探测目标散射后的逆向散射激光并将逆向散射激光汇聚到单光子探测器的焦平面上;
    所述单光子探测器,用于探测逆向散射激光中单光子信号;
    所述单光子计数器,用于采集单光子信号并对单光子信号进行计数形成回波信号;
    所述工控机,用于接收监测激光和回波信号进行比较识别,识别出被探测目标处的烟雾浓度信息;
    所述激光器、单光子探测器和单光子计数器分别与工控机连接。

    2.  根据权利要求1所述的早期火灾报警用激光雷达监测系统,其特征在于:还包括用于实现激光器、单光子探测器和单光子计数器的同步工作的门控触发,所述门控触发一端与工控机连接,另一端分别与激光器、单光子探测器和单光子计数器连接。

    3.  根据权利要求1所述的早期火灾报警用激光雷达监测系统,其特征在于:还包括依次设置于卡塞格林光学望远镜和单光子探测器之间的空间滤光片、窄带滤光片和可变衰减片;
    所述空间滤光片,用于过滤空间中的非近轴杂散光;
    所述窄带滤光片,用于过滤非工作波长的杂散光;
    所述可变衰减片,用于调整逆向散射激光的透过率系数。

    4.  根据权利要求1所述的早期火灾报警用激光雷达监测系统,其特征在于:还包括设置于激光器和工控机之间的光电二极管,所述光电二极管,用于监测激光脉冲输出能量。

    5.  根据权利要求1所述的早期火灾报警用激光雷达监测系统,其特征在于:所述回波信号包括目标烟雾的浓度信息、位置信息和方位信息。

    6.  根据权利要求1所述的早期火灾报警用激光雷达监测系统,其特征在于:还包括用于承载森林火灾监测系统的自动控制云台。

    7.  早期火灾报警用激光雷达监测方法,其特征在于:包括以下步骤:
    S1:初始化系统参数;
    S2:启动激光器向探测目标发出探测激光;
    S3:通过分束镜将探测激光分成监测激光和发射激光;
    S4:通过激光扩束镜对发射激光进行扩束后发射到大气中;
    S5:通过卡塞格林光学望远镜接收被探测目标散射后的逆向散射激光并将逆向散射激光汇聚到单光子探测器的焦平面上;
    S6:通过单光子探测器探测逆向散射激光中单光子信号;
    S7:通过单光子计数器采集单光子信号并对单光子电信号进行计数形成回波信号;
    S8:通过工控机接收监测激光和单光子数信号进行比较识别,识别出被探测目标处的烟雾信号;
    S9:判断是否有待测特征信号,如果无,则返回步骤S2;
    S10:如果有,则发出预警信号。

    8.  根据权利要求7所述的早期火灾报警用激光雷达监测方法,其特征在于:所述步骤S8中目标处的烟雾信号包括浓度信息、位置信息和方位信息;所述目标处的烟雾信号是通过以下步骤来进行的:
    S81:所述目标烟雾的浓度信息通过以下激光雷达方程公式来计算:
    p(z)=p0cτ2β(z)A(Z)Z2exp[-2∫0zα(z)dz],]]>
    其中,P(Z)为接收到的功率,z是观测点距离,P0为激光发射功率,c是光速,τ是激光器发射脉冲的脉宽,λ0是激光器的波长,β(z)是后向散射系数,A(Z)为望远镜接受散射光的有效面积,α(z)为消光系数;
    S82:所述位置信息通过以下公式来进行:
    S=c·△t,
    其中,S为待测目标离测量仪器的实际距离,c为光速,Δt为激光脉冲信号与发射激光的时间差;
    S83:所述方位信息通过以下方式来进行:
    获取云台设定的旋转角度和旋转速度,通过伺服电机角度反馈信号得到激光发射的方位信息。

    9.  根据权利要求7所述的早期火灾报警用激光雷达监测方法,其特征在于:所述激光器、单光子探测器和单光子计数器通过门控触发来控制进行同步工作。

    10.  根据权利要求7所述的早期火灾报警用激光雷达监测方法,其特征在于:所述步骤S5中的穿过卡塞格林光学望远镜的逆向散射激光还要进行以下步骤:
    S51:通过空间滤光片来过滤空间中的非近轴杂散光;
    S52:通过窄带滤光片来过滤非工作波长的杂散光;
    S53:通过可变衰减片来调整逆向散射激光的透过率系数。

    关 键 词:
    早期 火灾 报警 激光雷达 监测 系统 方法
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