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園藝工具類產品:
特高壓換流站海上升壓站理想選擇-雙鑒式紅紫外成像感煙探測器,由廣東深圳市供應商
深圳市卓恩科技有限公司供應,詳細信息如下:
大型開放空間:換流站、變電站、海上升壓站、超高壓特高壓換流站、閥廳垃圾焚燒發電廠、洗煤廠、火力發電廠、工業廠房、車輛段、飛機維修庫、航站樓、城市公路隧道等這些場所的特殊環境,對可靠火災探測技術提出了嚴峻的挑戰。這些挑戰包括火災探測的可靠性,配置的靈活性,以及如何預防干擾性報警,如何有效降低安裝和維護的成本,提高效益。
普通的傳統對射式探測器容易出現以下問題:
易受到建筑物結構位移的影響,造成對準偏移,不能對煙霧進行有效探測和報警;
由于灰塵和飛蟲,霧汽等干擾物的存在,容易引起干擾性報警;
傳統對射式探測器在安裝調試時需要精確對準,往往需要花費很多時間進行安裝,調試及后續的日常維護;
傳統對射式探測器在不規則的空間應用具有局限性。
雙鑒式紅紫外成像感煙探測器采用了全新的探測技術,專門為克服傳統火災探測器的缺點而設計, 雙波長多光束, CMOS可提供寬角度的探測功能。
雙鑒式紅紫外光束成像感煙探測器工作原理
相對傳統光束式探測器來說,雙鑒式紅紫外光束成像感煙探測器所實現的改進來自于三個核心的設計理念:
(1)使用兩種光波長;
(2)使用人眼視覺范圍外的紫外線(UV)和紅外線 (IR)波長,通過兩種光束對較大物件(例如叉車、昆蟲和灰塵)反射原理的不同,可識別出真正的煙霧;因此可減少誤報警。 使用具有極高像素(與數碼相機中所用相同)的CMOS成像芯片,而非單一的光電二極管,從而提供以下功能:
①多束源功能(例如多個光束進入一個接收器);
②僅通過軟件進行自動對準和運動跟蹤;
③大型空間內進行煙霧定位。
獨特的對準方法:
①“球窩”式外殼,允許進行一系列水平和垂直運動;
②“激光校準器”可供簡便、迅速對準。
應用和優點
(1)簡便的線性配置
在*為簡單的配置中,該系統包含一個發射器和一個成像器,位于兩個相對的墻上,并且采取簡單的對準。 來自發射器的光束構成圓錐形,寬度為+/-5°.通過使用下文詳細介紹的對準工具,可以輕松的將發射器粗略的預先對準至0.5°的精度。對于單獨的光束路徑,使用配有“望遠鏡”透鏡的成像器,具有+/-5°的視野,也可以使用相同的工具方便的進行預先對準。在透鏡總視野為10°的情況下,系統的*大范圍為-150m(500英尺)。
請注意,給定的視野角度用于水平面;由于成像器芯片采用14:9的傳統寬高比,縱軸將相應縮短。一個顯著的優點是發射器在成像器視野內的確切位置由成像器軟件自動確定,而不需要以機械方式、在高精度下對準光學系統。
該軟件可識別發射器圖像的位置,而該圖像則可能處于成像器芯片上活動表面的任何位置。為了便于想象,可以將成像芯片上的活動部分聯想為創造一幅可以在普通電視或計算機顯示屏上的圖片。在發射器閃爍時所獲取的一幀上,將顯示為圖片上的一個亮點。此外,建筑物移動所造成圖像的任何進一步重新定位都將由軟件跟蹤,從而避免了移動所造成的誤報警,而不需要任何電機驅動的機械部件。
(2)避免誤報警
如果任何煙霧進入光束,則與紅外光傳輸相比,煙霧中的微小顆粒將更為顯著的降低紫外光的傳輸效果,而灰塵和外部物體對于兩種光的影響效果則相同。軟件可以檢驗這些信號的強度、信號的變化方式如何,并確定是否要發出報警或標出問題狀態。正確使用紫外和紅外光可以降低誤報警的可能性,并提高對細微顆粒煙霧的靈敏度,因為細微顆粒煙霧的靈敏度在光學探測器中相對較低。 此外,不同染色的過濾材料在不同程度上吸收紫外和紅外光,可以用作良好的“無煙”模擬測試用紙,用于現場的調試和維護測試。而傳統的光束式探測器的過濾材料則將阻礙兩種波長,并且僅僅報告為故障狀態,而非火警。
(3)用于區域保護的多重發射器
對于室內保護,可沿墻布置*多七臺發射器。 在這種情況下,可以為成像器安裝80°透鏡(+/-40°水平視野)。采用80°視野透鏡的情況下,系統探測的*大范圍為34m(110英尺)。 其它透鏡選項包括38°視野,可提供70m(220 英尺)的范圍。 該設計的一個重要目標在于發射器的總能耗較低,從而可以通過內置電池運行多年(盡管將應客戶要求可提供外部供電版本)。通過使用當今流行的鋰電池,預期壽命可達五年。因為避免了對發射器接線的需要,這樣可以降低安裝布線成本。多重光束應用的安裝只需要對成像器和消防控制盤進行接線。 增大功率的發射器,還可以進一步擴大探測范圍。大功率發射器一般可以使80°和38°單元的探測范圍翻番。
技術詳細信息
(1)預先對準
為了實現正確操作,只需要用手將成像器和發射器粗略的預先對準,以便確保所有發射器都在視野內良好定位,并且成像器位于發射器的寬光束范圍內。
通過多種方式實現,但是當前產品的設計選擇是為了將發射器和成像器的光學總成安裝到“球窩”外殼中,從而允許水平方向上+/-60°的運動范圍內以及豎直方向上+/-150的范圍內。在需要的情況下可以互換,例如,向下查看樓梯時,可以以90°的旋轉方向在墻上安裝外殼。 球座可以自由運動,可以使用具有六角鍵末端的工具剛性鎖定就位。該工具與球前端的鋼絲開孔相配合,而鋼球則與成像器或發射器的光學中心精確對準。工具配有預先對準的激光指示器,其設計類似于用于預設步槍瞄準鏡的設備。安裝過程簡便,只需將激光點按需要定位(詳細內容如下),并將工具旋轉四分之一轉,以同時將鋼球鎖定就位,并且在對于發射器的情況下將其開啟。
螺釘機構上通過磁鐵激活的簧片開關可在安裝并鎖定的情況下打開發射器。這樣可以避免電池在裝運和儲存過程中放電,并確保設備單元的對準和鎖定就位。對準和固定工具稱為“激光校準器”。 當系統在較廣的范圍內使用單個發射器時,透鏡的視野總寬度可能為10°.例如+/-5°,一般建議發射器的圖像范圍現實在圖片的近似中心處。事實上,實現0.5°的精度較為簡單(大致在60英尺外半徑大約一英尺的目標),事實上,實際操作中將激光點精確定位到二英寸窗口將不得不花費額外的時間。 在對室內分布的多個發射器可使用80°和/或38°視野的透鏡時(可能高度不同),激光將指向估計的一個中心點的發射器。
(2)發射器的操作
雙鑒式紅紫外光束成像感煙探測器發射器包含一系列關鍵元件(如圖4所示)。來自兩個(或多個)LED的光通過菲涅耳透鏡/散射器對焦到投射光束上,成為約+/-5度的發散光束。建議將LED芯片緊密的布置在一起,從而使紫外和紅外光束之間的發散降至*小,并且避免昆蟲等小型物體阻礙住其中一個波長,從而LED模具可并排安裝在定制的產品包中。
低功率的微型控制器可為LED提供精確定義的脈沖序列,如下所述,這些序列對于每個發射器是*一的。光學二極管和CPU的內部A/D轉換器可以測量每個脈沖的強度。該測量用于為LED的溫度和老化效應提供補償。對驅動脈沖進行調節可以按需要補償該強度。通過使用恒定電流驅動電路,可以避免電池電壓以及LED的正向電壓變化。
(3)成像器的操作
除了現場接線的端接卡外,雙鑒式紅紫外光束成像感煙探測器成像器的光學組件和電子元件都安裝在一個球體內,可以進行移動以與設備進行預先對準。扁平排線將電子元件連接到端接卡上。光學組件在防潮管內進行密封,并配有可選的加熱器,在潮濕/寒冷的冷凝環境下來預防外表面的凝結。
成像器配有閉路電視類型的透鏡,選擇用于*小程度上散布的紫外和紅外波長(如兩個波長的透鏡的焦距近乎相等),并且可實現良好的溫度響應特性。 成像器還配有染色玻璃過濾器,設計幾乎對于所有顏色都不透明,但是對于兩個波長的光線則透明。這就可以使系統在多種照明條件下使用,包括全太陽光譜,以及強烈的人工照明條件,包含閃爍光源,例如水銀蒸汽燈或電弧焊。
但是,對于明亮照明的大多數靈敏度和公差都來自于“背景提取”技術。在實現所需的反射前后,該技術使用極快的成像芯片捕捉速度來測量發射器圖像周圍的光照水平,然后進行提取,從而將不正確的的背景影響可完全消除。
技術開發中的挑戰
使用視頻成像芯片,而不是簡單的光學二極管,可以為光束式探測器實現眾多優勢,但是事實上,要應用這些技術是極富挑戰的。在大多數火災情況下,更小的顆粒都在早期生成,并且在所有火災情況下,一旦這些顆粒轉換為燃燒階段并形成威脅,與較短波長的光線(~400nm的紫外線)的反應程度將高于與長波長光線的反應程度(~850nm的紅外線)。這就是光散射米氏理論的結果。并且,這一散射理論對于減光設備仍然適用,因為,大多數光束實際上并未由煙霧吸收,并且從接收器處發散。
盡管如此,黑煙的確可以吸收光線中更大的一部分,這也就是為什么看起來是黑色的原因,并且也揭示了為什么光散射探測器和減光探測器無法進行校準以為白煙和黑煙提供相同的讀數。 在理念上,單色的視頻成像芯片就是許多光感元素的柵格,其中每個的作用都類似于一個光學二極管,在圖片上構成一個像素。它還包含電路和微代碼來捕捉獨立的圖像幀,并將每個像素輸出傳輸到內存以供處理。
轉換為數字值后,每個像素的信號表示微“灰階”,從黑色直至全亮。理想情況下,每個像素的灰階應從0開始,表示全黑,直至典型的*大值即大約1000,表示完全可測的強度。超過該灰階后,即稱為該像素飽和,該情況應避免,因為無法測量任何高于該亮度水平的像素。 單元*一次啟動后,軟件并不確切知道發射器可能在圖片中的哪一幀出現;因此,將開始搜索。采用的CMOS視頻成像芯片具有幾十萬個像素進行搜索,并且每個發射器都以少于千分之一秒的速度發生閃爍,因此,查找發射器是一個極具挑戰性的工作(并且場景中可能*多有7個發射器)。這就使得該工作更為困難,因為事實上,圖片中可能還有許多其它發亮以及變化的光源。
系統可以首先識別可能是發射器的候選光源,然后進行仔細的檢驗以確定是否具有正確的時間特性,從而確保是所需的光源。 盡管在理論上成像器可以一次發現所有發射器,實際上只能快速的捕捉幀的一部分,所以,任何時間上的沖突都必須作為簡要事件,使得盡量跳過一次或兩次閃爍,以便不會影響系統性能。為了實現該操作,每個發射器都具有一個*一的代碼標識符,用于通過附加到每個閃爍序列上的數據脈沖來與成像器通訊。數據脈沖用于通過*一但又可以預測的方式使閃爍序列發生“跳動”,從而在鎖定步驟中不會同時存在兩個單元。
關鍵詞:
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