[发明专利]利用红外线热成像的智能火焰检测装置及方法

说明书

本发明涉及一种利用红外线热成像的智能火焰检测装置及方法，其在现有火焰传感器结合红外线热成像摄像机和红外线热成像处理技术，使得能够准确识别从火焰传感器接收的火焰信号是否是允许的火焰或人为的火焰，由此能够提升火灾警报的准确度。

技术领域

本发明涉及一种利用红外线热成像的智能火焰检测装置及方法，更详细地涉及一种利用红外线热成像的智能火焰检测装置及方法，其在现有火焰传感器结合红外线热成像摄像机和红外线热成像处理技术，使得能够准确识别从火焰传感器接收的火焰信号是否是允许的火焰或者人为的火焰，由此能够提升火灾警报的准确度。

背景技术

通常，如果响起火灾警报，则在实行疏散作业的同时找出感知到火灾的位置并确认后实行灭火作业，但是此时的火灾警报如果是非火灾警报(Unwanted Alarm，由于除火灾产生的热、烟或者火花(火焰)之外的非正常原因错误启动的火灾警报)，则带来不便的同时产生经济损失。

特别是，如果非火灾警报发生在自动化工厂等则可能中断生产线并由此带来巨大损失，相反，在火灾情况下如果警报器不响的话将带来更大损失。

由此，使用了与一般火灾探测器(烟、热等)不同的即便小的火焰也能够感知到的火焰探测器，该火焰探测器具有能够在初期发现火灾并采取火灾初期应对措施的有利优点，因此主要普遍使用于产业设施。

一般，发生火灾时火焰中显示出特有的燃烧特性，其中一个燃烧特性为释放特定电磁波，对所述燃烧特性进行感知为火焰探测器的原理。

换句话说，从火焰中释放出特定波长范围的紫外线(185nm～260nm)和根据CO₂共振辐射的红外线(4.3μm～4.4μm)，感知其并响起火灾警报为火焰探测器的原理。

另外，将紫外线/红外线探测器、三波长式红外线探测器等用作所述火焰探测器(传感器)，所述探测器是为提高火灾识别的准确度而将传感器组合为与使用环境相符，由此能够减少非火灾警报并进行更精准的火灾识别。

所述的火焰探测器使用通过根据火焰的大小设定的感光度及时间来降低非火灾警报的方法，例如通过在气体打火机、气体燃烧器、照明等多种非火灾警报条件下的火焰大小和维持时间来设定是否启动探测器。

图1作为现有技术的一个例子，表示现在普遍用作火焰探测器的利用了CO₂共振辐射特性的三波长式火焰检测器(称为IR3方式)。

如图1所示，所述三波长式火焰检测器包括：三个红外线滤光器220₁、220₂、220₃，其选择性透过作为CO₂共振辐射范围的三个波长范围(4.0μm、4.4μm、5.0μm)的红外线；和三个红外线传感器240₁、240₂、240₃，其对透过所述各个滤光器的红外线进行收光；和三个信号增幅部250₁、250₂、250₃，其具备仅使得各个红外线传感器2401、2402、2403输出的1～10Hz的闪烁频率成分通过的过滤器并选择性地仅增幅上述频率成分；和火灾判断部及控制部260，其利用特有的算法计算从各信号增幅部250₁、250₂、250₃输出的信号值的大小或信号值之间的比例等，仅在检测出从火焰放射的CO₂共振辐射的频谱峰值模式(spectrum peak pattern)的情况下判断为火灾，并向警报信号输出部270发送火灾信号。

所述的红外线三波长式火焰检测器具有对于火焰的选择性能特别高，对于自然光、日光灯、钠灯光、水银灯等人工照明不作出反应的优点，但是存在可能将例如存在于工业现场的高温的温度设备、周边的多种电热器、热产生照明、取暖器等误认为火焰的缺点。