[发明专利]一种多参数联动的LED防爆灯控制模块及防爆控制方法

摘要

一种多参数联动的LED防爆灯控制模块及防爆控制方法，属于电子技术领域。单片机与综合数据处理模块、LED驱动电路、LED色温调控模块连接，综合数据处理模块与综合温度数据处理模块、综合压力数据处理模块、甲烷浓度数据处理模块连接，综合温度数据处理模块与灯具内部温度传感器、灯具外部温度传感器连接，综合压力数据处理模块与灯具内部压力传感器、灯具外部压力传感器连接，甲烷浓度数据处理模块与甲烷气体浓度传感器连接，LED驱动电路、LED色温调控模块通过防爆紫外火焰探测器与报警器连接。该多参数联动的LED防爆灯控制模块及防爆控制方法，通过调节LED的驱动功率以及色温，使得爆炸系数降低，从而降低风险。

主权项

一种多参数联动的LED防爆灯控制模块的防爆控制方法，其特征在于该防爆灯控制模块包括单片机(1)，单片机(1)与综合数据处理模块(2)、LED驱动电路(11)、LED色温调控模块(12)配合连接，综合数据处理模块(2)与综合温度数据处理模块(3)、综合压力数据处理模块(10)、甲烷浓度数据处理模块(9)配合连接，综合温度数据处理模块(3)与灯具内部温度传感器(4)、灯具外部温度传感器(5)配合连接，综合压力数据处理模块(10)与灯具内部压力传感器(6)、灯具外部压力传感器(7)配合连接，甲烷浓度数据处理模块(9)与甲烷气体浓度传感器(8)配合连接，LED驱动电路(11)、LED色温调控模块(12)还与防爆紫外火焰探测器(13)配合连接，防爆紫外火焰探测器(13)与报警器(14)配合连接；其防爆控制方法，包括以下步骤：1)通过灯具内部温度传感器(4)、灯具外部温度传感器(5)、灯具内部压力传感器(6)、灯具外部压力传感器(7)、甲烷气体浓度传感器(8)采集数据，得到灯具内部温度T1，灯具外部温度T2、灯具外部压力P1、灯具内部压力P2，甲烷气体浓度C；T为经过综合温度数据处理模块(3)处理得出的综合温度；P为经过综合压力数据处理模块(10)处理得出的综合压力，C为经过甲烷浓度数据处理模块(9)处理得出的甲烷气体浓度；2)计算灯具LED的防爆系数M，T1＝T+PR    (1)T＝T1+T2     (2)P1V＝nRT1(3)V为灯具内部气体体积，n为气体的物质的量，R为比例系数，为8.31441±0.00026J/(mol*k)；P＝P1‑P2(4)；3)运用最小二乘法时，误差采用最小化残差的平方和，即S=Σi=13ei2/TiPiCi=Σ[Mi(ai-bi)2/TiPiCi],i=1,2,3---(5)]]>借助Matlab软件进行辅助得出式中ai和bi为最小二乘估计值，ei为检测值与拟合模型之间的残差；分别对上式(5)中的ai和bi进行微分，并使其中Ti，Pi，Ci，Mi分别为第i次测量的综合温度，第i次测量的综合压力,第i次测量的甲烷气体浓度，第i次的防爆系数M；可得:a1=3Σi=13TiMi-Σi=13TiΣi=13Mi3Σi=13Ti2-(Σi=13Ti)2/P‾C‾]]>a2=3Σi=13PiMi-Σi=13PiΣi=13Mi3Σi=13Pi2-(Σi=13Pi)2/T‾C‾]]>a3=3Σi=13CiMi-Σi=13CiΣi=13Mi3Σi=13Ci2-(Σi=13Ci)2/T‾P‾]]>b1=(Σi=13Mi-a1Σi=13Mi)/3]]>b2=(Σi=13Mi-a2Σi=13Mi)/3]]>b3=(Σi=13Mi-a3Σi=13Mi)/3]]>其中上式中分别为综合温度平均值，综合压力平均值，甲烷气体浓度平均值；最后，通过实验仿真，得到直线方程为M＝a1T+b1+e1+a2P+b2+e2+a3c+b3+e3   (6)不同传感器a1,a2,a3,b1,b2,b3,e1,e2,e3的值不同；4)根据式(6)在单片机(1)中预设好安全参数范围，当LED防爆灯开始工作的时候，不断地采集温度、压力、甲烷气体浓度数据，进行处理数据，同预设的安全数值范围进行比较，如若超出安全范围，由单片机(1)通过操控LED驱动电路(11)、LED色温调控模块(12)进行调节，从而降低温度以及压强，防爆系数增大，如若通过单片机(1)的调控已经不能阻止爆炸的发生，此刻防爆紫外火焰探测器(13)及时启动报警器(14)报警。