基于红紫外光电传感器的多波段火焰探测方法研究

针对不同火灾发生场景对火焰探测的要求,建立具有火灾特征的火灾探测模型,对多波段红紫外传感器火焰探测机理、多特征数据融合算法和火灾决策判断方法进行研究。选择185~260 nm波段的紫外光电传感器和3.6、4.4、4.8μm波段的红外光电传感器进行火焰探测,采集火焰特征信号数据信息;采用多信号数据融合和特征参数相关性算法,建立多波段火灾特征的火灾探测数学模型,模拟火灾发生场景,训练有关特征参数的最佳配置。研究结果表明,对185~260 nm波段的紫外光和3.6、4.4、4.8μm波段的红外光进行多波段火焰探测,能够满足标准GB 15631-2008《特种火灾探测器》的要求,火焰的识别和决策判断能力提高,试验中无误报和漏报。

基于紫外光的弓网电弧检测系统研究

在电气化铁路中,电力机车需要通过其顶部的受电弓与接触网(简称弓网)的接触获取电能正常运行,当弓网分离时,会发生电弧现象,对铁路通讯,机车供电等造成严重影响。通过对弓网电弧光谱的提取与分析,采用(250±10)nm紫外光作为检测特征量,研制出由光学成像测量系统、紫外光电传感系统、数据分析处理系统三部分组成的弓网电弧检测系统,可以对弓网电弧实时检测,得到弓网受流质量情况,并以此为依据,对弓网定点维护,提高弓网受流质量,保证铁路安全运营。

水质光电在线监测设备研发及其应用

研究设计了一种新型AlGaN基宽光谱紫外LED(UV-LED)结构,在单芯片上设计了包含4种不同Al组分和不同厚度的量子阱结构,获得了宽发光光谱,在6 V正向电压的偏置下,发光光谱半高宽为17 nm,接近传统UV-LED的2倍。在此基础上,将多个具有不同发光波段紫外LED组成阵列,制备成连续波段的紫外光源,同时利用该紫外光源,结合紫外探测器,开发出了紫外光电水质在线监测设备。最后,利用该光电设备对秦淮河三汊河入江口河段的水质COD进行实时在线监测,并与实验室采样检测结果进行了数据比对分析。结果表明,光电设备监测结果与实验室检测结果具有一致性,同时还具有更高的实时灵敏度,适合在线监测应用。