CN110926607A - 激光检测报警系统及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种激光检测报警系统及控制方法。所述激光检测报警系统包括光电转换器、对数放大器、开关电路和报警装置。所述光电转换器用于接收激光，并将所述激光转变为监测电信号。所述对数放大器用于对所述监测电信号进行对数放大处理。所述开关电路用于根据放大后的所述监测电信号控制所述控制端的开合，进而控制所述报警装置的开关。所述激光检测报警系统实现了激光检测和报警警示。通过所述激光检测报警系统，操作人员能够及时获知空间中是否存在激光辐射。此外，所述激光检测报警系统采用所述对数放大器，提高了小功率激光的放大倍数，进而提高了所述激光检测报警系统对小功率激光检测的灵敏度。
Description
技术领域
本申请涉及检测技术领域，特别是涉及一种激光检测报警系统及控制方法。
背景技术
激光器的应用或者制造过程中都会向空间辐射激光，激光辐射对人体尤其是眼睛有严重损害。为防止激光辐射威胁人体，现有技术中采用贴激光辐射警示标签的方式，警示相关人员。
但是贴激光警示标签并不能实施反应空间中是否存在激光辐射，怎样才能及时获知空间中是否存在激光辐射是亟待解决的问题。
发明内容
基于此，有必要针对怎样才能及时获知空间中是否存在激光辐射的问题，提供一种激光检测报警系统及控制方法。
一种激光检测报警系统包括光电转换器、对数放大器、开关电路和报警装置。所述光电转换器用于接收激光，并将所述激光转变为监测电信号。所述对数放大器包括对数输入端和对数输出端。所述对数输入端与所述光电转换器的输出端连接。所述对数放大器用于对所述监测电信号进行对数放大处理。所述开关电路包括开关输入端和控制端。所述开关输入端与所述对数输出端连接。所述报警装置用于与电源连接，组成闭合回路。所述控制端连接于所述闭合回路。所述开关电路用于根据放大后的所述监测电信号控制所述控制端的开合，进而控制所述闭合回路的通断。
在一个实施例中，所述开关电路包括比较器和继电器。所述比较器包括比较输入端和比较输出端。所述开关输入端为所述比较输入端。所述比较输入端与所述对数输出端连接。所述比较器用于根据所述放大后的所述监测电信号，输出开关信号。所述继电器包括信号输入端和所述控制端。所述信号输入端与所述比较输出端连接。所述继电器用于根据所述开关信号控制所述报警装置的开关。
在一个实施例中，所述激光检测报警系统还包括第一中央控制器、发射器、接收器和第二中央控制器。所述第一中央控制器连接于所述比较输出端。所述第一中央控制器用于采集所述开关信号。所述发射器与所述第一中央控制器连接。所述第一中央控制器通过所述发射器将所述开关信号输出。所述接收器与所述发射器通讯连接。所述接收器和所述信号输入端分别与第二中央控制器连接。所述第二中央控制器用于通过所述接收器接收所述开关信号，并将所述开关信号输出给所述继电器。
在一个实施例中，所述激光检测报警系统还包括电压转换器，连接于所述第二中央控制器与所述信号输入端之间。
在一个实施例中，所述激光检测报警系统还包括反相器。所述反相器连接于所述对数输出端与所述开关输入端之间。
在一个实施例中，所述第一中央控制器包括数据处理模块。所述数据处理模块与所述比较输出端连接。所述数据处理模块用于采集所述开关信号。
在一个实施例中，所述第一中央控制器还包括滤波模块。所述滤波模块与所述数据处理模块连接。
在一个实施例中，所述第一中央控制器还包括时钟模块。所述时钟模块与所述数据处理模块连接。
一种如上述任意一个实施例所述激光检测报警系统的控制方法，包括：
接收激光，并将所述激光转换为监测电信号。
对所述监测电信号进行对数放大处理。
根据放大后的所述监测电信号控制所述报警装置的开关。
在一个实施例中，对所述监测电信号进行对数放大处理包括：
获取参考监测电信号，根据对数公式对所述监测电信号进行对数放大处理。
在一个实施例中，所述对数公式为：
V1＝n×lg(I1/I2)
其中，V1为对数放大后的所述监测电信号，I1为所述监测电信号，I2为参考监测电信号。
本申请实施例提供的所述激光检测报警系统，包括光电转换器、对数放大器、开关电路和报警装置。所述光电转换器用于接收激光，并将所述激光转变为监测电信号。所述对数放大器用于对所述监测电信号进行对数放大处理。所述开关电路包括开关输入端和控制端。所述开关输入端与所述对数输出端连接。所述报警装置用于与电源连接，且所述控制端连接于所述报警装置与所述电源之间。所述开关电路用于根据放大后的所述监测电信号控制所述控制端的开合，进而控制所述报警装置的开关。所述激光检测报警系统用于检测空间中的激光，并对激光信号进行信号处理，以控制报警装置的开关。所述激光检测报警系统实现了激光检测和报警警示。通过所述激光检测报警系统，操作人员能够及时获知空间中是否存在激光辐射。此外，所述激光检测报警系统采用所述对数放大器，提高了小功率激光的放大倍数，进而提高了所述激光检测报警系统对小功率激光检测的灵敏度。
附图说明
图1为本申请一个实施例中提供的所述激光检测报警系统的电气连接示意图；
图2为本申请另一个实施例中提供的所述激光检测报警系统的电气连接示意图；
图3为本申请另一个实施例中提供的所述激光检测报警系统的部分电气连接示意图。
附图标号：
激光检测报警系统10
电源100
光电转换器20
对数放大器30
对数输入端301
对数输出端302
开关器40
开关输入端401
控制端402
比较电路410
比较输出端412
继电器420
信号输入端421
报警装置50
第一中央控制器60
数据处理模块610
滤波模块620
时钟模块630
发射器70
接收器80
第二中央控制器90
电压转换器900
反相器800
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。
本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
请参见图1，本申请实施例提供一种激光检测报警系统10包括光电转换器20、对数放大器30、开关电路40和报警装置50。所述光电转换器20用于接收激光，并将所述激光转变为监测电信号。所述对数放大器30包括对数输入端301和对数输出端302。所述对数输入端301与所述光电转换器20的输出端连接。所述对数放大器30用于对所述监测电信号进行对数放大处理。所述开关电路40包括开关输入端401和控制端402。所述开关输入端401与所述对数输出端302连接。所述报警装置50用于与电源100连接，组成闭合回路。所述控制端402连接于所述闭合回路。所述开关电路40用于根据放大后的所述监测电信号控制所述控制端402的开合，进而控制所述闭合回路的通断。
所述光电转换器20用于将光信号转变为电信号。所述光电转换器20的光接收口设置于待检测空间中。当所述待检测空间中有激光照射到所述光电转换器20的光接收口时，所述光电转换器20将所述激光转变为所述检测电信号。
本申请实施例提供的激光检测报警系统10实现了激光检测和报警警示。通过所述激光检测报警系统10，操作人员能够及时获知空间中是否存在激光辐射。此外，所述激光检测报警系统10采用所述对数放大器30，提高了小功率激光的放大倍数，进而提高了所述激光检测报警系统10对小功率激光检测的灵敏度。
在一个实施例中，所述光电转换器20的采集范围为红外光线。所述红外光线的波长为900nm至1060nm之间。所述光电转换器20对上述范围的红外光线敏感。当待检测空间中，有处于检测范围的激光时，所述光电转换器20将所述激光转变为所述检测电信号。
在一个实施例中，所述激光检测报警系统10还包括滤光片。所述滤光片设置于所述光电转换器20的光接收口。所述滤光片用于滤除自然光。
在一个实施例中，所述对数放大器30可以为LOG112。
在一个实施例中，所述对数放大器30包含第一放大电路。所述第一电路用于对所述检测电信号进行对数放大。信号放大的倍数复合对数公式。所述对数公式为：
V1＝n×lg(I1/I2)
其中，V1为对数放大后的所述监测电信号，I1为所述监测电信号，I2为参考监测电信号。n为系数。V1为电压信号，I1和I2均为电流信号。
I2为外界输入给所述对数放大器30的所述参考检测电信号。
在所述I1/I2为较小的数值时，相对于线性放大器，所述对数放大器30的放大比例较大。所述对数放大器30所述激光检测报警系统10对小功率激光检测的灵敏度，进而提高了安全性。
当I1/I2为较大数值时，所述对数放大器30呈现收敛性，拓宽了相关器件的使用范围。
在一个实施例中，I2小于I1，lg(I1/I2)为正值。
在一个实施例中，所述对数放大器30还包括第二放大电路，所述第二放大电路用于对对数放大后的所述监测电信号进行再次放大。所述第二放大电路的放大公式为：
V2＝m×V1
V2为第二次放大后的所述监测电信号，m为放大系数。
所述报警装置50用于与电源100连接。所述电源100为所述报警装置50供电。所述开关电路40用于控制所述电源100与所述报警装置50之间的电路是否通断。在常态下，所述控制端402断开。所述报警装置50未与所述电源100接通。
在一个实施例中，所述待检测空间中激光被所述光电转换器20采集时，所述光电转换器20将激光转变为监测电信号。所述对数放大器30对所述监测电信号进行对数放大，所述开关电路40接收对数放大后的所述监测电信号，所述控制端402闭合，所述电源100为所述报警装置50供电。所述报警装置50报警。
在一个实施例中，所述开关电路40包括比较器410和继电器420。所述比较器410包括比较输入端和比较输出端412。所述开关输入端401为所述比较输入端。所述比较输入端与所述对数输出端302连接。所述比较器410用于根据所述放大后的所述监测电信号，输出开关信号。所述继电器420包括信号输入端421和所述控制端402。所述信号输入端421与所述比较输出端412连接。所述继电器420用于根据所述开关信号控制所述报警装置50的开关。
在一个实施例中，所述比较器410的型号为TLV3501。
所述比较器410用于比较所述放大后的所述监测电信号是否大于设定值。若所述放大后的所述监测电信号大于设定值，则所述比较器410输出开关信号。所述开关信号通过所述对数输出端302输入给所述信号输入端421。所述控制端402闭合，所述电源100为所述报警装置50供电。所述报警装置50报警。
若所述放大后的所述监测电信号小于设定值，则所述比较器410不输出所述开关信号。所述报警装置50与所述电源100断开。所述报警装置50不报警。
请一并参见图2和图3，在一个实施例中，所述激光检测报警系统10还包括第一中央控制器60、发射器70、接收器80和第二中央控制器90。所述第一中央控制器60连接于所述比较输出端412。所述第一中央控制器60用于采集所述开关信号。所述发射器70与所述第一中央控制器60连接。所述第一中央控制器60通过所述发射器70将所述开关信号输出。所述接收器80与所述发射器70通讯连接。所述接收器80和所述信号输入端421分别与第二中央控制器90连接。所述第二中央控制器90用于通过所述接收器80接收所述开关信号，并将所述开关信号输出给所述继电器420。
通过所述第一中央控制器60、所述发射器70、所述接收器80和所述第二中央控制器90可以实现信号的远距离传输。所述报警装置50远离所述光电转换器20设置。
在一个实施例中，所述发射器70和所述接收器80分别为无线通讯方式。
在一个实施例中，所述激光检测报警系统10还包括电压转换器900，连接于所述第二中央控制器90与所述信号输入端421之间。所述电压转换器900用于升压。
在一个实施例中，I2大于I1，lg(I1/I2)为负值。所述激光检测报警系统10还包括反相器800。所述反相器800连接于所述对数输出端302与所述开关输入端401之间。
在一个实施例中，所述第一中央控制器60包括数据处理模块610。所述数据处理模块610与所述比较输出端412连接。所述数据处理模块610用于采集所述开关信号。
在一个实施例中，所述第一中央控制器60还包括滤波模块620。所述滤波模块620与所述数据处理模块610连接。所述滤波模块620用于稳压。
在一个实施例中，所述第一中央控制器60还包括时钟模块630。所述时钟模块630与所述数据处理模块610连接。
本申请实施例提供一种如上述任意一个实施例所述激光检测报警系统10的控制方法，包括：
S100，接收激光，并将所述激光转换为监测电信号。
S200，对所述监测电信号进行对数放大处理。
S300，根据放大后的所述监测电信号控制所述报警装置50的开关。
本申请实施例提供的所述激光检测报警系统10的控制方法包括接收激光，并将所述激光转换为监测电信号。对所述监测电信号进行对数放大处理。根据放大后的所述监测电信号控制所述报警装置50的开关。所述激光检测报警系统10的控制方法实现了激光检测和报警警示。通过所述激光检测报警系统10的控制方法，操作人员能够及时获知空间中是否存在激光辐射。此外，所述激光检测报警系统10的控制方法采用对所述监测电信号进行对数放大处理，提高了小功率激光的放大倍数，进而提高了所述激光检测报警系统10的控制方法对小功率激光检测的准确性。
在一个实施例中，S200包括：
S201，获取参考监测电信号，根据对数公式对所述监测电信号进行对数放大处理。
在一个实施例中，所述对数公式为：
V1＝n×lg(I1/I2)
其中，V1为对数放大后的所述监测电信号，I1为所述监测电信号，I2为参考监测电信号。
在一个实施例中，S200包括：
S202，利用放大公式对对数放大处理后的所述监测电信号进行再次放大。
在一个实施例中，所述放大公式为：
V2＝m×V1
V2为第二次放大后的所述监测电信号，m为放大系数。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (11)
1.一种激光检测报警系统，其特征在于，包括：
光电转换器(20)，用于接收激光，并将所述激光转变为监测电信号；
对数放大器(30)，包括对数输入端(301)和对数输出端(302)，所述对数输入端(301)与所述光电转换器(20)的输出端连接，所述对数放大器(30)用于对所述监测电信号进行对数放大处理；
开关电路(40)，包括开关输入端(401)和控制端(402)，所述开关输入端(401)与所述对数输出端(302)连接；
报警装置(50)，所述报警装置(50)用于与电源(100)连接，组成闭合回路，且所述控制端(402)连接于所述闭合回路，所述开关电路(40)用于根据放大后的所述监测电信号控制所述控制端(402)的开合，进而控制所述闭合回路的通断。
2.如权利要求1所述的激光检测报警系统，其特征在于，所述开关电路(40)包括：
比较器(410)，包括比较输入端和比较输出端(412)，所述开关输入端(401)为所述比较输入端，所述比较输入端与所述对数输出端(302)连接，所述比较器(410)用于根据所述放大后的所述监测电信号，输出开关信号；
继电器(420)，包括信号输入端(421)和所述控制端(402)，所述信号输入端(421)与所述比较输出端(412)连接，所述继电器(420)用于根据所述开关信号控制所述报警装置(50)的开关。
3.如权利要求2所述的激光检测报警系统，其特征在于，还包括：
第一中央控制器(60)，连接于所述比较输出端(412)，所述第一中央控制器(60)用于采集所述开关信号；
发射器(70)，与所述第一中央控制器(60)连接，所述第一中央控制器(60)通过所述发射器(70)将所述开关信号输出；
接收器(80)，与所述发射器(70)通讯连接；
第二中央控制器(90)，所述接收器(80)和所述信号输入端(421)分别与第二中央控制器(90)连接，所述第二中央控制器(90)用于通过所述接收器(80)接收所述开关信号，并将所述开关信号输出给所述继电器(420)。
4.如权利要求3所述的激光检测报警系统，其特征在于，还包括：
电压转换器(900)，连接于所述第二中央控制器(90)与所述信号输入端(421)之间。
5.如权利要求1所述的激光检测报警系统，其特征在于，还包括：
反相器(800)，连接于所述对数输出端(302)与所述开关输入端(401)之间。
6.如权利要求3所述的激光检测报警系统，其特征在于，所述第一中央控制器(60)包括：
数据处理模块(610)，所述数据处理模块(610)与所述比较输出端(412)连接，所述数据处理模块(610)用于采集所述开关信号。
7.如权利要求6所述的激光检测报警系统，其特征在于，所述第一中央控制器(60)还包括：
滤波模块(620)，与所述数据处理模块(610)连接。
8.如权利要求6所述的激光检测报警系统，其特征在于，所述第一中央控制器(60)还包括：
时钟模块(630)，与所述数据处理模块(610)连接。
9.一种如权利要求1所述的激光检测报警系统的控制方法，其特征在于，包括：
S100，接收激光，并将所述激光转换为监测电信号；
S200，对所述监测电信号进行对数放大处理；
S300，根据放大后的所述监测电信号控制所述报警装置(50)的开关。
10.如权利要求9所述的激光检测报警系统的控制方法，其特征在于，S200包括：
S201，获取参考监测电信号，根据对数公式对所述监测电信号进行对数放大处理。
11.如权利要求10所述的激光检测报警系统的控制方法，其特征在于，所述对数公式为：
V1＝n×lg(I1/I2)
其中，V1为对数放大后的所述监测电信号，I1为所述监测电信号，I2为参考监测电信号。
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