CN116879120A - 烟雾检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种烟雾检测装置，包括：第一光源、第二光源、第一接收器、第二接收器和控制模块；第一光源的发射端和第一接收器的接收端沿第一方向相对设置并具有第一间距；第二光源的发射端和第二接收器的接收端沿第二方向相对设置并具有第二间距，第一方向和第二方向呈90度，第一间距和第二间距相等；控制模块分别与第一光源、第二光源、第一接收器和第二接收器连接，用于驱动第一光源和第二光源发光，并获取第一接收器接收到的第一光源的第一透射光强度和第二光源的第一散射光强度、第二接收器接收到的第二光源的第二透射光强度和第一光源的第二散射光强度，根据两个透射光强度和两个散射光强度确定烟雾浓度值。该装置反映灵敏、测量准确。
Description
技术领域
本发明涉及烟雾检测技术领域，尤其涉及一种烟雾检测装置。
背景技术
锂电池储能属于电化学储能，具有能量密度高、续航时间久、循环寿命长、倍率性能好等优点，并且随着锂电池的正极应用磷酸铁锂材料，使得锂电池的寿命和安全性得到了较大提高、降低了更换电池的成本。但是锂电池属于易燃易爆的危险品，如果生产制造过程中锂电池电芯原材料不合格、材料生产制造工艺不严格、内阻过高或内部短路，则会使锂电池温度升高，导致电池产生烟雾，甚至存在发生爆炸的危险。
相关技术中，烟雾传感器多为离子型烟雾探测器，在火灾发生初始释放的气溶胶亚微粒子及可见烟雾大量进入检测电离室，吸附并中和正负离子，使得离子电流急剧减少，改变离子平衡状态而输出检测电信号，但是此类烟雾传感器的灵敏度差、测量准确性差。
发明内容
本发明旨在从一定程度上解决相关技术中的技术问题。
为此，本发明的目的在于提出一种烟雾检测装置，该装置反映灵敏、测量准确，从而能够提升储能电站的安全性及可靠性，保障储能电站的平稳运行和电力市场的稳定性。
为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种烟雾浓度检测装置，包括：第一光源、第二光源、第一接收器、第二接收器和控制模块；其中，所述第一光源的发射端和所述第一接收器的接收端沿第一方向相对设置，并具有第一间距；所述第二光源的发射端和所述第二接收器的接收端沿第二方向相对设置，并具有第二间距，所述第一方向和所述第二方向呈90度，所述第一间距和所述第二间距相等；所述控制模块的第一输出端与所述第一光源的输入端连接，所述控制模块的第二输出端与所述第二光源的输入端连接，所述控制模块的第一输入端与所述第一接收器的输出端连接，所述控制模块的第二输入端与所述第二接收器的输出端连接，所述控制模块用于驱动所述第一光源和所述第二光源发光，并获取所述第一接收器接收到的所述第一光源的第一透射光强度和所述第二光源的第一散射光强度、所述第二接收器接收到的所述第二光源的第二透射光强度和所述第一光源的第二散射光强度，以及根据所述第一透射光强度、所述第一散射光强度、所述第二透射光强度和所述第二散射光强度，确定烟雾浓度值。
根据本发明实施例的烟雾浓度检测装置由第一光源、第二光源、第一接收器、第二接收器和控制模块构成，第一光源的发射端和第一接收器的接收端沿第一方向相对设置，并具有第一间距，第二光源的发射端和第二接收器的接收端沿第二方向相对设置，并具有第二间距，第一方向和第二方向呈90度，第一间距和第二间距相等，控制模块的第一输出端与第一光源的输入端连接，控制模块的第二输出端与第二光源的输入端连接，控制模块的第一输入端与第一接收器的输出端连接，控制模块的第二输入端与第二接收器的输出端连接，控制模块用于驱动第一光源和第二光源发光，并获取第一接收器接收到的第一光源的第一透射光强度和第二光源的第一散射光强度、第二接收器接收到的第二光源的第二透射光强度和第一光源的第二散射光强度，以及根据第一透射光强度、第一散射光强度、第二透射光强度和第二散射光强度，确定烟雾浓度值。由此，该装置反映灵敏、测量准确，从而能够提升储能电站的安全性及可靠性，保障储能电站的平稳运行和电力市场的稳定性。
另外，本发明实施例提出的烟雾检测装置还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的一个实施例，所述控制模块包括：第一驱动单元、第二驱动单元、第一采集单元和第二采集单元和控制单元；其中，
所述控制单元分别与所述第一驱动单元的输入端、所述第二驱动单元的输入端、所述第一采集单元的输出端和所述第二采集单元的输出端连接；
所述第一驱动单元的输出端与所述第一光源的输入端连接，所述第一驱动单元用于驱动所述第一光源发光；
所述第二驱动单元的输出端与所述第二光源的输入端连接，所述第二驱动单元用于驱动所述第二光源发光；
所述第一采集单元的输入端与所述第一接收器的输出端连接，所述第一采集单元用于采集所述第一接收器接收到的所述第一光源的透射光和所述第二光源的散射光；
所述第二采集单元的输入端与所述第二接收器的输出端连接，所述第二采集单元用于采集所述第二接收器接收到的所述第二光源的透射光和所述第一光源的散射光。
根据本发明的一个实施例，所述第一驱动单元和所述第二驱动单元均包括：第一放大电路和第二放大电路；其中，
所述第一放大电路的第一端作为对应驱动单元的输入端，所述第一放大电路的第二端与所述第二放大电路的第一端连接，所述第二放大电路的第二端与对应光源的输入端连接，所述第二放大电路的第三端与所述对应光源的接地端连接。
根据本发明的一个实施例，所述第一放大电路包括：第一放大器、第一电阻和第二电阻；其中，
所述第一放大器的同相输入端分别与所述第一电阻的第一端和所述第二电阻的第二端连接，所述第一电阻的第二端接地，所述第二电阻的第二端与所述控制单元连接，所述第一放大器的反相输入端与所述第一放大器的输出端连接后接地，所述第一放大器的输出端与所述第二放大电路的第一端连接。
根据本发明的一个实施例，所述第二放大电路包括：第二放大器、第三电阻和第一电容；其中，
所述第二放大器的同相输入端与所述第一放大电路的第二端连接，所述第二放大器的反相输入端分别与所述第三电阻的第一端和所述对应光源的接地端连接，所述第二放大器的输出端与所述对应光源的输入端连接，所述第二放大器的正电源端分别与电压源和所述第一电容的第一端连接，所述第一电容的第二端接地，所述第二放大器的负电源端接地。
根据本发明的一个实施例，所述第一采集单元和所述第二采集单元均包括：第三放大电路和第四放大电路；其中，
所述第三放大电路的第一端作为对应采集单元的输入端，所述第三放大电路的第二端与所述第四放大电路的第一端连接，所述第四放大电路的第二端与所述控制单元连接。
根据本发明的一个实施例，所述第三放大电路包括：第三放大器、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第二电容和第三电容；其中，
所述第三放大器的同相输入端与所述第二电容的第一端连接后作为所述第三放大电路的第一端，所述第二电容的第二端接地，所述第三放大器的反相输入端通过所述第四电阻接地，所述第三放大器的反相输入端通过所述第五电阻与所述第三放大器的输出端连接，所述第三放大器的正电源端分别与所述第六电阻的第一端和所述第三电容的第一端连接，所述第六电阻的第二端与电压源连接，所述第三电容的第二端接地，所述第三放大器的输出端与所述第四放大电路的第一端连接。
根据本发明的一个实施例，所述第四放大电路包括：第四放大器、第七电阻和第八电阻；其中，
所述第四放大器的正相输入端与所述第三放大电路的第二端连接，所述第四放大器的反相输入端分别与所述第七电阻的第一端和所述第八电阻的第一端连接，所述第七电阻的第二端接地，所述第八电阻的第二端与所述第四放大器的输出端连接后与所述控制单元连接。
根据本发明的一个实施例，所述控制模块用于根据所述第一透射光强度、所述第一散射光强度、所述第二透射光强度和所述第二散射光强度，确定烟雾浓度值时，包括：
获取所述第一透射光强度和所述第二透射光强度的第一乘积；
获取所述第一散射光强度和所述第二散射光强度的第二乘积；
获取所述第一乘积和所述第二乘积之间的第一差值；
获取所述第二乘积和所述第一差值之间的比值；
获取所述比值的二次方根的值；
获取所述比值的二次方根的值和比例系数的第三乘积；
获取所述第三乘积和设定常数的和值，作为所述烟雾浓度值。
根据本发明的一个实施例，所述装置还包括：报警模块，所述报警模块与所述控制模块连接；
所述控制模块还用于在所述烟雾浓度值大于设定烟雾浓度值时，控制所述报警模块发出报警信号。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明实施例的烟雾检测装置的示意图；
图2是根据本发明一个实施例的烟雾检测装置的示意图；
图3是根据本发明一个实施例的烟雾检测装置中驱动单元的电路图；
图4是根据本发明一个实施例的烟雾检测装置中采集单元的电路图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图描述本发明实施例的烟雾检测装置。
图1是根据本发明实施例的烟雾检测装置的示意图。
如图1所示，本发明实施例的烟雾检测装置，包括：第一光源10、第二光源20、第一接收器30、第二接收器40和控制模块50。
其中，第一光源10的发射端和第一接收器30的接收端沿第一方向相对设置，并具有第一间距L1（即第一光源10的发射端至第一接收器30的接收端之间的光程）；第二光源20的发射端和第二接收器40的接收端沿第二方向相对设置，并具有第二间距L2（即第二光源20的发射端至第二接收器40的接收端之间的光程），第一方向和第二方向呈90度，第一间距L1和第二间距L2相等；控制模块50的第一输出端与第一光源10的输入端连接，控制模块50的第二输出端与第二光源20的输入端连接，控制模块50的第一输入端与第一接收器30的输出端连接，控制模块50的第二输入端与第二接收器40的输出端连接，控制模块50用于驱动第一光源10和第二光源20发光，并获取第一接收器30接收到的第一光源10的第一透射光强度和第二光源20的第一散射光强度、第二接收器40接收到的第二光源20的第二透射光强度和第一光源10的第二散射光强度，以及根据第一透射光强度、第一散射光强度、第二透射光强度和第二散射光强度，确定烟雾浓度值。
在该实施例中，第一光源10和第二光源20可以均为650nm红外激光源如650nm红外激光二极管，第一接收器30和第二接收器40可以均为光电二极管。下面以第一光源10和第二光源20为650nm红外激光源为例进行说明，控制模块50通过驱动第一光源10和第二光源20均发射650nm波长的红外激光，以及采集并转换第一光源10和第二光源20所发出的透射光及散射光，各获得两路关于透射光和散射光的信号，之后基于正弦波与卷积和相关特性，计算出烟雾气体颗粒对650nm波长的红外激光的透射光强度和散射光强度，即可以得到第一透射光强度、第一散射光强度、第二透射光强度和第二散射光强度，然后获取第一透射光强度和第二透射光强度的第一乘积、第一散射光强度和第二散射光强度的第二乘积，并计算第一乘积和第二乘积之间的第一差值，获取第二乘积与第一差值之间的比值，获取比值的二次方根的值，获取比值的二次方根的值和比例系数的第三乘积，获取第三乘积和设定常数的和值，作为烟雾浓度值，即可得到烟雾浓度值。
进一步地，如图2所示，上述装置还包括：报警模块60，报警模块60与控制模块50连接；控制模块50还用于在烟雾浓度值大于设定烟雾浓度值（设定烟雾浓度值可根据实际需要进行设置，具体这里不进行限制）时，控制报警模块60发出报警信号。其中，报警模块60为声和/或光报警器。
由此，本发明实施例的烟雾检测装置可在锂电池出现问题产生烟雾时的第一时间做出判断，即反映灵敏，并且测量准确，从而能够提升储能电站的安全性及可靠性，保障储能电站的平稳运行和电力市场的稳定性。
下面结合图2至图4对本发明实施例的烟雾检测装置进行详细介绍。
如图2所示，控制模块50包括：第一驱动单元51、第二驱动单元52、第一采集单元53和第二采集单元54和控制单元55；其中，控制单元55分别与第一驱动单元51的输入端、第二驱动单元52的输入端、第一采集单元53的输出端和第二采集单元54的输出端连接；第一驱动单元51的输出端与第一光源10的输入端连接，第一驱动单元51用于驱动第一光源10发光；第二驱动单元52的输出端与第二光源20的输入端连接，第二驱动单元52用于驱动第二光源20发光；第一采集单元53的输入端与第一接收器30的输出端连接，第一采集单元53用于采集第一接收器30接收到的第一光源10的透射光强度和第二光源20的散射光；第二采集单元54的输入端与第二接收器40的输出端连接，第二采集单元54用于采集第二接收器40接收到的第二光源20的透射光和第一光源10的散射光。
在本发明的实施例中，控制单元55输出两路正弦波信号分别至第一驱动单元51和第二驱动单元52，对应的驱动单元将正弦波电压信号转换为正弦电流信号，并驱动对应的光源发光。其中，第一驱动单元51和第二驱动单元52的电路图如图3所示。
如图3所示，第一驱动单元51和第二驱动单元52均包括：第一放大电路511和第二放大电路512；其中，第一放大电路511的第一端作为对应驱动单元的输入端，第一放大电路511的第二端与第二放大电路512的第一端连接，第二放大电路512的第二端与对应光源的输入端连接，第二放大电路512的第三端与对应光源的接地端连接。
继续参考图3，第一放大电路511包括：第一放大器U1、第一电阻R1和第二电阻R2；其中，第一放大器U1的同相输入端分别与第一电阻R1的第一端和第二电阻R2的第二端连接，第一电阻R1的第二端接地GND，第二电阻R2的第二端与控制单元55连接，第一放大器U1的反相输入端与第一放大器U1的输出端连接后接地GND，第一放大器U1的输出端与第二放大电路512的第一端连接。
继续参考图3，第二放大电路512包括：第二放大器U2、第三电阻R3和第一电容C1；其中，第二放大器U2的同相输入端与第一放大电路511的第二端连接，第二放大器U2的反相输入端分别与第三电阻R3的第一端和对应光源的接地端连接，第二放大器U2的输出端与对应光源的输入端连接，第二放大器U2的正电源端分别与电压源和第一电容C1的第一端连接，第一电容C1的第二端接地GND，第二放大器U2的负电源端接地GND。
在本发明的实施例中，需要设计两个采集单元分别对应采集对应光源所发出的透射光和散射光，例如，可以采用运算放大器放大采集对应光源所发出的透射光及散射光，并将放大后的透射光及散射光通过控制单元55转换为对应的数字信号，即透射光强度和散射光强度，具体包括第一透射光强度、第一散射光强度、第二透射光强度和第二散射光强度。第一采集单元53和第二采集单元54的电路图如图4所示。
如图4所示，第一采集单元53和第二采集单元54均包括：第三放大电路531和第四放大电路532；其中，第三放大电路531的第一端作为对应采集单元的输入端，第三放大电路531的第二端与第四放大电路532的第一端连接，第四放大电路532的第二端与控制单元55连接。
继续参考图4，第三放大电路531包括：第三放大器U3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第二电容C2和第三电容C3；其中，第三放大器U3的同相输入端与第二电容C2的第一端连接后作为第三放大电路531的第一端，第二电容C2的第二端接地GND，第三放大器U3的反相输入端通过第四电阻R4接地GND，第三放大器U3的反相输入端通过第五电阻R5与第三放大器U3的输出端连接，第三放大器U3的正电源端分别与第六电阻R6的第一端和第三电容C3的第一端连接，第六电阻R6的第二端与电压源连接，第三电容C3的第二端接地GND，第三放大器U3的输出端与第四放大电路532的第一端连接。
继续参考图4，第四放大电路532包括：第四放大器U4、第七电阻和第八电阻；其中，第四放大器U4的正相输入端与第三放大电路531的第二端连接，第四放大器U4的反相输入端分别与第七电阻的第一端和第八电阻的第一端连接，第七电阻的第二端接地GND，第八电阻的第二端与第四放大器U4的输出端连接后与控制单元55连接。
下面描述烟雾浓度值的具体计算过程：
光在空气中的折射率约为1.00029，近光程内空气对650nm红外光吸收度极其微弱，即可忽略折射率和吸光度。另外，由于两个光源直射于对应接收器，两个光源正交且同光程放置，如图1所示，透射光IT与入射光I0关系式为下述公式（1）：
（1）
根据瑞利散射与米氏散射原理，90度散射光与入射光/>的关系式为下式公式（2）：
（2）
其中，是与入射光波长相关的散射比例系数，N是气体的颗粒度，因此，透射光/>与90度散射光/>二者光强度的比值为下述公式（3）：
（3）
由此可得，与/>的比值仅与颗粒度和波长相关，而波长是特定值，可以采用标定的方式，测得散射比例系数K(/>)。则/>。其中，T1、T2分别为第一透射光强度、第二透射光强度；S1、S2分别为第一散射光强度、第二散射光强度。
下面用于I1、I2分别表示第一光源10、第二光源20的光源强度，A1、A2分别表示第一接收器30、第二接收器40的测量电路的综合增益，则第一接收器30上测量到的第一光源10的透射光强度的读数，即第一透射光强度T1为下述公式（4）：
（4）
第一接收器30上测量到的第二光源20的散射光强度的读数，即第一散射光强度S1为下述公式（5）：
（5）
第二接收器40上测量到的第二光源20的透射光强度的读数，即第二透射光强度T2为下述公式（6）：
（6）
第二接收器40上测量到的第一光源10的透射光强度的读数，即第二散射光强度S2为下述公式（7）：
（7）
由上述公式和，可以得到：/>，化简可得/>，/>。
由于一个接收器同时接收透射光和90°散射光，则透射光减去散射光，则为直射光的透射光，由此可得到标准气体浓度的计算公式，如下述公式（8）：
（8）
由于本发明的烟雾检测装置的原理为同光程正交放置的第一光源10和第光源以及第一接收器30和第二接收器40。其中，第一光源10发送正弦光信号，第一接收器30和第二接收器40同时接收光信号；第二光源20发送正弦光信号，第一接收器30和第二接收器40同时接收光信号，即可产生两对正弦波信号VT1和VT2，对应如下述公式（9）和（10）：
（9）/>（10）
其中，A是信号的交流成分幅值，T是两路信号的交流成分周期，、/>是交流成分的相位，n为交流信号的数值序列。/>、/>是信号的直流成分，需要分别大于或等于A，保证VT1和VT2大于0。其中，/>与/>两路正弦波交流信号是正交的，根据正弦波的特性，两个相同周期的正弦波，如果相位相差为90度，则在完整周期的序列长度上进行内积时是正交的，则内积的结果为0。
然后，将这两路正弦波数字信号转换为对应的正弦电压信号，并通过电压/电流转换模块，以电流激励的方式，分别驱动第一光源10和第二光源20。由于第一光源10和第二光源20的发光强度与激励电流呈正比，因此，第一光源10和第二光源20的光强度可以描述为下述（11）和（12）：
（11）
（12）
其中，和/>分别为第一光源10和第二光源20从数字信号到光强度的转化比例系数。
第一接收器30和第二接收器40所接收到的光强度经过放大，进行转换后得到两路数字信号VE1和VE2。其中，VE1为接收第一光源10的透射光和第二光源20的散射光的数字信号，VE2为接收第二光源20的透射光和第一光源10的散射光的数字信号，并结合公式（1）、（2）可得到下述公式（13）和（14）：
（13）
（14）
将上述公式（11）和（12）代入上述公式（13）和（14）可得到下述公式（15）和（16）：
(15)
(16)
在采样周期内分别对VE1和VE2取长度为N的序列，与第一光源10和第二光源20上的正交交流信号：与/>分别以卷积和相关原理的形式进行解调计算，得到两个接收器对两个光源信号的各自的读数T1、S1、T2和S2。
（17）
（18）
（19）
（20）
将公式代入VE1、VE2，可得下述公式（21）：
（21）
由于N是T的公倍数，由三角函数特性可知式（21）中的第一项内积因子等于/>并且由于正交性，式（21）中的第二项内积因子等于0，式（21）中的第三项内积因子/>是正弦函数与直流信号的内积，等于自身整周期的求和，结果也等于0。因此可得到下述公式（22）：
（22）
根据上述公式（18），可以从正对的第一光源10的第一接收器30接收到的信号中，把由第一光源10交流成分激励产生的响应幅值单独解调提取出来，不受第二光源20的影响。
（23）
（24）
（25）
这样，我们可以在第一光源10和第二光源20同时工作的情况下，从相对应的接收器中同时解调，提取出每个接收器对各个光源的4个交流信号幅值响应，从而使得公式能够成立，运用补偿算法即可得出标准气体浓度的计算公式。
接着，对散射系数K进行两点定标，过程如下：
将烟雾检测装置放置在气体颗粒均匀的，浓度为Mmg/m3的容器内，基于采集到650nm波长光源的透射光强度与散射光强度信号值为原始信号值T11、S11、T12、S12。
另外，将烟雾检测装置放置在气体颗粒均匀的，浓度为Nmg/m3的容器内，基于采集到光源的透射光强度与散射光强度信号值为原始信号值T21、S21、T22、S22。即可得到两个标准气体浓度下的的原始值分别对应KM、KN。由于比例系数k和设定常数b是定值，将（KM，M）和（KN，N）这两组数据，代入一次函数y=kx+b中，即可计算出比例系数k和设定常数b的值。于是在计算得到比值的二次方根的值之后，将比值的二次方根的值作为未知量x代入一次函数中，便可求得实测的烟雾浓度值。
综上所述，根据本发明实施例的烟雾浓度检测装置由第一光源、第二光源、第一接收器、第二接收器和控制模块构成，第一光源的发射端和第一接收器的接收端沿第一方向相对设置，并具有第一间距，第二光源的发射端和第二接收器的接收端沿第二方向相对设置，并具有第二间距，第一方向和第二方向呈90度，第一间距和第二间距相等，控制模块的第一输出端与第一光源的输入端连接，控制模块的第二输出端与第二光源的输入端连接，控制模块的第一输入端与第一接收器的输出端连接，控制模块的第二输入端与第二接收器的输出端连接，控制模块用于驱动第一光源和第二光源发光，并获取第一接收器接收到的第一光源的第一透射光强度和第二光源的第一散射光强度、第二接收器接收到的第二光源的第二透射光强度和第一光源的第二散射光强度，以及根据第一透射光强度、第一散射光强度、第二透射光强度和第二散射光强度，确定烟雾浓度值。由此，该装置反映灵敏、测量准确，从而能够提升储能电站的安全性及可靠性，保障储能电站的平稳运行和电力市场的稳定性。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
另外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
Claims (10)
1.一种烟雾检测装置，其特征在于，包括：第一光源、第二光源、第一接收器、第二接收器和控制模块；其中，
所述第一光源的发射端和所述第一接收器的接收端沿第一方向相对设置，并具有第一间距；
所述第二光源的发射端和所述第二接收器的接收端沿第二方向相对设置，并具有第二间距，所述第一方向和所述第二方向呈90度，所述第一间距和所述第二间距相等；
所述控制模块的第一输出端与所述第一光源的输入端连接，所述控制模块的第二输出端与所述第二光源的输入端连接，所述控制模块的第一输入端与所述第一接收器的输出端连接，所述控制模块的第二输入端与所述第二接收器的输出端连接，所述控制模块用于驱动所述第一光源和所述第二光源发光，并获取所述第一接收器接收到的所述第一光源的第一透射光强度和所述第二光源的第一散射光强度、所述第二接收器接收到的所述第二光源的第二透射光强度和所述第一光源的第二散射光强度，以及根据所述第一透射光强度、所述第一散射光强度、所述第二透射光强度和所述第二散射光强度，确定烟雾浓度值。
2.根据权利要求1所述的烟雾检测装置，其特征在于，所述控制模块包括：第一驱动单元、第二驱动单元、第一采集单元和第二采集单元和控制单元；其中，
所述控制单元分别与所述第一驱动单元的输入端、所述第二驱动单元的输入端、所述第一采集单元的输出端和所述第二采集单元的输出端连接；
所述第一驱动单元的输出端与所述第一光源的输入端连接，所述第一驱动单元用于驱动所述第一光源发光；
所述第二驱动单元的输出端与所述第二光源的输入端连接，所述第二驱动单元用于驱动所述第二光源发光；
所述第一采集单元的输入端与所述第一接收器的输出端连接，所述第一采集单元用于采集所述第一接收器接收到的所述第一光源的透射光和所述第二光源的散射光；
所述第二采集单元的输入端与所述第二接收器的输出端连接，所述第二采集单元用于采集所述第二接收器接收到的所述第二光源的透射光和所述第一光源的散射光。
3.根据权利要求2所述的烟雾检测装置，其特征在于，所述第一驱动单元和所述第二驱动单元均包括：第一放大电路和第二放大电路；其中，
所述第一放大电路的第一端作为对应驱动单元的输入端，所述第一放大电路的第二端与所述第二放大电路的第一端连接，所述第二放大电路的第二端与对应光源的输入端连接，所述第二放大电路的第三端与所述对应光源的接地端连接。
4.根据权利要求3所述的烟雾检测装置，其特征在于，所述第一放大电路包括：第一放大器、第一电阻和第二电阻；其中，
所述第一放大器的同相输入端分别与所述第一电阻的第一端和所述第二电阻的第二端连接，所述第一电阻的第二端接地，所述第二电阻的第二端与所述控制单元连接，所述第一放大器的反相输入端与所述第一放大器的输出端连接后接地，所述第一放大器的输出端与所述第二放大电路的第一端连接。
5.根据权利要求3所述的烟雾检测装置，其特征在于，所述第二放大电路包括：第二放大器、第三电阻和第一电容；其中，
所述第二放大器的同相输入端与所述第一放大电路的第二端连接，所述第二放大器的反相输入端分别与所述第三电阻的第一端和所述对应光源的接地端连接，所述第二放大器的输出端与所述对应光源的输入端连接，所述第二放大器的正电源端分别与电压源和所述第一电容的第一端连接，所述第一电容的第二端接地，所述第二放大器的负电源端接地。
6.根据权利要求2所述的烟雾检测装置，其特征在于，所述第一采集单元和所述第二采集单元均包括：第三放大电路和第四放大电路；其中，
所述第三放大电路的第一端作为对应采集单元的输入端，所述第三放大电路的第二端与所述第四放大电路的第一端连接，所述第四放大电路的第二端与所述控制单元连接。
7.根据权利要求6所述的烟雾检测装置，其特征在于，所述第三放大电路包括：第三放大器、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第二电容和第三电容；其中，
所述第三放大器的同相输入端与所述第二电容的第一端连接后作为所述第三放大电路的第一端，所述第二电容的第二端接地，所述第三放大器的反相输入端通过所述第四电阻接地，所述第三放大器的反相输入端通过所述第五电阻与所述第三放大器的输出端连接，所述第三放大器的正电源端分别与所述第六电阻的第一端和所述第三电容的第一端连接，所述第六电阻的第二端与电压源连接，所述第三电容的第二端接地，所述第三放大器的输出端与所述第四放大电路的第一端连接。
8.根据权利要求6所述的烟雾检测装置，其特征在于，所述第四放大电路包括：第四放大器、第七电阻和第八电阻；其中，
所述第四放大器的正相输入端与所述第三放大电路的第二端连接，所述第四放大器的反相输入端分别与所述第七电阻的第一端和所述第八电阻的第一端连接，所述第七电阻的第二端接地，所述第八电阻的第二端与所述第四放大器的输出端连接后与所述控制单元连接。
9.根据权利要求1所述的烟雾检测装置，其特征在于，所述控制模块用于根据所述第一透射光强度、所述第一散射光强度、所述第二透射光强度和所述第二散射光强度，确定烟雾浓度值时，包括：
获取所述第一透射光强度和所述第二透射光强度的第一乘积；
获取所述第一散射光强度和所述第二散射光强度的第二乘积；
获取所述第一乘积和所述第二乘积之间的第一差值；
获取所述第二乘积和所述第一差值之间的比值；
获取所述比值的二次方根的值；
获取所述比值的二次方根的值和比例系数的第三乘积；
获取所述第三乘积和设定常数的和值，作为所述烟雾浓度值。
10.根据权利要求1所述的烟雾检测装置，其特征在于，所述装置还包括：报警模块，所述报警模块与所述控制模块连接；
所述控制模块还用于在所述烟雾浓度值大于设定烟雾浓度值时，控制所述报警模块发出报警信号。
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- 2023-09-06 CN CN202311142726.4A patent/CN116879120A/zh active Pending
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