一种有毒物质远程识别设备及识别方法_4

文档序号:9785365阅读:来源:国知局
其他变体意在涵盖非排他性的包含,从 而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其 他要素,或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语 句"包括……"限定的要素,并不排除在包括要素的物品或者设备中还存在另外的相同要 素。
[0079] 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,仅仅参照较佳实施例对本发 明进行了详细说明。本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改 或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,均应涵盖在本发明的权利要求范 围当中。
【主权项】
1. 一种有毒物质远程识别设备,其特征在于,所述设备包括:云台、还包括固定于所述 云台上的光反射器(1)、第一光束采集装置(2)、第二光束采集装置(3)、窄带滤光片(4)、中 红外热成像装置(5)、拉曼光谱分析装置(6);还包括与所述云台、所述中红外热成像装置 (5)、所述拉曼光谱分析装置(6)均连接的处理器(7); 所述光反射器(1)包括第一金属面镜(11)、第二金属面镜(12);所述第一金属面镜的中 心具有透射孔(110),所述第一金属面镜(11)镜面为抛物面;所述第二金属面镜(12)的镜面 为凸的双曲面;所述第二金属面镜(12)的第一焦点与所述第一金属面镜(11)的焦点重合, 所述第二金属面镜(12)的焦轴与所述第一金属面镜(11)的焦轴重合; 所述第一金属面镜(11)和第二金属面镜(12)的镜面具有平整度参数的值均小于450纳 米的涂层; 所述第一光束采集装置(2)和所述第二光束采集装置(3)位于以所述第二金属面镜 (12)的第二焦点为中心以预定长度为半径的水平区间内; 所述窄带滤光片(4)位于所述第二光束采集装置(3)和中红外热成像装置(5)之间; 所述云台,用于根据所述处理器(7)控制进行转动; 所述红外热成像装置(5),用于根据所述处理器(7)的控制进行光束采集并将经过光电 转换的电信号发送至所述处理器(7); 所述拉曼光谱分析装置(6),用于根据所述处理器(7)的控制通过激光光源发射单色 光,并进行光束采集,经过光电转换后,将电信号发送至所述处理器(7); 所述处理器(7),用于控制云台循环转动,并控制中红外热成像装置(5)通过第一光束 采集装置(2)和窄带滤光片(4)采集依次经由光反射器(1)的第一金属面镜(11)和第二金属 面镜(12)反射的光波波束,从所述红外热成像装置(5)接收电信号,计算得到中红外成像数 据,根据所述成像数据确定图像中存在可疑气体区域后,根据热成像处理分析获得可疑气 体的密度分布信息,定位密度最大的区域方位,控制云台进行转动,使所述拉曼光谱分析装 置(6)的激光发射方向对准所述密度最大的区域方位所对应的方向,控制拉曼光谱分析装 置(6)通过激光光源发射单色光,使所发射的单色光通过光反射器(1)的第一金属面镜光 (11)的透射孔(110)到达第二金属面镜(12)、再由第二金属面镜(12)反射到第一金属面镜 (11)、再由第一金属面镜(11)发散,从所述拉曼光谱分析装置(6)接收电信号;计算得到拉 曼光谱数据,将所述拉曼光谱数据与光谱库中的各化学战剂和各有毒工业化学物质的标准 光谱进行对比,确定与所述可疑气体区域的拉曼光谱的匹配程度最大的标准拉曼光谱,判 断所述可疑气体区域的拉曼光谱与此标准拉曼光谱的差异是否大于预设阈值,如果是,确 定检测到化学战剂或有毒工业化学物质并报警。2. 如权利要求1所述的设备,其特征在于, 所述处理器(7),还用于根据收到的所述成像数据确定图像中存在可疑气体区域后发 出检测到可疑气体的报警;在确定未检测到化学战剂或有毒工业化学物质时,解除所述检 测到可疑气体的报警。3. 如权利要求1所述的设备,其特征在于, 所述有毒物质远程识别设备还包括与所述处理器(7)相连接的显示器。4. 如权利要求1所述的设备,其特征在于, 所述窄带滤光片(4)的滤光范围为7um至11 · 5um 〇5. 如权利要求1所述的设备,其特征在于, 所述涂层为惰性金属或碳化硅材料。6. 如权利要求1所述的设备,其特征在于, 所述光反射器(1)还包括与所述第一金属镜面(11)的内侧固定连接并且位于所述透射 孔(110)外围的中心遮光罩(13)、用于固定所述第一金属镜面(11)的第一固定结构、用于固 定所述第二金属面镜(12)的第二固定结构(14)、用于支撑所述第二固定结构(14)的前向镜 筒(15)、位于所述第一金属镜面(11)和所述第二金属面镜(12)之间的外围遮光罩(16)。7. -种有毒物质远程识别方法,其特征在于,所述方法包括: 步骤1,处理器(7)控制云台循环转动,并控制中红外热成像装置(5)通过第一光束采集 装置(2)和窄带滤光片(4)采集依次经由光反射器(1)的第一金属面镜(11)和第二金属面镜 (12)反射的光波波束,将经过光电转换后电信号发送至处理器(7),处理器(7)计算获得中 红外热成像数据; 步骤2,处理器(7)根据热成像处理分析获得可疑气体的密度分布信息,定位密度最大 的区域方位,控制云台进行转动,使所述拉曼光谱分析装置(6)的激光发射方向对准所述密 度最大的区域方位所对应的方向; 步骤3,处理器(7)控制拉曼光谱分析装置(6)通过激光光源发射单色光,使所发射的单 色光通过光反射器(1)的第一金属面镜光(11)的透射孔(110)到达第二金属面镜(12)、再由 第二金属面镜(12)反射到第一金属面镜(11)、再由第一金属面镜(11)发散;所述拉曼光谱 分析装置(6)通过第二光束采集装置(3)采集依次经由第一金属面镜(11)和第二金属面镜 (12)反射的光波波束,将经过光电转换后的电信号发送至处理器(7),处理器(7)计算获得 拉曼光谱数据; 步骤4,所述处理器(7)将所述光谱数据与光谱库中的各化学战剂和各有毒工业化学物 质的标准光谱进行对比,确定与所述可疑气体区域的拉曼光谱的匹配程度最大的标准拉曼 光谱,判断所述可疑气体区域的拉曼光谱与此标准拉曼光谱的差异是否大于预设阈值,如 果是,确定检测到化学战剂或有毒工业化学物质并报警,否则转回到步骤1。8. 如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述方法包括: 所述窄带滤光片(4)的滤光范围为7um至11 · 5um 〇9. 如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述方法包括: 所述步骤2中还包括:所述处理器(7)根据所述成像数据确定图像中存在可疑气体区域 后发出检测到可疑气体的报警; 所述步骤4中确定未检测到化学战剂或有毒工业化学物质时,解除所述检测到可疑气 体的报警。
【专利摘要】本发明公开了一种有毒物质远程识别设备,此设备包括:云台、还包括固定于所述云台上的光反射器(1)、第一光束采集装置(2)、第二光束采集装置(3)、窄带滤光片(4)、中红外热成像装置(5)、拉曼光谱分析装置(6);还包括与所述云台、所述中红外热成像装置(5)、所述拉曼光谱分析装置(6)均连接的处理器(7)。本发明采用云台、光反射器、中红外热成像装置和拉曼光谱分析装置进行联动实现融合识别,对有毒物质进行远程的扫描探测和识别确认,对有毒物质战剂气团进行全方位有效监视、识别并告警,具有广域的监视范围及一定的无人值守能力;并且灵敏度高,可以检测多种化学战剂和有毒工业化学物质。
【IPC分类】G01N21/65
【公开号】CN105548140
【申请号】CN201610023895
【发明人】王占仓, 夏征
【申请人】北京华泰诺安探测技术有限公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2016年1月14日
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