一种多参量优化测控电路、实验系统及实验方法与流程

文档序号:20935020发布日期:2020-06-02 19:17阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种多参量优化测控电路,其特征在于,包括顺序编号的电阻r1至电阻r20以及顺序编号的放大器u1至放大器u5,电阻r1的一端接温度传感器,电阻r7的一端接温度传感器在常温下的参考电压,电阻r1的另一端接电阻r2的一端以及放大器u1的同相端,电阻r7的另一端接电阻r8的一端以及放大器u1的反相端,电阻r2的另一端接放大器u1的输出端;电阻r3的一端接硫化氢传感器或者一氧化碳传感器,电阻r3的另一端接放大器u2的同相端以及电阻r4的一端,电阻r9的一端接放大器u1的输出端,电阻r9的另一端接电阻r10的一端以及放大器u2的反相端,电阻r4的另一端接放大器u2的输出端;电阻r5的一端接放大器u2的输出端,电阻r5的另一端接放大器u3的同相端,电阻r11的一端接放大器u3的反相端;电阻r12的一端接风速传感器,电阻r17的一端接风速传感器在常温下的参考电压,电阻r12的另一端接电阻r13的一端以及放大器u4的同相端,电阻r17的另一端接电阻r18的一端以及放大器u4的反相端,电阻r13的另一端接放大器u2的输出端;电阻r14的一端接硫化氢传感器或者一氧化碳传感器,电阻r14的另一端接放大器u5的同相端,电阻r19的一端接放大器u4的输出端,电阻r19的另一端接电阻r15的一端,电阻r15的另一端接放大器u5的输出端,电阻r20的一端接放大器u5的反相端;电阻r16的一端接放大器u5的输出端,电阻r16的另一端接电阻r6的一端,电阻r6的另一端接放大器u3的输出端,电阻r8的另一端、电阻r10的另一端、电阻r11的另一端、电阻r18的另一端以及电阻r20的另一端均接地,放大器u3的输出端为多参量优化测控电路的输出信号端。

2.一种实验系统,其特征在于,包括权利要求1所述的多参量优化测控电路、数据采集控制器、温湿度修正电路、电流传感器、加湿器、制冷机、风机以及工控机,所述温湿度修正电路的输入端连接若干传感器,温湿度修正电路的输出端连接数据采集控制器,所述多参量优化测控电路的输入端连接若干传感器,多参量优化测控电路的输出端连接数据采集控制器,电流传感器的输出端连接数据采集控制器,加湿器、制冷机以及风机均通过开关与数据采集控制器连接;所述工控机与所述数据采集控制器连接。

3.根据权利要求2所述的一种实验系统,其特征在于,还包括温度传感器、湿度传感器、气压传感器以及光照传感器,温度传感器、湿度传感器、气压传感器以及光照传感器分别与所述述温湿度修正电路的输入端连接;温度传感器还与数据采集控制器连接,用于采集温度传感器在常温下的参考电压;湿度传感器还与数据采集控制器连接,用于采集湿度传感器在常温下的参考电压。

4.根据权利要求2所述的一种实验系统,其特征在于,还包括风速传感器、硫化氢传感器以及一氧化碳传感器,所述温度传感器、风速传感器、硫化氢传感器以及一氧化碳传感器分别与所述多参量优化测控电路的输入端连接;风速传感器还与数据采集控制器连接,用于采集风速传感器在常温下的参考电压。

5.根据权利要求2所述的一种实验系统,其特征在于,还包括电源、报警器以及摄像头,所述电源与所述数据采集控制器连接,为系统供电;所述报警器通过开关与所述数据采集控制器连接;所述摄像头与所述工控机连接。

6.一种实验方法,其特征在于,所述方法应用于权利要求2-5任一项所述的实验系统,所述方法包括:

步骤一:接通电源,打开工控机,利用工控机控制风机、加湿器以及制冷机,改变风速、温度和湿度,分别进行无火实验、阴燃实验和明火实验;

步骤二:利用温湿度修正电路消除压力和光照度随温湿度增加而减小造成的误差,利用多参量优化测控电路消除硫化氢和一氧化碳随温度和风速影响造成的误差;

步骤三:采用统计分析方法将不同工况下获得的数据进行分析,得到多灾害耦合环境下温度、湿度、气压、光照度、硫化氢、一氧化碳的变化规律,进而得出多灾耦合环境对不同类型火灾的影响规律,完成实验。

7.根据权利要求6所述的一种实验方法,其特征在于,所述温湿度修正电路利用公式vpo=vp+a1(vt-vtr)/2+3/4*a2(vh-vhr)消除压力和光照度随温湿度增加而减小造成的误差;其中,vpo表示温湿度修正电路修正后的输出信号;vp代表压力传感器或者光照传感器信号输入;a1和a2均表示信号放大倍数且a1+a2=1,a1>0,a2>0;vt代表温度信号输入,vtr代表温度传感器在常温下的参考电压,vh代表湿度信号输入,vhr代表湿度传感器在常温下的参考电压;

所述多参量优化测控电路利用公式vso=vs+3/4*a3(vt-vtr)-a4(vw-vwr)/2消除硫化氢和一氧化碳随温度和风速影响造成的误差;其中,vso表示多参量优化测控电路修正后的输出信号;vs代表硫化氢传感器或者一氧化碳传感器信号输入;a3和a4均表示信号放大倍数且a3+a4=1,a3>0,a4>0;vw代表风速信号输入,vwr代表风速传感器在常温下的参考电压。

8.根据权利要求6所述的一种实验方法,其特征在于,所述无火实验包括:依据风速范围0-30m/s,步进5m/s、温度范围-10~50℃,步进5℃以及湿度范围10-90rh%,改变风速、温度以及湿度,采集风速传感器、温度传感器、湿度传感器、气压传感器、光照传感器、硫化氢传感器以及一氧化碳传感器的数据,分析无火情况下风速、温度和湿度对各种传感器的影响规律。

9.根据权利要求6所述的一种实验方法,其特征在于,所述阴燃实验包括:依据风速范围0-30m/s,步进5m/s、温度范围-10~50℃,步进5℃以及湿度范围10-90rh%,改变风速、温度以及湿度,采集风速传感器、温度传感器、湿度传感器、气压传感器、光照传感器、硫化氢传感器以及一氧化碳传感器的数据,分析阴燃情况下风速、温度和湿度对各种传感器的影响规律。

10.根据权利要求6所述的一种实验方法,其特征在于,所述明火实验包括:依据风速范围0-30m/s,步进5m/s、温度范围-10~50℃,步进5℃以及湿度范围10-90rh%,改变风速、温度以及湿度,采集风速传感器、温度传感器、湿度传感器、气压传感器、光照传感器、硫化氢传感器以及一氧化碳传感器的数据,分析明火情况下风速、温度和湿度对各种传感器的影响规律。


技术总结
本发明公开了一种多参量优化测控电路、实验系统及实验方法,所述实验系统包括数据采集控制器、温湿度修正电路、电流传感器、多参量优化测控电路、加湿器、制冷机、风机以及工控机,温湿度修正电路的输入端连接若干传感器,温湿度修正电路的输出端连接数据采集控制器,多参量优化测控电路的输入端连接若干传感器,多参量优化测控电路的输出端连接数据采集控制器,电流传感器的输出端连接数据采集控制器,加湿器、制冷机以及风机均通过开关与数据采集控制器连接;工控机与所述数据采集控制器连接;本发明的优点在于:能够消除实验环境中温度、湿度及风速的变化产生的数据偏差,使得实验数据较为精准。

技术研发人员:王静舞;关劲夫;武金模;疏学明;吴津津
受保护的技术使用者:安徽泽众安全科技有限公司;清华大学合肥公共安全研究院;辰安天泽智联技术有限公司
技术研发日:2020.03.09
技术公布日:2020.06.02
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