技术特征：
1.一种免疫激光器温度变化的气体检测报警系统，其特征在于，所述系统包括：微型控制器：根据预设待测气体的半宽高，产生对应频率、幅值适中的调制锯齿波；接收电信号、数据信息和温度值；对接收的电信号进行处理后得到待测气体浓度，当气体浓度超过阈值时，控制声光报警器进行报警；激光驱动模块：加载调制锯齿波，产生恒定电流和调制电压；激光器：产生覆盖多个吸收峰的出射光；热电冷却器：对激光器通过主动散热的方式进行控温，维持出射波长的稳定；气室：用于提供具有检测气体的空间光路；光电二极管探测器：用于接收带有气体吸收信息的透射光，将接收的光信息传递给光电转换模块；光电转换模块：用于接收光信号，并将光信号转换成电信号；数据采集模块：用于采集电信号，并将电信号传输给微型控制器；温度检测模块：用于采集环境温度值，并将温度值传输给微型控制器；声光报警器：用于接收微型控制器的信号，进行声光报警。2.根据权利要求1所述的气体检测报警系统，其特征在于，所述激光驱动模块接收到微型控制器的调制锯齿波后，驱动电路产生恒定电流加载到激光器使其发光，对激光器内部的压电陶瓷施加调制电压改变激光器内部腔长，从而改变出射波长。3.根据权利要求1所述的气体检测报警系统，其特征在于，所述激光器通过对功率调制阴极引脚加载恒定电流产生出射光；通过对波长调制阴极引脚加载调制电压，使激光器产生预设波长的激光。4.根据权利要求1所述的气体检测报警系统，其特征在于，所述温度采集模块通过对电桥电路中热敏电阻阻值进行计算，根据阻值温度对应表，拟合温度与阻值的公式，得到环境温度，并将环境温度值传输给微型控制器。5.一种免疫激光器温度变化的气体检测报警方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)将带有气体吸收信息的电信号进行解析处理，得到光谱数据，载入一个扫描周期的光谱数据，得到周期长度，对周期长度进行切片处理得到一个固定切片长度的处理单元；(2)对处理单元进行滤波，去除噪声；(3)将经过滤波的处理单元作为透射光谱，根据预设透射光谱的两翼为未参与吸收的透射信号，采用高阶多项式拟合得到入射光谱强度；(4)根据入射光谱强度，利用朗伯比尔定律，进行强度归一化得到吸收光谱；(5)以归一化数据的起始位置作为洛伦兹线型的中心位置，并根据气体在此波长的吸收峰半高全宽的宽度得到对应点数作为步长，确定洛伦兹中心位置；(6)通过洛伦兹线型拟合吸收光谱，得到洛伦兹线型拟合半高宽；(7)将洛伦兹线型拟合半高宽与标准气体的半高宽进行比对，如果相近则判定为是吸收峰，并累计标识标志位，如果不相近则不是吸收峰，并递进一个步长后重复步骤(6)-(7)，至出现吸收峰；(8)通过吸收峰标志位判定真实气体吸收峰；(9)获取得到的吸收峰的峰值，进行温度补偿，通过标定好的反演公式，计算得到气体
浓度，判断气体浓度是否超过阈值，如果超过，控制声光报警器进行报警。6.根据权利要求5所述的气体检测报警方法，其特征在于，所述切片处理包括设定第一次切片的起始位置为i0,切片长度为l
q
,判断切片结束位置是否大于周期长度l
z
，如果不大于，对该切片处理单元进行步骤(2)-(8)的操作，如果大于周期长度，则说明整个周期的数据处理完毕，重新载入下一个周期。7.根据权利要求5所述的气体检测报警方法，其特征在于，所述高阶多项式拟合由激光器的调谐特性决定，根据波长响应和功率响应曲线确定阶数。8.根据权利要求5所述的气体检测报警方法，其特征在于，所述洛伦兹中心位置判断，根据洛伦兹中心位置是否大于切片长度，如果大于切片长度，则更新切片起始位置参数，重新进行步骤(1)的操作；如果小于切片长度，则进行步骤(6)的操作拟合洛伦兹线型。9.根据权利要求5所述的气体检测报警方法，其特征在于，所述吸收峰判断，根据洛伦兹线型拟合半高宽与标准气体的半高度进行比对，如果比对结果满足相对误差范围，则标识为潜在吸收峰，同时以半高宽为步长改变洛伦兹中心位置并重复步骤(5)-(6)；如果结果判断不是潜在吸收峰，则重新载入下一个周期进行步骤(1)的操作。10.根据权利要求5所述的气体检测报警方法，其特征在于，所述判定真实气体吸收峰，当某一周期的切片处理单元被判断为潜在吸收峰，吸收峰标志位进行标识计数，当其后4个周期的相同切片，相同位置都被判断为潜在吸收峰，吸收峰标志位计数达到5次，则判定吸收峰为真实气体吸收峰；若出现一次判定不是潜在吸收峰，则认定此处为噪音，吸收峰标志位重新计算。
技术总结
本发明涉及气体检测报警技术领域，特别涉及一种免疫激光器温度变化的气体检测报警系统及方法。采用微型控制器通过预设待测气体的半高宽，能够实现对多种气体的同时检测，并搭载数字热电冷却器，使激光器能够免疫自身温度的影响，保持准确的波长和稳定的光功率，同时微型控制器内设解调算法，通过洛伦兹线型拟合判断吸收峰并获取气体浓度，控制声光报警器，保证了气体检测报警系统的响应速度和准确性。保证了气体检测报警系统的响应速度和准确性。保证了气体检测报警系统的响应速度和准确性。
技术研发人员：霍佃恒 张志峰 霍佃星 曹始亮 石朝霖
受保护的技术使用者：山东星冉信息科技有限公司
技术研发日：2022.12.20
技术公布日：2023/3/24