矿井人员红外探测计数技术研究.pdf

收稿日期“ “ 6 7 5 ; A0 8 B; 6 ; 6 CDE F 6 0 1 0 C AB7 5 GG G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G - “ . 文章编号 H ’ “ . * “ C - \ 1 0 F ]N ; 7 C 5 7 Z 0 8 7 ; ; 6 8 5 7 5 N N F ; 6 C7 6 NF 0 4 6 ; 6 C A Z 由人体目标产生的红外辐射经空气传输到光 学接收系统并将其会聚到红外探测器上探测器 由热电效应产生电信号-输出的微弱信号经电子电 路进行放大,处理和转换最后传输给显示器进行 万方数据 计数和显示 利用一个探测器对人体目标进行探测和计数 的方法“必须解决两个方面的技术问题一是探测 信号应能反映人体目标的进出方向二是信号与 目标应一一对应即系统应同时具有方向判别和数 量辨识的能力笔者通过精心选用设计的红外探 测器和光学系统使问题得到了解决 9 1 , 图.热释电探测器工作原理 6 * 7 . ; A * B 7C * B * C Q2U1 / N 为热释电系数“ N HE 0 JS E O “ T S Q 2UV/ E O S E M 为 温度对时间的变化率“ VS 1 D E Y , Y B * E ; 图X单人往复行走探测信号 6 * 7 X Z E1 * 7 B , 1 ; D ; [ , B E [ D ; \, A * B 7; D ,1 * B 7 ] ; E 9 光学系统与探测视场 红外光学系统是矿井人员红外探测与计数技 术中最重要的组成部分“它收集人体的红外辐射“ 并将其会聚到探测器上“通过输出信号实现对人体 目标的识别如何根据目标的运动特点“采用合适 的光学系统和精确的探测视场角度“对提高探测系 统的信噪比和目标识别能力起着决定性作用3 W “ X 4 根据红外辐射的波长特点和探测计数系统使 __P 中国矿业大学学报第. 2卷 万方数据 用的环境条件采用折射式光学系统如图“所示 该系统具有较好的会聚接收效果光学透镜为菲涅 尔透镜其特点是结构简单红外透过率高以及防 尘防水性好透镜尺寸为 0 探测器的实际视场角很大水平面 A “ B 垂直 面. “ B C 这是为了能够获得较大的探测空间这对 防盗报警是有意义的用于计数在保证信噪比的 前提下探测视场应尽量小设计原则是D在与探测 器相等的距离处不能有两个以上的人体能同时进 入探测视场本探测系统与地面的设计安装高度为 与人员进出通道相距, E水平安装如 图F所示经试验视场角确定为D G V L U 0 0 8 O Y 实验结果分析 从图. X 7可以看出D 个信号脉冲对应个 人体目标往复行走信号形状相似但相位相反 事实上在串列行走的情况下无论人员多少无论 F“ 第,期朱华等D矿井人员红外探测计数技术研究 万方数据 是进是出系统都能如数识别“ 图 信号表明 . “ 6 7 程文楷刘永平“矿用红外辐射测温技术的研究6 7 “ 煤炭学报 4 . 0 ; - 中国矿业大学学报第2 .卷 万方数据