海面燃油泄漏紫外線探測器數(shù)據(jù)采集板的設(shè)計(jì)
西安達(dá)泰電子有限責(zé)任公司技術(shù)部
關(guān)鍵詞：燃油泄漏、紫外線探測器、紫外線傳感器，信號(hào)放大器、數(shù)據(jù)采集、油污探測
一、新型紫外線探測器
紫外線(UV)輻射是所有波長于10與400納米之間的輻射。它們按波長分為紫外線A 、紫外線B、紫外線C 和真空紫外線四類(如圖 1所示)。在現(xiàn)今科技上，紫外線探測器所扮演的角色越來越重要，對(duì)于光盲(定義：對(duì)可見光不敏感)或日盲(定義：對(duì)太陽光譜不敏感)的紫外線探測器的需求亦更大。光盲的紫外線探測器對(duì)紫外線擁有特別高的敏感度，但對(duì)可見光及紅外線輻射的敏感度極低。就于地球表面的各項(xiàng)應(yīng)用而言，日盲探測器能提供更短的截止波長，所以只能探測比可以穿透大氣層的太陽輻射更短波長的紫外線。 由于臭氧層的吸收作用，接近地球表面的太陽輻射波長均在290納米以上。因此具有截止波長少于280納米的紫外線探測器統(tǒng)稱為日盲類型。光盲/ 日盲的紫外線探測器能夠應(yīng)用于工業(yè)器材、科學(xué)研究及消費(fèi)市場。這些應(yīng)用包括火警探測、火焰燃燒控制、紫外線天文學(xué)、生物和醫(yī)療應(yīng)用，以及個(gè)人保健產(chǎn)品等。
二、探測擴(kuò)散的燃油
若海面上的輪船泄漏燃油，會(huì)嚴(yán)重污染海洋生態(tài)。運(yùn)用光盲紫外線探測器探測海面上擴(kuò)散的燃油是非常方便的。由于燃油的擴(kuò)散速度驚人，數(shù)分鐘內(nèi)擴(kuò)散范圍便會(huì)倍增，實(shí)時(shí)探測是十分重要的。因此，我們需要一個(gè)探測裝置，其功能不單能探測燃油泄漏的發(fā)生，而且能實(shí)時(shí)確切地告訴我們?nèi)加蛿U(kuò)散的范圍。換句話說，我們需要一個(gè)紫外線照相機(jī)，即具有成像功能的紫外線探測器。背后的物理概念是因?yàn)橛偷恼凵渎时人母撸杂蛯?duì)光的反射率比海水的較大，其差異在紫外光譜最為明顯，所以我們可以利用人造紫外線發(fā)生器向海面發(fā)射紫外線，通過紫外線傳感器和高精度采集板采集從海面反射回來的紫外線輻射信號(hào)的強(qiáng)度，便可探測燃油的泄漏及其擴(kuò)散。
三、采集板技術(shù)要求
? 通訊接口為RS485，波特率1200bps，數(shù)據(jù)格式8，N，1；
? 單通道差動(dòng)電壓信號(hào)輸入，信號(hào)電壓范圍0~20mV；信號(hào)輸入接頭用兩個(gè)SMA的座并聯(lián)。
? 輸出1路閃光燈的觸發(fā)控制信號(hào)，三極管開集電極（OC）輸出；
? 輸出1路繼電器報(bào)警輸出；
? 由上位機(jī)通過RS485發(fā)送啟動(dòng)命令：設(shè)置閃光燈觸發(fā)時(shí)間間隔（0~500毫秒），延遲時(shí)間（0~60000毫秒），以及閃光次數(shù)，采集板收到此命令后按照設(shè)置參數(shù)啟動(dòng)閃光；
? 由上位機(jī)通過RS485發(fā)送查詢命令：回傳閃爍前的信號(hào)平均值，燈每次閃爍后的信號(hào)峰值。在下次閃燈命令前可以隨時(shí)多次重復(fù)查詢；
? 由上位機(jī)通過RS485發(fā)送命令：設(shè)置報(bào)警值；
? 報(bào)警輸出判斷規(guī)則：
當(dāng)本次閃光峰值超過報(bào)警值時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)，再次測試并判斷峰值，如果2次峰值均超過報(bào)警值，則報(bào)警繼電器動(dòng)作。
重新設(shè)置報(bào)警值可以解除報(bào)警信號(hào)；發(fā)送啟動(dòng)命令也可以解除報(bào)警信號(hào)；
? 信號(hào)放大系數(shù)根據(jù)實(shí)際信號(hào)，可通過選定電阻固定；
? 要求信號(hào)輸出無工頻干擾。
四、DTE112采集板通訊命令
采集板向主機(jī)發(fā)送命令時(shí)，為了在串口助手中調(diào)試方便，在每一個(gè)回復(fù)命令的結(jié)尾符“#”后面，增加了一個(gè)回車符（0x0D）和一個(gè)換行符(0x0A)。
4.1、設(shè)置參數(shù)命令
設(shè)置命令都是以DT開頭，緊跟著的是地址碼，然后是命令代碼，然后是一個(gè)冒號(hào)“：”，然后是數(shù)字，最后是結(jié)尾符“#”。
注意：設(shè)置參數(shù)具有存儲(chǔ)記憶功能，如果不修改參數(shù)的話，不需要重新設(shè)置。如果不清楚當(dāng)前的參數(shù)，可以使用查詢參數(shù)命令。
? 設(shè)置閃光脈沖寬度：
命令代碼：DTnW:xxx#
地址碼n：一個(gè)字符，例如0~9，a~z,注意是ASCII碼。
參數(shù)范圍xxx：5～500，單位mS
例子：采集板地址為2，當(dāng)設(shè)置脈沖寬度為150ms時(shí)，DT2W:150#
命令設(shè)置成功后，2號(hào)采集板返回：DT2w:150#
? 設(shè)置閃光脈沖間隔：
命令代碼：DTnI:xxxx#
? 設(shè)置閃光次數(shù)：
命令代碼：DTnN：xx#
? 設(shè)置報(bào)警閾值：
命令代碼：DTnA:xxxx#
? 修改采集板地址碼：
命令代碼：DTnD:x#
4.2、工作命令
工作命令都是以DT開頭，緊跟著的是地址碼，然后是命令代碼，最后是結(jié)尾符“#”。
? 啟動(dòng)命令：
命令代碼：DTnS#
例子：主機(jī)發(fā)送啟動(dòng)命令，DT3S#
3號(hào)采集板按照設(shè)置的參數(shù)輸出閃光信號(hào)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理，閃光結(jié)束后。 3號(hào)采集板返回：
DT3=:120，2499，1#
表示背景噪聲為120mV，峰值為2499mV，1表示3號(hào)采集板報(bào)警。 如果是0# 表示未報(bào)警，系統(tǒng)首次執(zhí)行啟動(dòng)命令回復(fù) 2#，如果在測試過程中發(fā)現(xiàn)報(bào)警標(biāo)志為2，則說明系統(tǒng)自動(dòng)重啟了。
五、采集板的動(dòng)作
當(dāng)采集板接收到命令：設(shè)置閃光脈沖寬度、設(shè)置閃光脈沖間隔、設(shè)置閃光次數(shù)、設(shè)置報(bào)警閾值時(shí)，采集板會(huì)把命令字小寫后返回主機(jī)，設(shè)置參數(shù)的命令同時(shí)存儲(chǔ)到控制器中，除非下次重新設(shè)置。
當(dāng)采集板接收到啟動(dòng)命令時(shí)，先返回已啟動(dòng)命令，然后執(zhí)行如下的操作（假設(shè)閃光次數(shù)設(shè)置為3）：
六、采集板的圖片及接線
電源插座：連接+12V和-12V直流電源。
RS485插座：連接通信線，如果距離大于200米，建議采用線徑大于1平方mm的雙絞線.
信號(hào)輸入：SMA
輸出信號(hào)插座：報(bào)警繼電器常開觸點(diǎn)，閃光信號(hào)
七、信號(hào)圖片實(shí)錄：
八、紫外線探測器圖片
九、承接產(chǎn)品定制開發(fā)
西安達(dá)泰電子技術(shù)開發(fā)部承接數(shù)據(jù)采集、無線測控等產(chǎn)品的定制項(xiàng)目。定制流程為：
1. 雙方技術(shù)人員初步溝通；
2. 由甲方起草詳細(xì)技術(shù)要求，乙方協(xié)助完成
3. 乙方根據(jù)技術(shù)要求起草產(chǎn)品定制協(xié)議，其中包括詳細(xì)技術(shù)指標(biāo)、定制周期、測試周期、樣機(jī)數(shù)量、定制費(fèi)用、知識(shí)產(chǎn)權(quán)等內(nèi)容。
4. 在甲方按協(xié)議條款支付費(fèi)用后，乙方正式開始產(chǎn)品定制工作。
5. 乙方提交樣機(jī)由甲方進(jìn)行測試。
6. 樣機(jī)測試合格后進(jìn)行小批量生產(chǎn)。
7. 小批試完成后，定制任務(wù)完成。
8. 項(xiàng)目合作請(qǐng)撥打電話029-88317318技術(shù)咨詢。
9. 請(qǐng)?jiān)谶_(dá)泰官方網(wǎng)站下載《技術(shù)開發(fā)委托合同樣板》
