PT96267B

PT96267B - Sensor de radiacoes infravermelhas proprio para aplicacoes no ambito do combate a incendios

Info

Publication number: PT96267B
Application number: PT96267A
Authority: PT
Inventors: Giulio Brogi; Luca Pietranera; Francesco Frau
Original assignee: Selenia Ind Elettroniche
Priority date: 1989-12-21
Filing date: 1990-12-19
Publication date: 1998-07-31
Also published as: CA2047170C; ATE171805T1; PT96267A; ES2124700T3; CA2047170A1; WO1991009389A1; TNSN90155A1; IT8948685A1; BR9007133A; IT1237261B; EP0458925A1; IT8948685A0; EP0458925B1; US5422484A; DE69032686T2; DE69032686D1

Description

SELENIA INDUSTRIE ELECTTRONICHE ASSOCIATES S.P.A.

SENSOR DE RADIAÇÕES INFRAVERMELHAS PRÓPRIO PARA APLICAÇÕES NO ÃK3ITC DO COMBATE A INCâNDIGS

MEMÓRIA DESCRrnVfi

Lleass.

O presente invento diz respeito a um sensor de radiações infravermelhas., particularmente bem indicado para ssr utilizado na detecçõc de inc@ndios₅ que é constituído por ua detectcr íi) de radiações infravermelhas,, por uas filtro Í2> que ê próprio para definir a banda de passagem,, por ua conjunto óptico Í3) próprio para captar o sinal„ por uma unidade (4) formada por ua preamplificador electrónico e por um processador de sinais, per um invólucro estanque (5) e por ua pedestal Cá) que confere liberdade de movimento de elevaçSo ao próprio sensor.

Através da adopçõo de uma adequada plataforma rotativa .·. de um adequado processador de sinais, o sensor pode pode ssr utilizado na detecçõo de fontes de calor cuja temperatura se encontre entre 2@ΰ s 3Ν© ~C acima da temperatura dum fundo que se acha à temperatura ambiente=

Lífft sensor d© raios infravermelhos que ê especial.nenfe adaptado para a detecção d© fogos₅ constituído por um detector <ί> de raios· infravermelhos, por um filtra para estabelecer a banda de passagem (2), por um conjunto óptico para coligir o sinal í3?, por um amplificador electrónico e por um processador de sinal C4), por um recipiente estanque CS) s por um pedestal ífe) que fornece liberdade para se executar o movimento de elevação do próprio sensor.

Adoptando uma plataforma rotativa própria e um processador de sinal, o sensor pode ser utilizado para detestar fontes com tasperaturas entre 2®® e 3@© graus C aci®a da temperatura ambiente de fundo.

Os dados fornecidos incluem a direcção do sinal detect-sdo, a sua amplitude e a sua variação.

A sensibilidade espectral do sensor á tal que permite obter uma aplicação óptima, sal aguardando os ambientes naturais do risco da ocorrência de fogos; em condições meteorológicas normais o dito sensor é capaz de detectar um fogo de seis metros quadrados num raio de 1® km» Além do mais, a velocidade de exploração do sistema, que é imprimida por um suporte co® dimensões adequadas, é tal que fornece um alarme confirmado tr§s vezes ss tr«s minutos; isto implica uma redução muito grande do tempo entre o inicio de um fogo e a acção de extinção, com todos os benefícios daí resultantes.

De entre outras aplicações possíveis. contam-se a vigilância ds hangares s pistas de acesso de um aeroporto, a vigilância de depósitos tís lixo urbano, etc».

□ sensor pode ser classificado qçqsia·· um instrumento slectro-óptico sensível aos raios intravermelhes»

Claims

B£SÇElGSO fiEIj5y3^^

Esta invenção diz respeito a um sensor de raios infrs·-vermelhos, o qual é especialmente adequado para a detecção de fontes quentes no ambiente natural e tem a sua aplicação lógica na salvaguarda tías florestas da ocorrência de fogos.

Outras aplicações sSo as de vigilância de hangares s de pistas de aeroportos, a vigilância de depósitos de lixo urbano, etc, .

Os sensores de raios infravermelhos que operem coe comprimentos de onda de 1 a 2»5 microns, embora sejam capazes de detectar sinais originados por um fogo, estão sujeitos a falsos alarmos devido á variação da reflexão da radiação solar pelo solo ou pela, vegetação, se passe que se a sensibilidade ultrapassar es 4 ou 5 microns, a razão entre o sinal do fogo e as flutuações da temperatura ambiente de fundo diminui, diminuindo a probabilidade ds detecção»

Os desenhos representam»

A Figura 1 mestra um diagrama de blocos do sensor de raios infravermelhos, onde se podem ver§ < í> matriz de detectares de raios infravermelhos?
(2) filtro interferencial de passa-banda§
(3) sistema óptico de refraeção de cristal de silícios \* .·
(4) pré-amplificador electrónico;
(5) recipiente estanque;

(ó) dispositivo ds suporte mecânico.

A invenção será agora descrita, som fins ilustrativos mas não limitativos, fazendo-se referência Ά Tabela anexa, a qual mostra vb esboço esquemático do sistema sob a forma de blocos funcionais.

Os raios infravermelhos são reunidos por uma unidade (3) óptica de refracção, a qual tem uma abertura coai uai diâmetro da ordem dos 50 mm e uma abertura relativaments alta,

Ho sistema, a transmissão espectral é limitada por uma banda com uma amplitude entre 2.5 e 5 microns» Uma tal limitação é obtida pela combinação adequada do material de que é feita a «unidade óptica, do filtro espectral (2) e da curva de resposta espectral do próprio detector Cl).

ft utilização de unidades ópticas de cristal de silício, por exemplo, necessita da adopçáo de um filtro que corte os comprimentos de onda inferiores a 2.5 microns, enquanto que a frequência de corte de comprimentos de onda superiores a 4 ou 5 microns é obtida peia adopção de um detector apropriado (tal como InAs), ou através de outro filtro no caso da largura de banda do detector ultrapassar estes comprimentos de onda (tal como no caso de detectores de PbSe)

0 detector consiste numa matriz linear de quantum, de elementos sensíveis fotovoltaicos ou fotoconductores. Os materiais mais apropriados presentemente disponíveis são InSb, InAs, *

PfcSs s KyCdTsj a sensibilidade rsquerida_y ' tendo em conta a radiação associada ao detsctor_? é compatível com a adopção de um dsisctar não arrefecido,

0 sistema electrónico C4>, que vem a seguir ao detector ₃ fornece uma corrente de paiaricação_y no caso de um detector fotocondutor, a permita a amplificação do próprio sinal»

0 sensor è metido num recipiente Í5) estancpue. 0 recipiente ã ligado a um pedestal Có> que permite efetuar o movimento de elevação do próprio sensor.

□ campo ds visão do sensor é dado pela dimensão dos detectores simples, pelo número de detectores presente na matriz linear e pela distância focal da unidade óptica»

As aplicações normais de vigilância de fogos em florestas são caracterizadas por terem um campo de visão de cada detector simples igual a X grau e um campo de visão total igual a 15-2® graus Ca matriz inclui portanto 15-2® elementos),

A utilização óptima do sensor consiste na sua integração num sistema ds vigilância de fogos em florestas? uma central de recolha de dados faz a gestão ds um dado número de centros de detecção₉ consistindo numa torre com uma plataforma rotativa onde estão montados os detectores ds raios infravermelhos acima descritos,

A única característica desta invenção ê a adopção de uma gama de raios infravermelhos entre 2.5 © 5.® microns, na qual o sinal esperado devido a uma temperatura resultante do fogo da madeira é mã>;iíno_y sendo reduzidos os falsos alarmes resultantes de rsflexoes solares ou de flutuações térmicas da ambiente de fundes = temperatura lã.- Sensor de radiações infravermelhas particularmente indicado para ssr utilizado na detecçSo de incêndios, caracterizado por ser constituído por uma matriz ds detectores de radiações infravermelbas, por um filtro interferencial de banda do passagem., por uma unidade óptica refrectiva, por u»na unidade electrónica ds preamplificação, por um invólucro estanque e por um dispositivo mecânico de suporte.

2ã~ Sensor de radiações infravermelhas particularmente bem indicado para ser utilizada na detecçSo de incândios, caracterizada por também poder ser utilizada em quaisquer outras situações em que exista um fundo relativamente uniforme e om que seja necessário proceder-se ã detecçSo de fontes de calor..