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原文传递基于双波长激光遥感的酒驾快速检测装置与方法

专利名称：	基于双波长激光遥感的酒驾快速检测装置与方法
摘要：	本发明公开了一种基于双波长激光遥感的酒驾快速检测装置与方法，其中的检测装置包括激光发射装置、激光发射装置控制部分、发射部分、光会聚部分、光探测与信号分析部分和光反射部分，激光发射装置由波长位于酒精和水汽吸收峰内和偏离吸收区域而位于水汽吸收峰内的两支激光器组成；激光发射装置控制部分包括激光驱动控制模块和温度控制模块，发射部分由激光束耦合镜组、扩束镜组成；光反射部分由角反射器组成；光会聚部分由抛物线集光器及D型反射镜组成；探测和信号分析部分由光电探测器和计算机组成。本发明可实现快速行进中车内的酒精含量鉴别，可以减少实时监测中的鉴别误差以及由太阳光等背景因素所带来的背景误差。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	吉林;22
申请人：	长春理工大学
发明人：	谭勇;吕众;岳鑫;叶莹;朱瑞晗;陈高;贾强
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-12T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-24T00:00:00+0800
申请号：	CN201910184395.8
公开号：	CN109799211A
代理机构：	吉林省长春市新时代专利商标代理有限公司
代理人：	高一明
分类号：	G01N21/61(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	130000 吉林省长春市卫星路7089号
主权项：	1.一种基于双波长激光遥感的酒驾快速检测装置，其特征在于，包括：位于道路一侧的激光发射装置、激光发射装置控制部分、发射部分、光会聚部分、光探测与信号分析部分和位于所述道路另一侧的光反射部分，道路上车辆的内部气体为待测气体；其中，所述激光发射装置包括两支激光器，其中一支激光器的中心波长为处于酒精和水汽吸收峰内，另一支激光器的中心波长处于水汽吸收峰内；所述激光发射装置控制部分包括激光驱动控制模块和温度控制模块，所述激光驱动控制模块通过光纤与两支激光器连接，用于控制两支激光器的偏置电流，所述温度控制模块通过光纤与两支激光器连接，用于控制两支激光器的温度；所述发射部分包括激光束耦合镜和扩束镜，所述激光束耦合镜用于将两支激光器分别发出的不同波长的激光相耦合，所述扩束镜用于扩展耦合后的激光的直径，经过扩展直径的激光穿过所述待测气体后射入到所述光反射部分；所述光反射部分包括角反射器，用于将扩展直径后的激光反射到所述光会聚部分；所述光会聚部分包括抛物线集光器和D型反射镜，所述D型反射镜相比所述抛物线集光器更靠近所述角反射器，经所述角反射器反射的激光先经所述抛物线集光器的会聚再经所述D型反射镜的反射穿过所述抛物线集光器中间预留的间隙后射入到所述光探测和信号分析部分；所述光探测和信号分析部分包括光电探测器和计算机，所述光电探测器用于接收所述D型反射镜反射的激光，并转换成电信号后传送至所述计算机进行数据处理获得所述待测气体中的酒精浓度。 2.如权利要求1所述的基于双波长激光遥感的酒驾快速检测装置，其特征在于，两支激光器、所述抛物线集光器、所述光电探测器分别位于圆柱形机身内，在所述圆柱形机身的正上方装有LED光源，所述LED光源与两支激光器发出的激光的光路相同，用于校准所述D型反射镜与所述抛物线集光器之间的相对位置。 3.如权利要求2所述的基于双波长激光遥感的酒驾快速检测装置，其特征在于，其中一支激光器的中心波长为1392nm，处于酒精和水汽吸收峰内，另一支激光器的中心波长为1410nm，处于水汽吸收峰内。 4.一种基于双波长激光遥感的酒驾快速检测方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1：通过两支激光器测量在干燥且无水汽无酒精的气体中，得到中心波长为1392nm的激光的透射功率和中心波长为1410nm的激光的透射功率步骤S2：通过两支激光器测量只含有水汽、不含有酒精的气体时，得到中心波长为1410nm的激光的透射功率值和中心波长为1392nm的激光的透射功率值步骤S3：再用两支激光器测量含有水汽和酒精气体的不同比例的混合气体时，得到中心波长为1410nm的激光的透射功率值和中心波长为1392nm的激光的透射功率值步骤S4：根据光谱吸收叠加原理计算出中心波长为1410nm的激光排除水汽影响后的酒精吸收功率值和中心波长为1392nm的激光排除水汽影响后的酒精吸收功率值其中，步骤S5：将测试获得的多组值、值保存到计算机中；步骤S6：将值、值取对数后进行数据拟合，建立酒精浓度与值、值一一对应的映射关系，并存储在数据库中；其中，值、值取对数后为步骤S6：在汽车通过前测量一组在汽车通过时测量一组计算得到值和值；步骤S7：根据值和值及所述数据库中的映射关系，获得待测气体中所含的酒精浓度，进而判断是否属于酒驾。
所属类别：	发明专利