基于AlGaN基日盲紫外探測器的遠程火災實時監測方法及系統技術方案

本發明專利技術公開了一種基于AlGaN基日盲紫外探測器的遠程火災實時監測方法及系統。所述監測系統包括AlGaN基日盲紫外探測器、放大器模塊、數據處理模塊、移動終端控制模塊、移動終端以及監控模塊等。所述監測方法包括：采用AlGaN基日盲紫外探測器探測波長為200～280nm的火災信號，再經放大器模塊將火災信號傳輸至數據處理模塊、移動終端控制模塊，之后以移動終端控制模塊向移動終端發送報警信號，以及以監控模塊通過無線局域網絡向移動終端發送火災現場的視頻信號。本發明專利技術的監測系統靈敏度高、背景干擾小、體積小、成本低，可實現火災信號的實時發送、實時險情監測，并預先對險情做好判斷，可以避免誤報警導致的社會資源浪費。

Remote fire real-time monitoring method and system based on AlGaN base sun blind ultraviolet detector

The invention discloses a remote fire real-time monitoring method and system based on a AlGaN based day blindness ultraviolet detector. The monitoring system comprises a AlGaN base, a blind ultraviolet detector, an amplifier module, a data processing module, a mobile terminal control module, a mobile terminal and a monitoring module. Including the monitoring methods: AlGaN based solar blind UV detector with the detection wavelength is 200 ~ 280nm after the fire signal amplifier module will fire signal is transmitted to the mobile terminal data processing module, control module, control module to the mobile terminal to the mobile terminal to send alarm signals, and through wireless network video monitoring module the signal sent to the mobile terminal of the fire scene. The sensitivity of the monitoring system of the present invention is high, low background noise, small volume, low cost, can realize the real-time monitoring of fire signal danger, real-time transmission, and to advance the danger of good judgment, can avoid the false alarm caused by the waste of social resources.

【技術實現步驟摘要】
基于AlGaN基日盲紫外探測器的遠程火災實時監測方法及系統
本專利技術涉及一種遠程火災實時監測系統，特別是涉及一種基于AlGaN基日盲紫外探測器的遠程火災實時監測方法及監測系統，屬于火災探測

技術介紹
火災對人類社會的危害極大，然而火災是不可能從根本上避免的，因此如何預知預防火情成為重中之重。火災產生的火焰在深紫外(180～250nm)有明顯的發光特征，如果能夠在火災伊始就能探測到這種特征，則可以有效的降低或者避免火災造成的災難。由于太陽光中280nm以下的光都被大氣層吸收，因此探測低于280nm以下的光不會受太陽光的影響，造成的誤判幾率大大降低。傳統的火警報警系統采用Si基紫外探測器，包括昂貴的紫外濾光片等，成本很高，且電路復雜。再者，傳統的火警報警系統具有體積大、成本高、抗干擾差，并且不能實時判斷火災情況等缺點。另外，由于對火災險情的預估不足，若輕易報警，往往會造成社會資源的浪費。再者，現有的傳統AlGaN基日盲紫外探測器是直接生長在藍寶石襯底上，由于較大的晶格和熱失配導致器件中存在較大密度的缺陷，這些缺陷嚴重阻礙了器件性能的進一步提升。
技術實現思路
本專利技術的主要目的在于提供一種基于AlGaN基日盲紫外探測器的遠程火災實時監測方法及系統，以克服現有技術中的不足。為實現前述專利技術目的，本專利技術采用的技術方案包括：本專利技術實施例提供了一種基于AlGaN基日盲紫外探測器的遠程火災實時監測系統，其包括：AlGaN基日盲紫外探測器，至少用以探測波長為200～280nm的火災信號；數據處理模塊，與所述AlGaN基日盲紫外探測器連接，至少用以接收AlGaN基日盲紫外探測器輸出的火災信號并向移動終端控制模塊輸送；移動終端控制模塊，與所述數據處理模塊連接，至少用以接收數據處理模塊發出的火災信號并向移動終端輸送報警信號；移動終端，至少用以接收移動終端控制模塊發出的報警信號并向監控模塊輸送控制信號；監控模塊，至少用以在收到移動終端發出的控制信號后，向所述移動終端輸送視頻信號。作為較佳優選實施方案之一，所述監測系統還包括放大器模塊，所述放大器模塊與AlGaN基日盲紫外探測器、數據處理模塊分別連接，并且所述放大器模塊至少用以將AlGaN基日盲紫外探測器探測到的火災信號進行放大，并傳輸給數據處理模塊。作為較佳優選實施方案之一，所述AlGaN基日盲紫外探測器包括沿設定方向依次設置的襯底、n型摻雜層、有源層和p型摻雜層，所述n型摻雜層表面設置有n型歐姆接觸電極，所述p型摻雜層表面設置有p型歐姆接觸電極。優選的，所述n型摻雜層包括n型AlyGa(1-y)N，所述有源層包括本征AlxGa(1-x)N，所述p型摻雜層包括p型AlyGa(1-y)N，其中y>x≥0.40，x根據截止波長進行調整，所述截止波長小于280nm。優選的，所述n型摻雜層包括n型AlyGa(1-y)N，所述有源層包括組分漸變的本征AlxGa(1-x)N，所述p型摻雜層包括p型AlyGa(1-y)N，其中y>x，所述組分漸變的本征AlxGa(1-x)N的x值由0.40逐漸變化到小于y的某一個值，x根據截止波長進行調整，所述截止波長小于280nm。本專利技術實施例還提供了一種基于AlGaN基日盲紫外探測器的遠程火災實時監測方法，其主要是基于前述的基于AlGaN基日盲紫外探測器的遠程火災實時監測系統而實施，并且所述監測方法包括：采用AlGaN基日盲紫外探測器探測波長為200～280nm的火災信號，并將探測到的火災信號傳輸至數據處理模塊，所述數據處理模塊將接收到的火災信號發送至移動終端控制模塊，之后，所述移動終端控制模塊向移動終端發送報警信號，移動終端接收報警信號后向監控模塊發送控制信號，監控模塊在收到移動終端發出的控制信號后，向所述移動終端發送視頻信號。作為較佳優選實施方案之一，所述監測方法還包括采用放大器模塊，將所述放大器模塊與AlGaN基日盲紫外探測器、數據處理模塊分別連接，至少用以將AlGaN基日盲紫外探測器探測到的火災信號進行放大，并傳輸給數據處理模塊。作為較佳優選實施方案之一，所述AlGaN基日盲紫外探測器的制備方法包括：在襯底上依次生長n型摻雜層、有源層和p型摻雜層，對所述n型摻雜層、有源層和p型摻雜層進行刻蝕，刻蝕深度到達n型摻雜層，并沉積金屬，通過退火形成n型歐姆接觸電極；在p型摻雜層表面沉積金屬，通過退火形成p型歐姆接觸電極。與現有技術相比，本專利技術的有益效果包括：1)本專利技術提供的遠程火災監測系統采用AlGaN基日盲紫外探測器，設計電路采集探測信號，并充分結合目前的網絡技術通過WiFi和移動終端(例如手機)相結合，將報警信息發送到手機中，同時采用監控模塊(例如WiFi攝像頭)，通過手機顯示屏即可實現火災信號的實時險情監測、判斷火災情況，預先做好判斷，如險情較小，可以個人處理，則可以避免誤報警導致的社會資源浪費；2)本專利技術提供的遠程火災監測系統采用的AlGaN基日盲紫外探測器可利用能帶工程調節探測波長，使之只對火焰發出深紫外光響應，并大大簡化光通道，取消了昂貴的紫外濾光片、像倍增器和CCD器件等，成本大幅降低，電路簡單易行；且AlGaN基日盲紫外探測器靈敏度高、背景干擾小、不需要低溫制冷、體積小、重量輕、對環境適應能力和抗輻照能力強、紫外光/可見光抑制比高，是一種理想的火焰報警器件，由于紫外光不受煙霧等的影響，可適用于包括家庭、森林等各種環境；3)本專利技術提供的遠程火災監測系統的AlGaN基日盲紫外探測器采用AlN/藍寶石復合材料作為襯底，生長在此類襯底上的器件屬于同質外延范疇，器件中的缺陷密度可以降低1-2個數量級，因此可以極大提升器件性能。附圖說明圖1是本專利技術一典型實施方案之中一種基于AlGaN基日盲紫外探測器的遠程火災實時監測方法的流程示意圖；圖2是本專利技術一典型實施方案之中AlGaN基日盲紫外探測器的結構示意圖。具體實施方式鑒于現有技術中的不足，本案專利技術人經長期研究和大量實踐，得以提出本專利技術的技術方案，如下將予以詳細解釋說明。本專利技術實施例的一個方面提供了一種基于AlGaN基日盲紫外探測器的遠程火災實時監測系統，其包括：AlGaN基日盲紫外探測器，至少用以探測波長為200～280nm的火災信號；數據處理模塊，與所述AlGaN基日盲紫外探測器連接，至少用以接收AlGaN基日盲紫外探測器輸出的火災信號并向移動終端控制模塊輸送；移動終端控制模塊，與所述數據處理模塊連接，至少用以接收數據處理模塊發出的火災信號并向移動終端輸送報警信號；移動終端，至少用以接收移動終端控制模塊發出的報警信號并向監控模塊輸送控制信號；監控模塊，至少用以在收到移動終端發出的控制信號后，向所述移動終端輸送視頻信號。作為較佳優選實施方案之一，所述監測系統還包括放大器模塊，所述放大器模塊與AlGaN基日盲紫外探測器、數據處理模塊分別連接，并且所述放大器模塊至少用以將AlGaN基日盲紫外探測器探測到的火災信號進行放大，并傳輸給數據處理模塊。優選的，所述放大器模塊包括運算放大器或者功率放大器。優選的，所述數據處理模塊包括單片機。進一步的，所述AlGaN基日盲紫外探測器與運算放大器(或者功率放大器)連接，所述運算放大器(或者功率放大器)與單片機相連接。優選的，所述AlGaN基日盲本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于AlGaN基日盲紫外探測器的遠程火災實時監測系統，其特征在于包括：AlGaN基日盲紫外探測器，至少用以探測波長為200～280nm的火災信號；數據處理模塊，與所述AlGaN基日盲紫外探測器連接，至少用以接收AlGaN基日盲紫外探測器輸出的火災信號并向移動終端控制模塊輸送；移動終端控制模塊，與所述數據處理模塊連接，至少用以接收數據處理模塊發出的火災信號并向移動終端輸送報警信號；移動終端，至少用以接收移動終端控制模塊發出的報警信號并向監控模塊輸送控制信號；監控模塊，至少用以在收到移動終端發出的控制信號后，向所述移動終端輸送視頻信號。

【技術特征摘要】
1.一種基于AlGaN基日盲紫外探測器的遠程火災實時監測系統，其特征在于包括：AlGaN基日盲紫外探測器，至少用以探測波長為200～280nm的火災信號；數據處理模塊，與所述AlGaN基日盲紫外探測器連接，至少用以接收AlGaN基日盲紫外探測器輸出的火災信號并向移動終端控制模塊輸送；移動終端控制模塊，與所述數據處理模塊連接，至少用以接收數據處理模塊發出的火災信號并向移動終端輸送報警信號；移動終端，至少用以接收移動終端控制模塊發出的報警信號并向監控模塊輸送控制信號；監控模塊，至少用以在收到移動終端發出的控制信號后，向所述移動終端輸送視頻信號。2.根據權利要求1所述的基于AlGaN基日盲紫外探測器的遠程火災實時監測系統，其特征在于還包括放大器模塊，所述放大器模塊與AlGaN基日盲紫外探測器、數據處理模塊分別連接，并且所述放大器模塊至少用以將AlGaN基日盲紫外探測器探測到的火災信號進行放大，并傳輸給數據處理模塊。3.根據權利要求2所述的基于AlGaN基日盲紫外探測器的遠程火災實時監測系統，其特征在于：所述放大器模塊包括運算放大器或者功率放大器；和/或，所述數據處理模塊包括單片機。4.根據權利要求1所述的基于AlGaN基日盲紫外探測器的遠程火災實時監測系統，其特征在于：所述AlGaN基日盲紫外探測器包括沿設定方向依次設置的襯底、n型摻雜層、有源層和p型摻雜層，所述n型摻雜層表面設置有n型歐姆接觸電極，所述p型摻雜層表面設置有p型歐姆接觸電極。5.根據權利要求4所述的基于AlGaN基日盲紫外探測器的遠程火災實時監測系統，其特征在于：所述n型摻雜層包括n型AlyGa(1-y)N，所述有源層包括本征AlxGa(1-x)N，所述p型摻雜層包括p型AlyGa(1-y)N，其中y>x≥0.40，x根據截止波長進行調整，所述截止波長小于280nm；或者，所述n型摻雜層包括n型AlyGa(1-y)N，所述有源層包括組分漸變的本征AlxGa(1-x)N，所述p型摻雜層包括p型AlyGa(1-y)N，其中y>x，所述組分漸變的本征AlxGa(1-x)N的x值由0.40逐漸變化到小于y的某一個值，x根據截止波長進行調整，所述截止波長小于280nm；和/或，所述襯底的材質包括AlN/藍寶石復合材料；優選的，所述襯底中AlN的厚度為5～20μm；優選的，所述AlGaN基日盲紫外探測器的雪崩光電二極管的雪崩增益為104以上。6.根據權利要求2所述的基于AlGaN基日盲紫外探測器的遠程火災實時監測系統，其特征在于：所述AlGaN基日盲紫外探測器、放大器模塊、數據處理模塊、移動終...

【專利技術屬性】
技術研發人員：譚庶欣，朱鋒，劉天，宇凌，雪延，馮東東，牛壯，
申請(專利權)人：南通大學，
類型：發明
國別省市：江蘇,32