自動巡航成像的溫度檢測方法及檢測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種自動巡航成像的溫度檢測方法及檢測系統(tǒng)，包括將熱成像拍攝與自動巡航兩個步驟相結合，通過布設軌道的方式，利用自動巡航的軌道車，承載紅外熱成像儀來對工業(yè)設備溫度變化和溫度場分布進行實時監(jiān)測，產(chǎn)生實時圖像和溫度數(shù)據(jù)，對大型工業(yè)生產(chǎn)中的發(fā)熱設備的表面溫度進行有效檢測與跟蹤。本發(fā)明大大提高熱成像監(jiān)控范圍，減少人工工作量，提高溫度檢測實時性；解決了既有方法存在的人工檢測不方便不準確，工作量大，實時性差的問題，有顯著的經(jīng)濟效益。
【專利說明】自動巡航成像的溫度檢測方法及檢測系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種非接觸溫度檢測與自動巡航相結合的方法，對大型工業(yè)生產(chǎn)中的發(fā)熱設備的表面溫度進行有效檢測與跟蹤。
【背景技術】
[0002]大型工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常有發(fā)熱的器件設備，有的是工作副作用發(fā)熱，有的則是以發(fā)熱作為工作條件，不論哪一種發(fā)熱都不能超過一定的范圍，過高或過低都會對設備產(chǎn)生嚴重傷害并威脅生產(chǎn)安全。傳統(tǒng)的溫度檢測多是基于熱電偶、熱電阻、光纖傳導等方式，易受傳輸距離、導線電阻等因素影響，而且需將感溫元件緊貼在被測物表面，屬于接觸式測溫，對于設備的安全運行造成隱患，不能起到保障設備安全的作用。
[0003]新型非接觸式測溫方法中主要采用紅外測溫方式，因為物體的紅外輻射能量值與它的表面溫度的四次方成正比，紅外測溫方式就是通過光-電學系統(tǒng)把紅外探測器所探測到的物體紅外輻射能量信號轉換為電信號，從而獲取被測物體的表面溫度。但由于紅外探測器尺寸、視角有限、安裝位置與被測物體距離較遠等實際問題限制，不能有效的對大型工業(yè)設備整體進行測溫測量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在提供一種非接觸溫度檢測與自動巡航相結合的溫度檢測方法及檢測系統(tǒng)，通過布設軌道的方式，利用自動巡航的軌道車，承載紅外熱成像儀來對工業(yè)設備溫度變化和溫度場分布進行實時監(jiān)測，產(chǎn)生實時圖像和溫度數(shù)據(jù)，大大提高熱成像監(jiān)控范圍，減少人工工作量，提高溫度檢測實時性，有顯著的經(jīng)濟效益。
[0005]一種自動巡航成像的溫度檢測方法，包括:
[0006]I)紅外控制系統(tǒng)發(fā)送調(diào)取小車預定點指令；
[0007]2)軌道小車收到指令驅動自身在軌道上前進，檢測判斷是否到達預定點，若到達預定點則停止小車前進，同時向紅外控制系統(tǒng)發(fā)送到達預定點信號；
[0008]3)紅外控制系統(tǒng)收到到達預定點信號，同時發(fā)送調(diào)取云臺預置點指令；
[0009]4)云臺根據(jù)收到的指令驅動旋轉，并檢測是否到達預置點，若到達預置點，則停止驅動旋轉，同時發(fā)送云臺到達預置點信號；
[0010]5)紅外控制系統(tǒng)收到到達預置點信號，同時發(fā)送紅外熱像儀拍攝指令；
[0011]6)紅外熱像儀收到指令，拍攝紅外圖像，分析溫度數(shù)值并發(fā)送給紅外控制系統(tǒng)；
[0012]7)紅外控制系統(tǒng)對收到溫度圖像數(shù)據(jù)進行分析、管理與存儲。
[0013]所述步驟3)中的到達預定點信號、步驟5)中到達預置點信號以及步驟7)中的溫度圖像數(shù)據(jù)先經(jīng)視頻服務器轉換后，再由紅外控制系統(tǒng)接收。
[0014]所述步驟7)還包括根據(jù)拍攝時間、拍攝位置、溫度數(shù)值進行查詢、實時監(jiān)視、超溫
生敬口目。
[0015]所述超溫告警包括顯示告警信息，告警信息包括:報警發(fā)生時間、報警原因說明、監(jiān)測到的溫度數(shù)值、告警對應熱成像圖、溫度趨勢曲線以及溫度歷史記錄統(tǒng)計表。
[0016]本發(fā)明還提供一種自動巡航成像的溫度檢測系統(tǒng)，包括:
[0017]紅外控制系統(tǒng)，用于發(fā)送調(diào)取指令，接收軌道小車到達預定點信號，接收云臺到達預置點信號，控制軌道小車、云臺、紅外熱像儀運行，并對溫度圖像數(shù)據(jù)進行分析、管理與存儲；
[0018]軌道小車，用于根據(jù)收到的調(diào)取指令沿軌道布設方向運動，并檢測判斷是否到達預定點，到達預定點的同時向紅外控制系統(tǒng)發(fā)送到達信號；
[0019]云臺，用于根據(jù)收到的調(diào)取指令驅動旋轉，并檢測是否到達預置點，到達預置點的同時發(fā)送向紅外控制系統(tǒng)發(fā)送到達信號；
[0020]紅外熱像儀，用于拍攝紅外圖像，分析溫度數(shù)值。
[0021 ] 還包括視頻服務器，視頻服務器用于將所述紅外控制系統(tǒng)與軌道小車、云臺、紅外熱像儀之間傳輸信號的轉換。
[0022]所述紅外控制系統(tǒng)還用于根據(jù)拍攝時間、拍攝位置、溫度數(shù)值進行查詢、實時監(jiān)視、超溫告警。
[0023]所述超溫告警包括顯示告警信息，告警信息包括:報警發(fā)生時間、報警原因說明、監(jiān)測到的溫度數(shù)值、告警對應熱成像圖、溫度趨勢曲線以及溫度歷史記錄統(tǒng)計表。
[0024]與傳統(tǒng)的非接觸溫度檢測方式相比，人工攜帶紅外熱成像儀對被測位置進行拍攝，拍攝畫面由人工登記檢查每幅圖像中最高溫度，之后轉移至下一位置拍攝。本發(fā)明將成像拍攝與位置轉移兩個步驟結合一起，軌道小車承載熱成像儀在需要拍攝的位置之間行走，在拍攝位置停駐并通過紅外熱成像系統(tǒng)拍攝紅外圖像；實時傳送給紅外熱成像系統(tǒng)溫度檢測和登記，且可以給予超溫告警，大大減少人工工作量，提高檢測實時性。本發(fā)明還具備自動巡航優(yōu)點。利用軌道小車，自動拖動紅外熱成像儀在軌道上進行來回巡航，逐一在預定位置點停止并拍攝，根據(jù)預定位置點對每幅圖像和溫度數(shù)據(jù)進行保存，可以根據(jù)到達的預定點位，時間點，溫度值，溫度范圍進行查詢，便于故障告警追溯。
[0025]本發(fā)明將熱成像拍攝與自動巡航兩個步驟相結合，通過布設軌道的方式，利用自動巡航的軌道車，承載紅外熱成像儀來對工業(yè)設備溫度變化和溫度場分布進行實時監(jiān)測，產(chǎn)生實時圖像和溫度數(shù)據(jù)，對大型工業(yè)生產(chǎn)中的發(fā)熱設備的表面溫度進行有效檢測與跟蹤。本發(fā)明大大提高熱成像監(jiān)控范圍，減少人工工作量，提高溫度檢測實時性；解決了既有方法存在的人工檢測不方便不準確，工作量大，實時性差的問題，有顯著的經(jīng)濟效益。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1是本發(fā)明自動巡航成像的溫度檢測系統(tǒng)的結構示意圖；
[0027]圖2是本發(fā)明自動巡航成像的溫度檢測系統(tǒng)的安裝示意圖；
[0028]圖3是本發(fā)明自動巡航成像的溫度檢測方法的總體流程圖；
[0029]圖4是本發(fā)明熱成像測溫拍攝圖像示意圖；
[0030]圖5是本發(fā)明溫度超限告警示意圖；
[0031]圖6是本發(fā)明溫度歷史查詢示意圖。
【具體實施方式】[0032]如圖1所示，一種自動巡航成像的溫度檢測系統(tǒng)，包括紅外熱像儀、云臺、視頻服務器、交換機、軌道小車和紅外控制系統(tǒng)。視頻服務器、云臺、紅外熱像儀、交換機及其之間的連接線纜均承載于軌道小車之上。視頻服務器和軌道小車可預先設定攝像機旋轉角度和拍攝位置。軌道小車在給定的軌道上進行前后移動，紅外控制系統(tǒng)與視頻服務器、紅外熱像儀、云臺、軌道小車通過數(shù)據(jù)通訊相連(比如光纖通訊)，來實現(xiàn)軌道小車承載紅外熱成像儀進行移動拍攝的功能。軌道小車自動承載紅外熱成像儀在軌道上行駛，并停止在各個預定位置上，紅外控制系統(tǒng)控制紅外熱像儀在每個預定位置上對工業(yè)設備進行拍攝，產(chǎn)生溫度數(shù)據(jù)和實時圖像。
[0033]紅外控制系統(tǒng)通過光纖與交換機進行連接。通過視頻服務器接收紅外熱像儀傳送來的紅外熱圖像和視頻服務器處理后的溫度測量信息，并對這些信息進行收集展示和進一步處理存儲，以得出對熱成圖像的分析判斷結果。視頻服務器用于將紅外控制系統(tǒng)與軌道小車、云臺、紅外熱像儀之間傳輸信號的轉換。
[0034]視頻服務器與紅外熱像儀、云臺通過數(shù)據(jù)線相連，紅外控制系統(tǒng)控制命令經(jīng)由視頻服務器轉換后發(fā)送。紅外熱像儀和云臺接受控制指令后，自動旋轉調(diào)整角度焦距，進行熱成像拍攝并通過視頻服務器向紅外控制系統(tǒng)返回數(shù)據(jù)，不需要人工控制其旋轉調(diào)整或進行成像拍攝。
[0035]紅外控制系統(tǒng)通過光纖向視頻服務器發(fā)送控制命令，經(jīng)視頻服務器轉換后分別發(fā)送給軌道小車和云臺；達到旋轉云臺、控制軌道小車前進后退的作用，進而帶動紅外熱像儀在軌道上移動與停駐，并按照預定的位置和角度進行拍攝。紅外控制系統(tǒng)掌握發(fā)送指控制命令步調(diào)或節(jié)奏。
[0036]軌道小車根據(jù)收到的控制命令沿軌道布設方向前進、停止、后退。在預定的停止位置裝有金屬傳感器，當軌道小車運行到軌道上預定點時，軌道小車感應到后使自身減速并且準確停止定位；同時向紅外控制系統(tǒng)發(fā)出到達預定點信號，等待紅外熱像儀拍攝完畢再次啟動前進。由于偵測到傳感器而自動停駐并通過視頻服務器向紅外控制系統(tǒng)返回信號，不需要人工控制其停止或在紅外控制系統(tǒng)中設置停止位置。
[0037]如圖2所示，安裝時，承載軌道41布設在地面，軌道小車及紅外熱像儀42安裝在承載軌道41上，可沿軌道方向行進；承載軌道41上方布設拖纜軌道44，用于承載供電及通訊拖纜43 ;供電及通訊拖纜43懸垂于拖纜軌道44下，連接軌道小車和電氣控制柜45 ;紅外控制系統(tǒng)位于電氣控制柜45內(nèi)。
[0038]軌道布設在地面，軌道小車及紅外熱像儀安裝在軌道上，可沿軌道方向行進；軌道上方布設拖纜軌道，用于承載供電及通訊拖纜；供電及通訊拖纜懸垂于拖纜軌道下，連接軌道小車和電氣控制柜；紅外控制系統(tǒng)位于電氣控制柜內(nèi)。
[0039]如圖3所示，一種自動巡航成像的溫度檢測方法包括:紅外控制系統(tǒng)發(fā)送調(diào)取小車預定點指令20，軌道小車收到指令驅動自身在軌道上前進21，檢測判斷是否到達預定點22，若未到達預定點則繼續(xù)驅動前進；若到達預定點則停止小車前進，同時向紅外控制系統(tǒng)發(fā)送到達預定點信號23。
[0040]紅外控制系統(tǒng)收到到達預定點信號，同時發(fā)送調(diào)取云臺預置點指令24。云臺驅動自身旋轉25，并檢測是否到達預置點26，若未到達預置點，則繼續(xù)驅動旋轉；若到達預置點，則停止驅動云臺，同時發(fā)送云臺到達預置點信號27。[0041]紅外控制系統(tǒng)收到到達預置點信號，同時發(fā)送熱成像儀拍攝指令28。紅外熱成像儀收到指令，拍攝紅外圖像，分析溫度數(shù)值并發(fā)送給紅外控制系統(tǒng)29。
[0042]紅外控制系統(tǒng)收到溫度數(shù)值和圖像進行顯示30，如圖4所示的熱成像測溫拍攝圖像，然后開展下一次完整拍攝流程。利用紅外控制系統(tǒng)對溫度圖像數(shù)據(jù)分析、管理與存儲，可以根據(jù)拍攝時間，拍攝位置，溫度數(shù)值進行查詢，并實時監(jiān)視、給予超溫告警，實現(xiàn)對溫度數(shù)據(jù)的追溯、提高檢測實時性、降低人工工作量、減小工作危險性。
[0043]如圖5所示，超溫告警的告警顯示區(qū)域可以逐條顯示告警信息，每條報警信息包含:報警發(fā)生時間，報警原因說明，監(jiān)測到的溫度數(shù)值。選擇單條報警信息，會顯示出告警對應熱成像圖；對應多條報警信息點擊生成曲線，可生成溫度趨勢曲線，點擊生成表格可生成溫度歷史記錄統(tǒng)計表格。
[0044]如圖6所示的溫度歷史查詢實例圖中，紅外控制系統(tǒng)根據(jù)攝像機在各個預置點拍攝的溫度圖像，在圖像中提取區(qū)域最高溫度，填入溫度變化趨勢表，同時記錄該溫度的提取時間、預置點編號和說明信息。紅外控制系統(tǒng)根據(jù)溫度變化趨勢表中內(nèi)容，按照時間軸形成溫度變化趨勢曲線。
【權利要求】
1.一種自動巡航成像的溫度檢測方法，其特征在于包括: 1)紅外控制系統(tǒng)發(fā)送調(diào)取小車預定點指令； 2)軌道小車收到指令驅動自身在軌道上前進，檢測判斷是否到達預定點，若到達預定點則停止小車前進，同時向紅外控制系統(tǒng)發(fā)送到達預定點信號； 3)紅外控制系統(tǒng)收到到達預定點信號，同時發(fā)送調(diào)取云臺預置點指令； 4)云臺根據(jù)收到的指令驅動旋轉，并檢測是否到達預置點，若到達預置點，則停止驅動旋轉，同時發(fā)送云臺到達預置點信號； 5)紅外控制系統(tǒng)收到到達預置點信號，同時發(fā)送紅外熱像儀拍攝指令； 6)紅外熱像儀收到指令，拍攝紅外圖像，分析溫度數(shù)值并發(fā)送給紅外控制系統(tǒng)； 7)紅外控制系統(tǒng)對收到溫度圖像數(shù)據(jù)進行分析、管理與存儲。
2.根據(jù)權利要求1所述的自動巡航成像的溫度檢測方法，其特征在于，所述步驟3)中的到達預定點信號、步驟5)中到達預置點信號以及步驟7)中的溫度圖像數(shù)據(jù)先經(jīng)視頻服務器轉換后，再由紅外控制系統(tǒng)接收。
3.根據(jù)權利要求1所述的自動巡航成像的溫度檢測方法，其特征在于，所述步驟7)還包括根據(jù)拍攝時間、拍攝位置、溫度數(shù)值進行查詢、實時監(jiān)視、超溫告警。
4.根據(jù)權利要求3所述的自動巡航成像的溫度檢測方法，其特征在于，所述超溫告警包括顯示告警信息，告警信息包括:報警發(fā)生時間、報警原因說明、監(jiān)測到的溫度數(shù)值、告警對應熱成像圖、溫度趨勢曲線以及溫度歷史記錄統(tǒng)計表。
5.一種自動巡航成像的溫度檢測系統(tǒng)，其特征在于包括: 紅外控制系統(tǒng)，用于發(fā)送調(diào)取指令，接收軌道小車到達預定點信號，接收云臺到達預置點信號，控制軌道小車、云臺、紅外熱像儀運行，并對溫度圖像數(shù)據(jù)進行分析、管理與存儲； 軌道小車，用于根據(jù)收到的調(diào)取指令沿軌道布設方向運動，并檢測判斷是否到達預定點，到達預定點的同時向紅外控制系統(tǒng)發(fā)送到達信號； 云臺，用于根據(jù)收到的調(diào)取指令驅動旋轉，并檢測是否到達預置點，到達預置點的同時發(fā)送向紅外控制系統(tǒng)發(fā)送到達信號； 紅外熱像儀，用于拍攝紅外圖像，分析溫度數(shù)值。
6.根據(jù)權利要求5所述的自動巡航成像的溫度檢測系統(tǒng)，其特征在于，還包括視頻服務器，視頻服務器用于將所述紅外控制系統(tǒng)與軌道小車、云臺、紅外熱像儀之間傳輸信號的轉換。
7.根據(jù)權利要求5所述的自動巡航成像的溫度檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述紅外控制系統(tǒng)還用于根據(jù)拍攝時間、拍攝位置、溫度數(shù)值進行查詢、實時監(jiān)視、超溫告警。
8.根據(jù)權利要求7所述的自動巡航成像的溫度檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述超溫告警包括顯示告警信息，告警信息包括:報警發(fā)生時間、報警原因說明、監(jiān)測到的溫度數(shù)值、告警對應熱成像圖、溫度趨勢曲線以及溫度歷史記錄統(tǒng)計表。
【文檔編號】G01J5/10GK104034430SQ201410253947
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月9日 優(yōu)先權日:2014年6月9日
【發(fā)明者】侯宇, 黃樹欣, 陳德輝, 李娟
申請人:國電南瑞科技股份有限公司, 國電南瑞南京控制系統(tǒng)有限公司