红外测温装置和系统的制作方法_2

文档序号:9233829阅读:来源:国知局
的待检测区域,每个所述待检测区域设置至少一个所述红外阵列传感器101;
[0041]具体的,请参阅图2,图2为本发明实施例提供的红外阵列传感器的结构图。如图2所示,所述红外阵列传感器101包括:
[0042]发射红外线并获取所述电力设备待检测区域红外图像各像素点图样的数字有源热电堆阵列传感器1011、与所述数字有源热电堆阵列传感器1011相连接的低噪声斩波放大器1012、与所述低噪声斩波放大器1012相连接的模数转换器1013,与所述模数转换器1013相连接的RAM (random access memory,随机存储器)1014,以及与所述RAM相连接的I2C(Inter — Integrated Circuit)总线接口 1015。
[0043]具体的,请参阅图3,图3为本发明实施例提供的红外区域温度采集器的结构图。如图3所示,所述红外区域温度采集器102包括:
[0044]记录有所述红外阵列传感器101的编号以及解析与所述红外阵列传感器101的编号相对应的所述电力设备待检测区域红外图像各像素点图样得到对应温度值的单片机1021和显示所述电力设备待检测区域红外图像各像素点图样所对应的温度值的显示屏1022,所述单片机1021与所述红外阵列传感器101的I2C总线接口 1015相连接。
[0045]具体的,单片机1021通过解析与所述红外阵列传感器101的编号相对应的所述电力设备待检测区域红外图像各像素点图样能够得到对应温度值,可选的,控制显示屏显示电力设备待检测区域面的最高温度值、最低温度值、平均温度值以及视场温度分布值。
[0046]具体的,可选的,本发明提供的红外测温装置,所述数字有源热电堆阵列传感器1011采用16乘4(16*4)像素数字有源热电堆阵列传感器封装。可选的,本发明提供的红外测温装置,采用16X4像素数字有源热电堆阵列传感器封装,集成信号的处理和存储,每个像素都对应有低噪声斩波放大器和高速模数转换器,可覆盖-20摄氏度?300摄氏度的温度范围,提供0.5?64赫兹的帧速率。在O摄氏度?50摄氏度温度范围内使用时可保持±1.5摄氏度的精确度。视场为60度xl5度。可以将每个像素的测量结果存于RAM中,夕卜部单片机可通过I2C总线获取不同地址RAM中的数据,以建立热图像或计算图像中每点的温度。
[0047]进一步的,可选的,本发明提供的红外测温装置,所述红外阵列传感器101还包括:
[0048]与所述I2C总线接口1015相连接,存储所述电力设备待检测区域红外图像各像素点图样的EPROM(ErasabIe Programmable Read Only Memory,可擦除可编程只读寄存器)。
[0049]进一步的,可选的,本发明提供的红外测温装置,所述红外区域温度采集器102还包括:
[0050]与所述单片机1021相连接,任意一像素点图样所对应的温度值超过预设温度值时进行报警的报警器。
[0051]进一步的,可选的,本发明提供的红外测温装置,所述红外区域温度采集器102的显示屏 1022,为 IXD (Liquid Crystal Display,液晶显示器)。
[0052]进一步的,可选的,本发明提供的红外测温装置,所述红外区域温度采集器102还包括:
[0053]与所述单片机1021相连接的以太网通讯端口。
[0054]需要说明的是,应用本发明提供的技术方案的前提是,在待检测电力设备的每个待检测区域设置一个所述红外阵列传感器,可选的,设置一个即可。
[0055]本发明提供了一种红外测温装置和系统。本发明提供的技术方案,红外阵列传感器与红外区域温度采集器相连接,所述红外阵列传感器设置在待检测电力设备的待检测区域,每个所述待检测区域设置至少一个所述红外阵列传感器,所述红外阵列传感器包括发射红外线并获取所述电力设备待检测区域红外图像各像素点图样的数字有源热电堆阵列传感器、与所述数字有源热电堆阵列传感器相连接的低噪声斩波放大器、与所述低噪声斩波放大器相连接的模数转换器,与所述模数转换器相连接的RAM,以及与所述随机存储器相连接的I2C总线接口,通过数字有源热电堆阵列传感器能够直接获取电力设备待检测区域红外图像各像素点图样,然后经过低噪声斩波放大器和模数转换器进行数字滤波,继而存储在RAM中,所述红外区域温度采集器的单片机记录有所述红外阵列传感器编号并通过与所述红外阵列传感器的I2C总线接口从红外阵列传感器的RAM中获取与所述红外阵列传感器编号相对应的所述电力设备待检测区域红外图像各像素点图样并进行解析得到对应的温度值,红外区域温度采集器的显示屏用于显示所述电力设备待检测区域红外图像各像素点图样所对应的温度值,因此,本发明提供的技术方案,巡检人员只需要查看温度即可,不再需要人为对电力设备进行温度测量,在减少人工巡查的方式工作量较大的问题的同时,能够实现对所有需测量电力设备的温度测量,有效减少现有技术中抽检的方式可能带来的安全隐患,从而更有利于电网的安全运行。
[0056]另外,本发明实施例提供的技术方案,红外阵列传感器自动对待检测电力设备的待检测区域进行测量,红外区域温度采集器对测量结果进行解析的到温度值,比较准确,能够避免人为测量时,测量准确度受人为因素影响的问题。
[0057]需要说明的是,变电站等场所,需检测的电力设备众多,即使采用了上述本发明提供的红外测温装置,仍需要巡检人员去查看各个红外区域温度采集器的显示屏,虽相对于现有技术已经有了很大的进步,但仍存在可以进步的空间。为此,本发明还公开了一种红外测温系统。
[0058]请参阅图4,图4为本发明实施例提供的一种红外测温系统的结构图。如图4所示,该系统包括:
[0059]红外阵列传感器401、与所述红外阵列传感器401相连接的红外区域温度采集器402、与所述红外区域温度采集器402相连接的通讯设备403和与所述通讯设备403相连接的上位机404 ;所述红外阵列传感器401设置在待检测电力设备的待检测区域,每个所述待检测区域设置至少一个所述红外阵列传感器401 ;
[0060]所述红外阵列传感器401包括发射红外线并获取所述电力设备待检测区域红外图像各像素点图样的数字有源热电堆阵列传感器、与所述数字有源热电堆阵列传感器相连接的低噪声斩波放大器、与所述低噪声斩波放大器相连接的模数转换器,与所述模数转换器相连接的随机存储器RAM,以及与所述随机存储器RAM相连接的I2C总线接口 ;
[0061]所述红外区域温度采集器402包括记录有所述红外阵列传感器401编号以及解析与所述红外阵列传感器401编号相对应的所述电力设备待检测区域红外图像各像素点图样得到对应温度值的单片机、显示所述电力设备待检测区域红外图像各像素点图样所对应的温度值的显示屏和第一以太网端口,所述单片机与所述红外阵列传感器401的I2C总线接口相连接;
[0062]所述通讯设备403包括接所述红外区域温度采集器402通过所述第一以太网端口发送的第一报文的第二以太网端口、将分别与每个所述红外区域温度采集器402相对应的所述第一报文和所述红外区域温度采集器402网络之间互连的协议IP地址打包为第二报文的转换器以及发送所述第二报文的第三以太网端口 ;所述第一报文包括所述红外阵列传感器401编号以及与所述红外阵列传感器401编号相对应的所述电力设备待检测区域红外图像各像素点图样所对应的温度值;所述第二以太网端口和所述第三以太网端口分别与所述转换器相连接;
[0063]所述上位机404包括接收所述第二报文的第四以太网端口、接收用户输入指令的输入设备、依照所述输入指令对所述第二报文进行解析和调整得到解析结果的控制器以及显示所述解析结果的显示装置;所述第四以太网端口、所述输入设备和所述显示装置分别与所述控制器相连接。
[0064]具体的,用户可以通过输入设备向控制器发送输入指令,输入指令,可选的,包括生成各个监测对象视场温度分布图、区域温度的历史趋势图以及用户需要的其他各类图形和统计报表,因此,操作人员能十分方便地完成查询工作,在上位机位置即可实现对所有待检测电力设备的待检测区域的温度查询,不需要去巡视各个红外区域温度采集器,从而能够节省人力,进一步提高工作效率。
[0065]具体的,可选的,所述控制器为嵌入式控制器。
[0066]具体的,可选的,本发明提供的红外测温系统,所述上位机404还包括:
[0067]与所述控制器相连接,当任意一像素点图样所对应的温度值超过预设温度值时,发送报警信息至设定无线移动终端的无线通信装置。通过无线通信装置能够实现自动报警,从而能够提高电网安全的自动化管理水平。
[0068]具体的,可选的,本发明提供的红外测温系统,所述上位机404还包括:
[0069]与所述控制器相连接的网络接口,通过网络接口可以实现与外部网络的连接。
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