一种热成像测温式电气火灾监控探测器的制作方法

本实用新型涉及安全工程学科中电气火灾监控探测器，尤其是一种热成像测温式电气火灾监控探测器。

背景技术：

电气火灾监控系统属于火灾预报警系统，是诸多火灾预防手段的一种。安装电气火灾监控系统可以有效地遏制电气火灾事故的发生，保障国家财产和人民的生命财产安全。电气火灾监控系统的基本组成应包括电气火灾监控设备和电气火灾监控探测器，目前，工程实践过程中普遍使用的气火灾监控探测器主要有剩余电流式电气火灾监控探测器、测温式电气火灾监控探测器等产品。测温式电气火灾监控探测器由监控探测器和测温传感器所组成。

测温式电气火灾监控探测器在目前的工程应用中普遍采用的测温传感器主要为热敏电阻(半导体温度传感器)和线型温度传感器，其主要存在的问题如下：一是测温传感器的灵敏度不高，保护范围有限，为了保证测温传感器的探测效果，实现早期的预报警，工程安装通常采用接触式布置，将测温传感器固定在被探测对象的表面，这样不利于工程维护及检修。二是由于应用场所大多为高压场所，由于绝缘问题，也存在一定的使用局限性，再加上接触式安装，测温传感器易受高压干扰，导致其工作不稳定；三是受结构与探测机理的限制，一个测温传感器的保护范围有限，所以限制了测温传感器的保护范围，例如，半导体温度传感器采用点接触式测温，由于安装过程属于有线连接，在端子较多的配电设备和配电柜中，由于接线困难无法大面积敷设，但是局部敷设又无法实现全面的异常温度监控，因此具有一定的局限性；线型温度传感器采用线接触式测温，对配电柜这种多路进线、出线的探测，需采用针对其中的每一根进线或出线配备一个测温传感器保护的方式，此方式增加了工程设备成本，降低了工程应用性价比。

现有专利文献中，申请号为CN201521024990.9，名称为“一种电气火灾安全监控装置”的实用新型也集成了摄像头，但其不具有测温功能，只是对全景景象录像拍摄，温度监测是通过测温传感器完成的，因此这种方式依然无法克服测温传感器保护范围有限的问题。

综上所述，由于上述问题的存在，大大限制了测温式电气火灾监控探测器的应用范围，影响了探测器的电气火灾早期响应能力。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中存在的不足，提供一种热成像测温式电气火灾监控探测器，其利用红外热成像技术原理，具有高灵敏度，探测范围广，能够实现非接触式测温，远距离检测、宽区域监控，避免接触式安装带来的高压干扰，降低了工程设备成本，具有较强的早期电气火灾响应能力。可广泛应用于电力、石化、冶金、轨道交通、航空、森林等大空间高举架场所以及存在热故障的领域，实现火灾早期的监控预警，也可用于重要场所的安防监控。

为解决上述技术问题，本实用新型提出一种热成像测温式电气火灾监控探测器，包括信号采集处理电路、微控制器、电压转换电路、显示电路和总线，信号采集处理电路对采集的信息预处理后送到微控制器，微控制器对输入的信息进行分析与处理，转换成相应的温度信息，通过显示电路输出，总线包括监控探测器与外部的通信总线，监控探测器由与其级联的设备供电或者由单独的电源模块供电，电压转换电路可以根据需要给相关模块提供电源，还包括热成像摄像机，其与信号采集处理电路连接，用以探测目标物体自身辐射的红外热能，并通过信号采集处理电路将其转换成反应目标特征的实时物体表面的热图像和视频信号信息，输入微控制器。

通过上述总线，热成像测温式电气火灾监控探测器可以连接到与其级联的外部设备中，总线包括视频信息输出线、调试总线和状态信号输出线。

上述视频信息输出线包含模拟视频接口和/或数字视频接口。

上述模拟视频接口优选为PAL，数字视频接口优选为RJ45。

上述调试总线包含调试接口，优选为RS485。

为便于系统扩展，调试总线还包含Pbus接口。

上述状态信号输出线包含反映火警、故障输出的开关量接口。

上述与热成像测温式电气火灾监控探测器级联的外部设备包括电气火灾监控设备、火灾报警控制器。

进一步，热成像测温式电气火灾监控探测器与所述电气火灾监控设备、火灾报警控制器之间的通信还可以采用无线模式。

与现有技术相比，本实用新型技术方案的优点在于：

1，本实用新型涉及的热成像测温式电气火灾监控探测器利用了红外热成像技术原理，能够实现非接触式测温，远距离检测，宽区域监控，有效避免了接触式安装带来的高压干扰。

2，具有高灵敏度，探测范围广的特点。大大提高了测温式电气火灾监控探测器的早期电气火灾响应能力和报警准确性，在降低误报率的同时扩大了传感器的保护范围，提高了探测器的工程适用性。

3，可以有效降低工程设备成本，具有较强的早期电气火灾响应能力。

附图说明

图1为本实用新型的原理框图。

图2为本实用新型的一个具体实施例的机械结构示意图。

图3为监控探测器与电气火灾监控设备的连接示意图。

具体实施方式

现结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步详细的说明。

如图1所示，热成像测温式电气火灾监控探测器包括热成像摄像机、探测器(也称信号处理单元)。探测器包括微控制器电路、信号采集处理电路、电压转换电路、显示电路、报警输出、视频输出、RS485输出、RJ45输出、总线输出。作为一个具体实施例，热成像摄像机的主要参数为：监视距离：固定焦距，50m；、测温范围：-20℃～+650℃，精度±2％；像素：384×288；视场角：25^。×19^。。本探测器可以单独使用接入火灾报警控制器的输入模块的方式工作，也可以通过联网使用方式或无线方式接入电气火灾监控设备工作。

本实用新型利用红外热成像技术原理，通过热成像摄像机探测目标物体自身辐射的红外热能，并将其转换成反应目标特征的实时物体表面的热图像和视频等信号信息，并通过信号采集处理电路将热图像和视频等信号信息送到微机处理器，微机处理器对接收到的信号信息进行分析与处理，转换成相应的温度信息，并通过各种输出接口电路将目标物体的温度信息以不同的形式输出。

输出电路，包括显示电路、报警输出、视频输出、RS485输出、RJ45输出、总线输出等。其中，视频输出包括模拟视频接口和数字视频接口。模拟视频接口优选为PAL(50Hz)，数字视频接口优选为可以实现不低于1000Mbit/S、50帧/秒传输速率的网口，以传输可分析热图像数据。RS485输出为调试接口，供客户现场调试时选择使用。总线输出优选为Pbus。显示电路的功能包括被测目标物体的温度信息、报警与运行等状态信息的显示与查询；报警输出包括探测器的故障与火警信息的输出，其为开关量输出；其余的输出功能则根据不同的要求进行不同形式的输出。

如图2所示，其为探测器的一个具体实施例的机械结构示意图，窗口处设置热成像摄像机。图中，1为窗口，热成像摄像机安装与此，2为安装支架，3为进线口，4为接线端子，5为隔爆腔，防爆等级：隔爆B。

热成像测温式电气火灾监控探测系统与电气火灾监控设备的连接示意图如图3所示，系统由热成像测温式电气火灾监控探测器和电气火灾监控设备组成。热成像测温式电气火灾监控探测器通过总线与电气火灾监控设备连接，热成像测温式电气火灾监控探测器将探测到的目标物体或区域的温度等信息通过总线上传到电气火灾监控设备。总线包括电源线、通信线(光纤介质)、视频信息输出线(光纤介质)、调试总线、状态信号输出线(故障与火灾报警开关量信息输出)。具体实施中，电气火灾监控设备可以采用壁挂式结构，包含4个回路，每路可配接测温式电气火灾监控探测器8只。电气火灾监控设备最大可扩展至32个回路，所以，可配接探测器的数量理论上可以达到256只。如前所述，监控探测器除了如图3所示的与电气火灾监控设备的总线级联方式，还可以通过无线方式与电气火灾监控设备实现双向通信，或者接入火灾报警控制器输入模块的方式工作。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干变形和改进，比如对总线的种类所做的变化等，这些也应视为属于本实用新型的保护范围。