自动巡航成像的温度检测方法及检测系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种自动巡航成像的温度检测方法及检测系统，包括将热成像拍摄与自动巡航两个步骤相结合，通过布设轨道的方式，利用自动巡航的轨道车，承载红外热成像仪来对工业设备温度变化和温度场分布进行实时监测，产生实时图像和温度数据，对大型工业生产中的发热设备的表面温度进行有效检测与跟踪。本发明大大提高热成像监控范围，减少人工工作量，提高温度检测实时性；解决了既有方法存在的人工检测不方便不准确，工作量大，实时性差的问题，有显著的经济效益。
【专利说明】自动巡航成像的温度检测方法及检测系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种非接触温度检测与自动巡航相结合的方法，对大型工业生产中的发热设备的表面温度进行有效检测与跟踪。
【背景技术】
[0002]大型工业生产中经常有发热的器件设备，有的是工作副作用发热，有的则是以发热作为工作条件，不论哪一种发热都不能超过一定的范围，过高或过低都会对设备产生严重伤害并威胁生产安全。传统的温度检测多是基于热电偶、热电阻、光纤传导等方式，易受传输距离、导线电阻等因素影响，而且需将感温元件紧贴在被测物表面，属于接触式测温，对于设备的安全运行造成隐患，不能起到保障设备安全的作用。
[0003]新型非接触式测温方法中主要采用红外测温方式，因为物体的红外辐射能量值与它的表面温度的四次方成正比，红外测温方式就是通过光-电学系统把红外探测器所探测到的物体红外辐射能量信号转换为电信号，从而获取被测物体的表面温度。但由于红外探测器尺寸、视角有限、安装位置与被测物体距离较远等实际问题限制，不能有效的对大型工业设备整体进行测温测量。
【发明内容】
[0004]本发明旨在提供一种非接触温度检测与自动巡航相结合的温度检测方法及检测系统，通过布设轨道的方式，利用自动巡航的轨道车，承载红外热成像仪来对工业设备温度变化和温度场分布进行实时监测，产生实时图像和温度数据，大大提高热成像监控范围，减少人工工作量，提高温度检测实时性，有显著的经济效益。
[0005]一种自动巡航成像的温度检测方法，包括:
[0006]I)红外控制系统发送调取小车预定点指令；
[0007]2)轨道小车收到指令驱动自身在轨道上前进，检测判断是否到达预定点，若到达预定点则停止小车前进，同时向红外控制系统发送到达预定点信号；
[0008]3)红外控制系统收到到达预定点信号，同时发送调取云台预置点指令；
[0009]4)云台根据收到的指令驱动旋转，并检测是否到达预置点，若到达预置点，则停止驱动旋转，同时发送云台到达预置点信号；
[0010]5)红外控制系统收到到达预置点信号，同时发送红外热像仪拍摄指令；
[0011]6)红外热像仪收到指令，拍摄红外图像，分析温度数值并发送给红外控制系统；
[0012]7)红外控制系统对收到温度图像数据进行分析、管理与存储。
[0013]所述步骤3)中的到达预定点信号、步骤5)中到达预置点信号以及步骤7)中的温度图像数据先经视频服务器转换后，再由红外控制系统接收。
[0014]所述步骤7)还包括根据拍摄时间、拍摄位置、温度数值进行查询、实时监视、超温
生敬口目。
[0015]所述超温告警包括显示告警信息，告警信息包括:报警发生时间、报警原因说明、监测到的温度数值、告警对应热成像图、温度趋势曲线以及温度历史记录统计表。
[0016]本发明还提供一种自动巡航成像的温度检测系统，包括:
[0017]红外控制系统，用于发送调取指令，接收轨道小车到达预定点信号，接收云台到达预置点信号，控制轨道小车、云台、红外热像仪运行，并对温度图像数据进行分析、管理与存储；
[0018]轨道小车，用于根据收到的调取指令沿轨道布设方向运动，并检测判断是否到达预定点，到达预定点的同时向红外控制系统发送到达信号；
[0019]云台，用于根据收到的调取指令驱动旋转，并检测是否到达预置点，到达预置点的同时发送向红外控制系统发送到达信号；
[0020]红外热像仪，用于拍摄红外图像，分析温度数值。
[0021 ] 还包括视频服务器，视频服务器用于将所述红外控制系统与轨道小车、云台、红外热像仪之间传输信号的转换。
[0022]所述红外控制系统还用于根据拍摄时间、拍摄位置、温度数值进行查询、实时监视、超温告警。
[0023]所述超温告警包括显示告警信息，告警信息包括:报警发生时间、报警原因说明、监测到的温度数值、告警对应热成像图、温度趋势曲线以及温度历史记录统计表。
[0024]与传统的非接触温度检测方式相比，人工携带红外热成像仪对被测位置进行拍摄，拍摄画面由人工登记检查每幅图像中最高温度，之后转移至下一位置拍摄。本发明将成像拍摄与位置转移两个步骤结合一起，轨道小车承载热成像仪在需要拍摄的位置之间行走，在拍摄位置停驻并通过红外热成像系统拍摄红外图像；实时传送给红外热成像系统温度检测和登记，且可以给予超温告警，大大减少人工工作量，提高检测实时性。本发明还具备自动巡航优点。利用轨道小车，自动拖动红外热成像仪在轨道上进行来回巡航，逐一在预定位置点停止并拍摄，根据预定位置点对每幅图像和温度数据进行保存，可以根据到达的预定点位，时间点，温度值，温度范围进行查询，便于故障告警追溯。
[0025]本发明将热成像拍摄与自动巡航两个步骤相结合，通过布设轨道的方式，利用自动巡航的轨道车，承载红外热成像仪来对工业设备温度变化和温度场分布进行实时监测，产生实时图像和温度数据，对大型工业生产中的发热设备的表面温度进行有效检测与跟踪。本发明大大提高热成像监控范围，减少人工工作量，提高温度检测实时性；解决了既有方法存在的人工检测不方便不准确，工作量大，实时性差的问题，有显著的经济效益。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1是本发明自动巡航成像的温度检测系统的结构示意图；
[0027]图2是本发明自动巡航成像的温度检测系统的安装示意图；
[0028]图3是本发明自动巡航成像的温度检测方法的总体流程图；
[0029]图4是本发明热成像测温拍摄图像示意图；
[0030]图5是本发明温度超限告警示意图；
[0031]图6是本发明温度历史查询示意图。
【具体实施方式】[0032]如图1所示，一种自动巡航成像的温度检测系统，包括红外热像仪、云台、视频服务器、交换机、轨道小车和红外控制系统。视频服务器、云台、红外热像仪、交换机及其之间的连接线缆均承载于轨道小车之上。视频服务器和轨道小车可预先设定摄像机旋转角度和拍摄位置。轨道小车在给定的轨道上进行前后移动，红外控制系统与视频服务器、红外热像仪、云台、轨道小车通过数据通讯相连(比如光纤通讯)，来实现轨道小车承载红外热成像仪进行移动拍摄的功能。轨道小车自动承载红外热成像仪在轨道上行驶，并停止在各个预定位置上，红外控制系统控制红外热像仪在每个预定位置上对工业设备进行拍摄，产生温度数据和实时图像。
[0033]红外控制系统通过光纤与交换机进行连接。通过视频服务器接收红外热像仪传送来的红外热图像和视频服务器处理后的温度测量信息，并对这些信息进行收集展示和进一步处理存储，以得出对热成图像的分析判断结果。视频服务器用于将红外控制系统与轨道小车、云台、红外热像仪之间传输信号的转换。
[0034]视频服务器与红外热像仪、云台通过数据线相连，红外控制系统控制命令经由视频服务器转换后发送。红外热像仪和云台接受控制指令后，自动旋转调整角度焦距，进行热成像拍摄并通过视频服务器向红外控制系统返回数据，不需要人工控制其旋转调整或进行成像拍摄。
[0035]红外控制系统通过光纤向视频服务器发送控制命令，经视频服务器转换后分别发送给轨道小车和云台；达到旋转云台、控制轨道小车前进后退的作用，进而带动红外热像仪在轨道上移动与停驻，并按照预定的位置和角度进行拍摄。红外控制系统掌握发送指控制命令步调或节奏。
[0036]轨道小车根据收到的控制命令沿轨道布设方向前进、停止、后退。在预定的停止位置装有金属传感器，当轨道小车运行到轨道上预定点时，轨道小车感应到后使自身减速并且准确停止定位；同时向红外控制系统发出到达预定点信号，等待红外热像仪拍摄完毕再次启动前进。由于侦测到传感器而自动停驻并通过视频服务器向红外控制系统返回信号，不需要人工控制其停止或在红外控制系统中设置停止位置。
[0037]如图2所示，安装时，承载轨道41布设在地面，轨道小车及红外热像仪42安装在承载轨道41上，可沿轨道方向行进；承载轨道41上方布设拖缆轨道44，用于承载供电及通讯拖缆43 ;供电及通讯拖缆43悬垂于拖缆轨道44下，连接轨道小车和电气控制柜45 ;红外控制系统位于电气控制柜45内。
[0038]轨道布设在地面，轨道小车及红外热像仪安装在轨道上，可沿轨道方向行进；轨道上方布设拖缆轨道，用于承载供电及通讯拖缆；供电及通讯拖缆悬垂于拖缆轨道下，连接轨道小车和电气控制柜；红外控制系统位于电气控制柜内。
[0039]如图3所示，一种自动巡航成像的温度检测方法包括:红外控制系统发送调取小车预定点指令20，轨道小车收到指令驱动自身在轨道上前进21，检测判断是否到达预定点22，若未到达预定点则继续驱动前进；若到达预定点则停止小车前进，同时向红外控制系统发送到达预定点信号23。
[0040]红外控制系统收到到达预定点信号，同时发送调取云台预置点指令24。云台驱动自身旋转25，并检测是否到达预置点26，若未到达预置点，则继续驱动旋转；若到达预置点，则停止驱动云台，同时发送云台到达预置点信号27。[0041]红外控制系统收到到达预置点信号，同时发送热成像仪拍摄指令28。红外热成像仪收到指令，拍摄红外图像，分析温度数值并发送给红外控制系统29。
[0042]红外控制系统收到温度数值和图像进行显示30，如图4所示的热成像测温拍摄图像，然后开展下一次完整拍摄流程。利用红外控制系统对温度图像数据分析、管理与存储，可以根据拍摄时间，拍摄位置，温度数值进行查询，并实时监视、给予超温告警，实现对温度数据的追溯、提高检测实时性、降低人工工作量、减小工作危险性。
[0043]如图5所示，超温告警的告警显示区域可以逐条显示告警信息，每条报警信息包含:报警发生时间，报警原因说明，监测到的温度数值。选择单条报警信息，会显示出告警对应热成像图；对应多条报警信息点击生成曲线，可生成温度趋势曲线，点击生成表格可生成温度历史记录统计表格。
[0044]如图6所示的温度历史查询实例图中，红外控制系统根据摄像机在各个预置点拍摄的温度图像，在图像中提取区域最高温度，填入温度变化趋势表，同时记录该温度的提取时间、预置点编号和说明信息。红外控制系统根据温度变化趋势表中内容，按照时间轴形成温度变化趋势曲线。
【权利要求】
1.一种自动巡航成像的温度检测方法，其特征在于包括: 1)红外控制系统发送调取小车预定点指令； 2)轨道小车收到指令驱动自身在轨道上前进，检测判断是否到达预定点，若到达预定点则停止小车前进，同时向红外控制系统发送到达预定点信号； 3)红外控制系统收到到达预定点信号，同时发送调取云台预置点指令； 4)云台根据收到的指令驱动旋转，并检测是否到达预置点，若到达预置点，则停止驱动旋转，同时发送云台到达预置点信号； 5)红外控制系统收到到达预置点信号，同时发送红外热像仪拍摄指令； 6)红外热像仪收到指令，拍摄红外图像，分析温度数值并发送给红外控制系统； 7)红外控制系统对收到温度图像数据进行分析、管理与存储。
2.根据权利要求1所述的自动巡航成像的温度检测方法，其特征在于，所述步骤3)中的到达预定点信号、步骤5)中到达预置点信号以及步骤7)中的温度图像数据先经视频服务器转换后，再由红外控制系统接收。
3.根据权利要求1所述的自动巡航成像的温度检测方法，其特征在于，所述步骤7)还包括根据拍摄时间、拍摄位置、温度数值进行查询、实时监视、超温告警。
4.根据权利要求3所述的自动巡航成像的温度检测方法，其特征在于，所述超温告警包括显示告警信息，告警信息包括:报警发生时间、报警原因说明、监测到的温度数值、告警对应热成像图、温度趋势曲线以及温度历史记录统计表。
5.一种自动巡航成像的温度检测系统，其特征在于包括: 红外控制系统，用于发送调取指令，接收轨道小车到达预定点信号，接收云台到达预置点信号，控制轨道小车、云台、红外热像仪运行，并对温度图像数据进行分析、管理与存储； 轨道小车，用于根据收到的调取指令沿轨道布设方向运动，并检测判断是否到达预定点，到达预定点的同时向红外控制系统发送到达信号； 云台，用于根据收到的调取指令驱动旋转，并检测是否到达预置点，到达预置点的同时发送向红外控制系统发送到达信号； 红外热像仪，用于拍摄红外图像，分析温度数值。
6.根据权利要求5所述的自动巡航成像的温度检测系统，其特征在于，还包括视频服务器，视频服务器用于将所述红外控制系统与轨道小车、云台、红外热像仪之间传输信号的转换。
7.根据权利要求5所述的自动巡航成像的温度检测系统，其特征在于，所述红外控制系统还用于根据拍摄时间、拍摄位置、温度数值进行查询、实时监视、超温告警。
8.根据权利要求7所述的自动巡航成像的温度检测系统，其特征在于，所述超温告警包括显示告警信息，告警信息包括:报警发生时间、报警原因说明、监测到的温度数值、告警对应热成像图、温度趋势曲线以及温度历史记录统计表。
【文档编号】G01J5/10GK104034430SQ201410253947
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年6月9日 优先权日:2014年6月9日
【发明者】侯宇, 黄树欣, 陈德辉, 李娟
申请人:国电南瑞科技股份有限公司, 国电南瑞南京控制系统有限公司