CN101625267A - 热侦测系统及其侦测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热侦测系统及其侦测方法。此系统包括一旋转装置，其具有一旋转中心，并进行旋转；以及一热感应器，配置于该旋转装置上，该热感应器以非接触方式进行温度的侦测。该方法包括下列步骤：提供一旋转装置；配置一热感应器于该旋转装置上；旋转该旋转装置；以及使该热感应器以非接触的方式，进行温度的侦测。本发明提供的这种热侦测系统及其方法，能有效且经济地进行实时且大范围的温度侦测，甚至做智能型的监控，所以能防范因温度异常所引发的火灾、生产中断等严重灾害、公共安全及经济损失的问题，对于企业界、产业界，甚至一般民众都是一大福音。

Description

热侦测系统及其侦测方法

技术领域

本发明是指一种热侦测系统及其侦测方法。

背景技术

目前工厂与大楼中有许多安置于设备或电控箱内的电气设备与元件，因为长期运转、维护不当、负荷过大等原因导致设备异常并造成能源浪费、火灾、生产中断等问题，高科技厂一次电力中断常会造成百万至千万以上的损失，营运中断与商誉不佳的潜在损失更是难以估计，甚至可能造成人员的伤亡。由于设备内部或是电控箱内部的空间狭小，且电气元件的温度是以二维平面监测较佳，然而目前市面上没有适合的技术与产品可达到对该电器元件进行实时监控的要求，而是以热影像设备(价格在40万/台以上)进行一年或半年的定期检查，不但费时费力，且于未达巡检周期时间内，仍有可能发生上述的火灾、生产中断等严重问题，风险仍旧无法有效降低。

随着科技日新月异，生产设备也愈来愈精密、复杂、庞大而昂贵，例如是半导体及光电产业等高科技产业，上述风险所产生的损失也将较以往更加严重。因此，目前亟需一套有效且价格合理的解决方法，以根本解决上述问题，这对于企业的风险控管及安全管理上，都将产生莫大的帮助。

本发明研究团队经深入研究，终于开发出一套革新且有效的设备系统，并经多次的实验与改良，能以新颖的技术思维并以具有经济效益的方式，根本解决上述的风险问题，这对企业界、产业界，甚至一般民众将是一大福音。

发明内容

有鉴于此，本发明的一个目的在于提供一种热侦测系统，其包括：一旋转装置，其具有一旋转中心，并进行旋转；以及一热感应器，配置于该旋转装置上，该热感应器以非接触方式进行温度的侦测。

根据上述方案，其中该热侦测系统更包括：

一信号处理电路，其电耦合至该热感应器，该信号处理电路用以将该热感应器所侦测到的温度所对应的一电信号转换成一数字信号；

一控制单元，其电耦合至该信号处理电路及该旋转装置，且该控制单元用以接收来自该信号处理电路的该数字信号及用以控制该旋转装置，其中该控制单元电耦合至处理器的方式为无线及有线电耦合其中之一；

一处理器，其电耦合至该控制单元，用以处理该数字信号，其中该处理器为微处理器、计算机、数字信号处理器，及通用处理器其中之一。

根据上述方案，其中该热侦测系统更包括一警报装置，其电耦合至该处理器，该处理器将该热感应器所侦测到的温度值与一温度门限值作比较，并根据比较结果来决定是否致能该警报装置。

根据上述方案，其中该热侦测系统更包括至少三个热感应器，其配置在该旋转装置上的位置分布为依据转动元件的转动速度快慢来配置该热感应器的位置。

根据上述方案，其中该热感应器的侦测方向与该旋转中心的轴平行、朝外或向内。

根据上述方案，其中该热侦测系统更包括一储存装置，用以储存该热感应器所侦测到的温度值。

本发明的另一目的在于提供一种热侦测方法，包括下列步骤：提供一旋转装置；配置一热感应器于该旋转装置上；旋转该旋转装置；以及使该热感应器以非接触的方式，进行温度的侦测。

根据上述方案，其中该热侦测方法更包括下列步骤：提供一信号处理电路，其电耦合至该热感应器；使用该信号处理电路，将该热感应器所侦测到的温度其所对应的一电信号转换成一数字信号；提供一控制单元，其电耦合至该信号处理电路及该旋转装置至少其中之一；以及使用该控制单元，来接收来自该信号处理电路的该数字信号以及来控制该旋转装置。

根据上述方案，其中该热侦测方法更包括下列步骤：提供一处理器，其电耦合至该控制单元；设定一温度门限值；使用该处理器，来对该热感应器所侦测到的温度与该温度门限值进行比较；提供一警报器，其电耦合至该处理器；以及该处理器根据该热感应器所侦测到的温度与该温度门限值的比较结果，来决定是否致能该警报装置。

根据上述方案，其中该热侦测方法更包括下列步骤：储存该热感应器所侦测到的温度值于一储存装置；对储存于该储存装置的温度值数据进行分析，并根据该分析的结果来决定是否调整该温度门限值，其中该分析的方法为统计学分析方法。

根据上述方案，其中该热感应器为热电堆，或为红外线感应器。

本发明提供的这种热侦测系统及其方法，能有效且经济地进行实时且大范围的温度侦测，甚至做智能型的监控，所以能防范因温度异常所引发的火灾、生产中断等严重灾害、公共安全及经济损失的问题，对于企业界、产业界，甚至一般民众都是一大福音。

附图说明

图1为本发明第一实施例的热侦测系统示意图。

图2为本发明第二实施例的热侦测系统的各组成元件的电性连接关系示意图。

图3A及图3B为本发明第三实施例的热侦测系统的示意图。

图4A及图4B为本发明第四实施例的热侦测系统的示意图。

【主要部分代表符号说明】

1、2、3A、3B、4A、4B：热侦测系统

10、10A、10B、10C、10D：旋转装置

20、20A、20B、20C、20D：热感应器

30：信号处理电路

40：控制单元

50：处理器

60：警报装置

70：储存装置

100、100A、100B、100C、100D：待测物

具体实施方式

本发明将通过下述的较佳实施例并配合图示，作进一步的详细说明。

〔第一实施例〕

图1为本发明第一实施例的热侦测系统示意图。请参照图1，热感应器20配置于旋转装置10上，此热感应器20用来对于待测物100，进行非接触式的温度侦测。

本实施例中的热感应器20可以选择热电堆(thermopile)、红外线感应器，或其它非接触式的热感应器。如图1所示，本实施例的旋转装置10为一圆盘形状，此外，也可以是棒状，或其它各种可旋转形状。然而，为了延长旋转装置的使用寿命，所以旋转装置的旋转部分的形状最好能对称于旋转中心，或使其旋转部分的质心位于旋转中心上，也就是达到较佳的转动平衡，以避免转动时的晃动。至于旋转装置的转动频率，则可视实际须要进行调整。

另外，热感应器20在旋转装置10的配置位置，则可沿着旋转装置10的半径方向排列。至于热感应器20的数量，则依对于待测物的温度及其位置的相关程度的实际须求，进行适当的配置。由于旋转装置10的内圈扫过的区域范围较小，而外圈扫过的区域范围较大，所以当使用多个热感应器20时，可以将热感应器20配置为离旋转中心愈远愈密，即愈靠外圈愈密，来提升其扫过较大区域范围所须的精密度。

本实施例中的待测物100例如是电控箱，或其它须要严格温度管制的生产线、仪器或设备等。

在本实施例中，由于旋转装置10可以旋转的关系，使得热感应器20所能侦测的范围大为扩大，也就是说，可使用少量的热感应器20，即达成大面积范围的实时温度的侦测与监控，而不必对整个须要温度侦测的范围都密布热感应器，所以能大幅降低系统的成本。综合上述，本实施例能有效且经济地防范因温度异常所引发的火灾、生产中断等严重问题。

〔第二实施例〕

图2为本发明第二实施例的热侦测系统的各组成元件的电性连接关系示意图。请参照图2，本实施例的热侦测系统2中的信号处理电路30电连接至热感应器20，可以将热感应器20所侦测到的温度所对应的电信号转换成数字信号，以利做进一步的控制。

控制单元40则与信号处理电路30和旋转装置10分别电耦合。控制单元40可接收来自信号处理电路30的数字信号，并可控制旋转装置10的转动，例如：转速、转向等。控制单元40与处理器50的电耦合方式，可使用有线连接或透过无线通讯装置进行无线电连接，例如：无限射频(RF)、蓝芽或其它频段的无线通讯协议等，所以甚至可以进行远程及远距离的实时温度侦测与监控，以便做更复杂的处理与控制。此处理器50例如是微处理器、个人计算机、工业计算机、工作站、数字信号处理器，通用处理器等。处理器50可以对控制单元40所接收到的数字信号，进行更进一步的处理，例如：储存、运算、统计、分析、判断等。

另外，处理器50还可电连接至警报装置60，当热感应器20侦测到异常的温度时，处理器50可致能警报装置60，发出警报声响、警报灯号、警示性广播等，以防范灾害或损失于未然，或降低灾害或损失至最小程度。

〔第三实施例〕

图3A及图3B为本发明第三实施例的热侦测系统的示意图。请参照图3A，本实施例的热侦测系统3A中的热感应器20A配置在一弧形而中央内凹的旋转装置10A上，因此可以聚焦在待测物100A上，进行精密的温度侦测与监控。

此种聚焦型的设计也可以采用如图3B所示的热侦测系统3B的设计，其中热感应器20B配置在一垂直平面的旋转装置10B上，而愈靠外侧的热感应器20B则配置为往内的倾销角度愈大；愈靠旋转中心的热感应器20B则配置为往内的倾销角度愈小，如此，则同样具有对于待测物100B进行聚焦侦测与监控的效果。

〔第四实施例〕

图4A及图4B为本发明第四实施例的热侦测系统的示意图。请参照图4A，本实施例的热侦测系统4A中的热感应器20C配置在一弧形而中央外凸的旋转装置10C上，因此可以扩大侦测的范围，来对更大面积的待测物100C进行温度侦测与监控。

此种扩大侦测范围的设计也可以采用如图4B所示的热侦测系统4B的设计，其中热感应器20D配置在一垂直平面的旋转装置10D上，而愈靠外侧的热感应器20D则配置为往外的倾销角度愈大；愈靠旋转中心的热感应器20B则配置为往外的倾销角度愈小。如此，则同样可以对更大面积的待测物100D进行温度监控。总之，本实施例中的热侦测系统4A及4B，具有热侦测系统的本身所占面积较小，而能达到扩大温度侦测范围的功效。

〔第五实施例〕

本实施例则提供一种热侦测方法，可使用如上述第一至第四实施例中的热侦测系统，或其它热侦测系统。

请同时参照图1及图2，在本实施例中，首先提供旋转装置10，接着配置热感应器20于此旋转装置10上，启动旋转装置10进行旋转，使热感应器20以非接触的方式，对于待测物100进行温度的侦测。

由于运用旋转装置10进行旋转的关系，可使得热感应器20所能侦测的范围大为扩大，也就是说，可使用少量的热感应器20，达成大面积范围的实时温度的侦测与监控，而不必对整个须要温度侦测的范围都密布热感应器，所以能大幅降低系统的成本。

本实施例也可选择性地进一步包括下列方法：将信号处理电路30电耦合至该热感应器20，使用信号处理电路30，将热感应器20所侦测到的温度所对应的电信号转换成数字信号，以利做进一步的控制。

此外，本实施例也可选择性地使用控制单元40，将其电耦合至信号处理电路30及/或旋转装置10。可使控制单元40接收来自信号处理电路30的数字信号，以及控制旋转装置10，例如：调整转速、转向，甚至进行程序化控制等。

更进一步，本实施例也可选择使用处理器50，将其电耦合至控制单元40，并可在处理器50中设定一温度门限值，并将热感应器20所侦测到的温度与此温度门限值进行比较，例如：温度过高而超出此温度门限值时，则显示温度异常。

另外，处理器50也可将热感应器20所侦测到的温度所对应的数字信号储存在一储存装置70，此储存装置70例如是：硬盘、随身碟、CD、DVD、磁带等。

处理器50也可以对此多笔所侦测到的温度进行短、中、长时间的统计运算及分析，例如：计算其短、中、长时间的移动平均值及移动平均线、标准差等。这些分析结果可用来判断待测对象或本身系统是否须要进行校正，或者待测对象中的某些元件是否有老化的现象。此外，这些分析数据也可用来微调原来的温度门限值，以达到更有效而具智能型的监控。此外，也可使用并设定两个以上的温度门限值，例如：设定温度上限及下限的温度门限值，超出此温度范围即为异常。

另外，也可将处理器50电耦合至一警报器60，当温度异常时，可致能警报装置60，来发出警报声响、警报灯号、警示性的广播等，以防范灾害或损失于未然，或降低灾害或损失至最小程度。

综上所述，本发明提供一种热侦测系统及其方法，能有效且经济地进行实时且大范围的温度侦测，甚至做智能型的监控，所以能防范因温度异常所引发的火灾、生产中断等严重灾害、公共安全及经济损失的问题，对于企业界、产业界，甚至一般民众都是一大福音。

本发明得由熟悉本技艺的人士任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱本申请权利要求所欲保护的范围。

Claims (12)

1、一种热侦测系统，其特征在于，包括：

一旋转装置，其具有一旋转中心，并进行旋转；以及

一热感应器，配置于该旋转装置上，该热感应器以非接触方式进行温度的侦测。

2、根据权利要求1所述的热侦测系统，其特征在于，该热侦测系统更包括：

一信号处理电路，其电耦合至该热感应器，该信号处理电路用以将该热感应器所侦测到的温度所对应的一电信号转换成一数字信号；

一控制单元，其电耦合至该信号处理电路及该旋转装置，且该控制单元用以接收来自该信号处理电路的该数字信号及用以控制该旋转装置，其中该控制单元电耦合至该处理器的方式为无线及有线电耦合其中之一；

一处理器，其电耦合至该控制单元，用以处理该数字信号，其中该处理器为微处理器、计算机、数字信号处理器，及通用处理器其中之一。

3、根据权利要求2所述的热侦测系统，其特征在于，该热侦测系统更包括一警报装置，其电耦合至该处理器，该处理器将该热感应器所侦测到的温度值与一温度门限值作比较，并根据比较结果来决定是否致能该警报装置。

4、根据权利要求1所述的热侦测系统，其特征在于，其中该热感应器为热电堆，或为红外线感应器。

5、根据权利要求1所述的热侦测系统，其特征在于，更包括至少三个热感应器，其配置在该旋转装置上的位置分布为愈远离该旋转中心愈密。

6、根据权利要求1所述的热侦测系统，其特征在于，其中该热感应器的侦测方向与该旋转中心的轴平行、朝外或向内。

7、根据权利要求1所述的热侦测系统，其特征在于，更包括一储存装置，用以储存该热感应器所侦测到的温度值。

8、一种热侦测方法，其特征在于，包括下列步骤：

提供一旋转装置；

配置一热感应器于该旋转装置上；

旋转该旋转装置；以及

使该热感应器以非接触的方式，进行温度的侦测。

9、根据权利要求8所述的热侦测方法，其特征在于，更包括下列步骤：

提供一信号处理电路，其电耦合至该热感应器；

使用该信号处理电路，将该热感应器所侦测到的温度所对应的一电信号转换成一数字信号；

提供一控制单元，其电耦合至该信号处理电路及该旋转装置至少其中之一；以及

使用该控制单元，来接收来自该信号处理电路的该数字信号以及来控制该旋转装置。

10、根据权利要求9所述的热侦测方法，其特征在于，更包括下列步骤：

提供一处理器，其电耦合至该控制单元；

设定一温度门限值；

使用该处理器，来对该热感应器所侦测到的温度与该温度门限值进行比较；

提供一警报器，其电耦合至该处理器；以及

该处理器根据该热感应器所侦测到的温度与该温度门限值的比较结果，来决定是否致能该警报装置。

11、根据权利要求10所述的热侦测方法，其特征在于，更包括下列步骤：

储存该热感应器所侦测到的温度值于一储存装置；

对储存于该储存装置的温度值数据进行分析，并根据该分析的结果来决定是否调整该温度门限值，其中该分析的方法为统计学分析方法。

12、根据权利要求8所述的热侦测方法，其特征在于，其中该热感应器为热电堆，或为红外线感应器。

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