CN110232795A - 一种基于红外热成像技术的监控方法以及系统 - Google Patents

一种基于红外热成像技术的监控方法以及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种基于红外线成像技术的监控系统，包括：绕热电设备的外周面进行设置的轨道；沿所述轨道按预设周期进行运动的图像采集装置；显控装置；存储装置；报警装置。其中，所述显控装置显示来自于所图像采集装置所采集的热电设备的红外热成像数据，根据所述红外热成像数据得到温度数值，将所述温度数值与预存在所述存储装置内的预设温度阈值进行比较，根据比较结果控制报警装置进行工作。本发明实现了全面的对热电设备进行实时火灾预警，提高了安全性，能够及时的发现热电设备的温度异常，并做出相应的火灾防备工作。

Description

一种基于红外热成像技术的监控方法以及系统
技术领域
本发明涉及消防领域，特别是涉及一种基于红外热成像技术的监控方法。
背景技术
在我国工厂中的热电设备火灾发生频繁，为工厂带来巨大的经济损失和重大的事故隐患，因此在工厂内安装独立的火灾监测、温度监测等报警系统尤为重要，当前的报警系统主要通过使用温度传感器或烟雾传感器来做为点式探测，探测某一范围内的温度大小以及烟雾浓度，其探测范围有限，具有一定的局限性，无法全面的对热电设备进行实时火灾预警。
发明内容
为解决上述所提出的技术问题，本发明第一方面提出一种基于红外线成像技术的监控系统，包括：
绕热电设备的外周面进行设置的轨道；
沿所述轨道按预设周期进行运动的图像采集装置；
显控装置；
存储装置；
报警装置。
其中，所述显控装置显示来自于所图像采集装置所采集的热电设备的红外热成像数据，根据所述红外热成像数据得到温度数值，将所述温度数值与预存在所述存储装置内的预设温度阈值进行比较，根据比较结果控制报警装置进行工作。
优选地，当所述温度数值大于所述预设温度阈值时，所述显控装置控制报警装置进行报警。
优选地，所述图像采集装置还用于采集热电设备的可见光图像数据，所述显控装置用于显示所述可见光图像数据。
优选地，还包括：
消防装置；
所述消防装置包括水泵以及与所述水泵连接的喷头，所述水泵基于来自于所述显控装置的灭火指令来进行工作，以使得所述喷头向所述热电设备的外周面进行喷水。
优选地，还包括：
气体采集装置；
所述气体采集装置设置于所述热电设备上，所述显控装置显示来自于所述气体采集装置所采集的气体种类数据，根据所述气体种类数据得到气体种类，将所述气体种类与预存在所述存储装置内的有毒气体种类进行对比，根据对比结果控制报警装置进行工作。
优选地，当所述气体种类与预存的有毒气体种类对比成功时，所述显控装置控制报警装置进行报警。
本发明第二方面提出一种利用所述的监控系统的监控方法，包括以下步骤：
所述图像采集装置沿所述轨道按预设周期进行运动并采集热电设备的红外热成像数据；
所述显控装置显示所述红外热成像数据；
所述显控装置根据所述红外热成像数据得到温度数值；
所述显控装置将所述温度数值与预存在所述存储装置内的预设温度阈值进行比较，根据比较结果控制报警装置进行工作。
优选地，所述图像采集装置还用于采集热电设备的可见光图像数据，所述显控装置用于显示所述可见光图像数据。
优选地，还包括：
消防装置；
所述消防装置包括水泵以及与所述水泵连接的喷头，所述水泵基于来自于所述显控装置的灭火指令来进行工作，以使得所述喷头向所述热电设备的外周面进行喷水。
优选地，还包括：
气体采集装置；
所述气体采集装置设置于所述热电设备上，所述显控装置显示来自于所述气体采集装置所采集的气体种类数据，根据所述气体种类数据得到气体种类，将所述气体种类与预存在所述存储装置内的有毒气体种类进行对比，根据对比结果控制报警装置进行工作。
本发明的有益效果如下：
本发明所述技术方案具有原理明确、设计简单的优点，当与图像采集装置所采集到的红外热成像数据相对应的温度数值大于预设温度阈值时，则说明热电设备表面的温度较高，很可能发生了火灾，这时，显控装置则会通过控制报警装置来进行报警，进一步的提醒工作人员前去查看并进行相应的消防工作，由于本发明中的图像采集装置能够在轨道上绕着热电设备在预设周期下进行运动，因此，图像采集装置能够在一个周期下对热电设备的外周面的红外热成像数据进行全面的采集，从而实现全面的对热电设备进行实时火灾预警，提高了安全性，能够及时的发现热电设备的温度异常，并做出相应的火灾防备工作。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1示出本发明的第一个实施例提出的一种基于红外线成像技术的监控系统的结构框图；
图2示出本实施例的一个具体实施方式的结构框图；
图3示出本实施例的另一个具体实施方式的结构框图；
图4示出本发明的第一个实施例提出的一种利用上述的监控系统的监控方法的流程图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
为解决背景技术中提出的技术问题，图1示出本发明的第一个实施例提出的一种基于红外线成像技术的监控系统的结构框图，如图1所示，所述监控系统包括：绕热电设置的外周面进行设置的轨道、沿所述轨道按预设周期进行运动的图像采集装置、显控装置、存储装置以及报警装置。
具体的，轨道可设置在热电设备所在房间内的墙壁上，其绕着热电设备的外周面进行设置，图像采集装置设置在轨道上，图像采集装置可沿着轨道进行运动，其中，图像采集装置在轨道上运动的具体实现方式本实施例对此不做具体限定，示例性的，在本实施例的一个具体实施方式中，图像采集装置自身可设置有驱动轮以及带动所述驱动轮进行转动的电机，图像采集装置能够在电机的驱动下，依靠驱动轮在轨道上进行运动。
在本实施例中，图像采集装置主要用于采集热电设备的红外热成像数据，其具体可包括红外热成像仪，需要说明的是，红外热成像技术主要运用光电技术检测物体热辐射的红外线特定波段信号，将该信号转换成可供人类视觉分辨的图像和图形，并可以进一步计算出相应位置的温度值，由于物体表面温度如果超过绝对零度即会辐射出电磁波，随着温度变化，电磁波的辐射强度与波长分布特性也随之改变，波长介于0.75μm到1000μm之间的电磁波被称为“红外线”，而人类视觉可见的“可见光”介于0.4μm到0.75μm。
其中波长为0.78～2.0微米的部分称为近红外，波长为2.0～1000微米的部分称为热红外线。红外线在地表传送时，会受到大气组成物质(特别是H2O、CO2、CH4、N2O、O3等)的吸收，强度明显下降，仅在中波3μ～5μm及长波8～12μm的两个波段有较好的穿透率(Transmission)，通称大气窗口(Atmospheric window)，大部份的红外热像仪就是针对这两个波段进行检测，计算并显示物体的表面温度分布。此外，由于红外线对极大部份的固体及液体物质的穿透能力极差，因此红外热成像检测是以测量物体表面的红外线辐射能量为主。
在本实施例中，图像采集装置所采集到的热电设备的红外热成像数据会发送至显控装置，显控装置为具有数据处理能力以及显示能力的装置或装置，例如：计算机，显控装置接收到红外热成像数据后能够根据红外热成像数据来得到温度数值，从而能够将温度数值显示在显控装置上，使得工作人员能够获知热电设备上的温度分布，进一步的，显控装置可将温度数值与预存在存储装置内的预设温度阈值进行比较，根据比较结果控制报警装置进行工作，在这里，预设温度阈值可由用户自行进行设定，其具体数值本实施例对此不做具体限定。
进一步的，当所述温度数值大于所述预设温度阈值时，所述显控装置控制报警装置进行报警。
具体的，当与图像采集装置所采集到的红外热成像数据相对应的温度数值大于预设温度阈值时，则说明热电设备表面的温度较高，很可能发生了火灾，这时，显控装置则会通过控制报警装置来进行报警，进一步的提醒工作人员前去查看并进行相应的消防工作，需要说明的是，由于本实施例中的图像采集装置能够在轨道上绕着热电设备在预设周期下进行运动，因此，图像采集装置能够在一个周期下对热电设备的外周面的红外热成像数据进行全面的采集，从而实现全面的对热电设备进行实时火灾预警，提高了安全性，能够及时的发现热电设备的温度异常，并做出相应的火灾防备工作。
进一步的，在本实施例中，存储装置可为安装在显控装置上的U盘或移动硬盘等。
进一步的，在本实施例中，报警装置可为灯光报警器和/或声音报警器。
在本实施例的一个具体实施方式中，所述图像采集装置还用于采集热电设备的可见光图像数据，所述显控装置用于显示所述可见光图像数据。
具体的，图像采集装置还可包括可见光图像采集器，需要说明的，照相机成像得到照片，电视摄像机成像得到电视图像，都是可见光成像。自然界中，一切物体都可以辐射红外线，利用红外热像仪测定目标的本身和背景之间的红外线差并可以得到不同的红外图像，热红外线形成的图像称为热图，因此，在本实施例中，图像采集装置可在采集热电设备的热红外成像数据的同时，同步采集热电设备的可见光图像数据，并将可见光图像数据与热红外成像数据同时发送至显控装置进行显示，这样，工作人员在通过观看与热红外成像数据所对应的热图时，可通过对比与可见光图像数据对应的可见光图像来得到其热图所对应的热电设备的相应位置，当热图中的温度数值大于预设温度阈值时，工作人员也就能够通过可见光图像来清楚的获悉热电设备的哪一个位置的温度较高，进一步的做出相应的火灾防备工作。
当图像采集装置所采集到的热电设备的温度大于预设温度阈值时，热电设备可能出现了两种情况，第一种，热电设备的温度较高，但是工作人员根据图像采集装置所采集的可见光图像数据来看，没有发现明显的火势，第二种，热电设备的温度较高，并且工作人员根据可见光图像数据来看，发现了明显的火势，当出现第二种情况时，若仅通过消防人员前往地点进行消防工作的话，可能火灾会在消防人员前往的时间内出现蔓延的情况，从而导致损失加重。
因此，为了进一步加强对热电设备的消防工作，如图2所示，在本实施例的一个具体实施方式中，还包括：
消防装置；
所述消防装置包括水泵以及与所述水泵连接的喷头，所述水泵基于来自于所述显控装置的灭火指令来进行工作，以使得所述喷头向所述热电设备的外周面进行喷水。
具体的，热电设备在发生火灾后，工作人员可远程通过显控装置生成灭火指令并发送至水泵，水泵会基于此灭火指令开启工作，以使得喷头向热电设备的外周面进行喷水，达到灭火的效果，这样的话，工作人员能够第一时间通过远程进行灭火，能够在消防人员到达现场之前，有效的控制火势，防止火势发生蔓延，当消防人员到达现场以后，消防装置可配合消防人员的工作，快速的消除火灾，提高了消防效果，降低了财产损失。
如图3所示，在本实施例的一个具体实施方式中，所述系统还包括：
气体采集装置；
所述气体采集装置设置于所述热电设备上，所述显控装置显示来自于所述气体采集装置所采集的气体种类数据，根据所述气体种类数据得到气体种类，将所述气体种类与预存在所述存储装置内的有毒气体种类进行对比，根据对比结果控制报警装置进行工作。
具体的，在本实施例中，由于气体采集装置主要用于采集热电设备周围的周围的气体，因此气体采集装置可设置在热电设备上，也可设置在热电设备周围的墙壁上，其具体位置本实施例对此不做限定，由于热电设备在发生火灾时，其燃烧可能会产生一定的有毒气体，为了防止到场的消防人员在进行灭火时，吸入有毒气体而引发中毒的现象，因此气体采集装置会实时采集热电设备周围的气体种类数据并将此气体种类数据发送至显控装置，显控装置将此气体种类数据进行显示，并得到与气体种类数据相对应的气体种类，进一步的将得到的气体种类与预存在存储装置内的有毒气体种类进行对比，根据对比结果控制报警装置进行工作，进一步的，当气体种类与预存的有毒气体种类对比成功时，则说明，热电设备周围充满有有毒气体，这时，显控装置则会控制报警装置进行报警，提醒消防人员在前往热电设备所处地点时应当佩戴相应的防毒面具，从而提高消防人员的安全性，需要说明的是，为了区分报警装置因出现火灾而报警以及因出现有毒气体而报警的情况，可以将两者的报警方式加以进行区分，示例性的，当报警装置为灯光报警器时，其具体包括红灯以及绿灯这两种灯光，出现火灾时，红灯为开启状态，绿灯为熄灭状态，而而当出现有毒气体时，绿灯可为开启状态，这样工作人员就能够通过报警方式的不同来获悉相应的报警信息。
图4示出本发明的第一个实施例提出的一种利用上述的监控系统的监控方法的流程图，如图2所示，所述方法包括以下步骤：
所述图像采集装置沿所述轨道按预设周期进行运动并采集热电设备的红外热成像数据；
所述显控装置显示所述红外热成像数据；
所述显控装置根据所述红外热成像数据得到温度数值；
所述显控装置将所述温度数值与预存在所述存储装置内的预设温度阈值进行比较，根据比较结果控制报警装置进行工作。
进一步的，所述图像采集装置还用于采集热电设备的可见光图像数据，所述显控装置用于显示所述可见光图像数据。
进一步的，还包括：
消防装置；
所述消防装置包括水泵以及与所述水泵连接的喷头，所述水泵基于来自于所述显控装置的灭火指令来进行工作，以使得所述喷头向所述热电设备的外周面进行喷水。
进一步的，还包括：
气体采集装置；
所述气体采集装置设置于所述热电设备上，所述显控装置显示来自于所述气体采集装置所采集的气体种类数据，根据所述气体种类数据得到气体种类，将所述气体种类与预存在所述存储装置内的有毒气体种类进行对比，根据对比结果控制报警装置进行工作。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种基于红外线成像技术的监控系统，其特征在于，包括：
绕热电设备的外周面进行设置的轨道；
沿所述轨道按预设周期进行运动的图像采集装置；
显控装置；
存储装置；
报警装置；
其中，所述显控装置显示来自于所图像采集装置所采集的热电设备的红外热成像数据，根据所述红外热成像数据得到温度数值，将所述温度数值与预存在所述存储装置内的预设温度阈值进行比较，根据比较结果控制报警装置进行工作。
2.根据权利要求1所述的监控系统，其特征在于，当所述温度数值大于所述预设温度阈值时，所述显控装置控制报警装置进行报警。
3.根据权利要求1所述的监控系统，其特征在于，所述图像采集装置还用于采集热电设备的可见光图像数据，所述显控装置用于显示所述可见光图像数据。
4.根据权利要求1所述的监控系统，其特征在于，还包括：
消防装置；
所述消防装置包括水泵以及与所述水泵连接的喷头，所述水泵基于来自于所述显控装置的灭火指令来进行工作，以使得所述喷头向所述热电设备的外周面进行喷水。
5.根据权利要求1所述的监控系统，其特征在于，还包括：
气体采集装置；
所述气体采集装置设置于所述热电设备上，所述显控装置显示来自于所述气体采集装置所采集的气体种类数据，根据所述气体种类数据得到气体种类，将所述气体种类与预存在所述存储装置内的有毒气体种类进行对比，根据对比结果控制报警装置进行工作。
6.根据权利要求5所述的监控系统，其特征在于，当所述气体种类与预存的有毒气体种类对比成功时，所述显控装置控制报警装置进行报警。
7.一种利用如权利要求1-6中任一项所述的监控系统的监控方法，其特征在于，包括以下步骤：
所述图像采集装置沿所述轨道按预设周期进行运动并采集热电设备的红外热成像数据；
所述显控装置显示所述红外热成像数据；
所述显控装置根据所述红外热成像数据得到温度数值；
所述显控装置将所述温度数值与预存在所述存储装置内的预设温度阈值进行比较，根据比较结果控制报警装置进行工作。
8.根据权利要求7所述的监控方法，其特征在于，
所述图像采集装置还用于采集热电设备的可见光图像数据，所述显控装置用于显示所述可见光图像数据。
9.根据权利要求7所述的监控方法，其特征在于，
还包括：
消防装置；
所述消防装置包括水泵以及与所述水泵连接的喷头，所述水泵基于来自于所述显控装置的灭火指令来进行工作，以使得所述喷头向所述热电设备的外周面进行喷水。
10.根据权利要求7所述的监控方法，其特征在于，
还包括：
气体采集装置；
所述气体采集装置设置于所述热电设备上，所述显控装置显示来自于所述气体采集装置所采集的气体种类数据，根据所述气体种类数据得到气体种类，将所述气体种类与预存在所述存储装置内的有毒气体种类进行对比，根据对比结果控制报警装置进行工作。
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