CN110500138A - 一种煤矿井下皮带火灾预警系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种煤矿井下皮带火灾预警系统，主要包括：湿度测量模块、温度测量模块、气体测量模块、能见度测量模块、红外测温模块、Socket服务器、Web服务器、预警模块和通信网络；本发明的火灾预警系统具有监测范围广，测温灵敏度高的优点。通过基于辐射测温原理和大气透过率理论，创造性的采用红外视频图像的灰度值和通过测量环境中空气透过率，计算得到待测温皮带的实时温度图像，使得温度监测更准确可靠，同时能够实现煤矿皮带运输机大范围的实时监测，克服现有的皮带运输机火灾监测系统在使用时误报率高、监测覆盖范围小、全矿井皮带监测成本高等问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种煤矿井下皮带火灾预警系统，尤其是基于红外辐射测温技术，以及煤矿井下皮带运输机的火灾红外监测预警技术。
背景技术
在煤矿火灾事故中，皮带输送机着火事故屡有发生。现阶段我国煤矿井下、露天开采、非煤矿山、洗煤厂地面运输等仍然以皮带运输机作为运输方式。尤其煤矿井下运输，皮带火灾问题一直是煤矿安全生产的主要外因火灾之一，给煤炭企业安全生产带来隐患。根据不同的致灾原因将皮带火灾分为以下2种：皮带摩擦原因引起的火灾和非皮带摩擦原因引起的火灾。前者主要是由皮带受卡，导致主动滚筒完全打滑后，皮带与滚筒发生摩擦起火，以及皮带机滚筒、托辊机械故障后与皮带之间发生高速摩擦起火；后者主要是由皮带输送机电器设备故障后，故障设备短时间内过热导致皮带起火，以及皮带上的煤自燃后引燃皮带而引起的皮带输送机火灾。
我国现阶段主要采用烟雾传感器、温度传感器、气体传感器、光纤测温以及红外辐射测温等技术实现皮带火灾监测预警。其中，红外辐射测温技术因其测量精度高、测温视场大、非接触测量等优点，已经逐渐成为皮带火灾监测的主要方法之一。因此，针对煤矿井下特殊环境，通过非接触式红外测温仪器测量被测物体表面辐射的红外线强度变化，间接获得被测物体表面温度。通过有线或无线的方式将数据传送至井下基站，再通过信号线将数据传输至井下和地面调度中心，根据数据研判皮带温度是否发生异常，并采取相应报警及降温措施。
通过红外测量仪器对皮带运行过程中重点部位的监测，可以有效实现对皮带火灾的预测预报，从而避免火灾的发生。但是红外辐射测温法也存在也存在远距离测温精度不高等问题。由于被测目标的测量光路易受到水蒸气、CO2、甲烷、粉尘、气溶胶等参与性介质的遮蔽，由于这些介质具有强烈的发射、吸收或散射辐射特征，并直接对测量光路造成干扰，使其远距离测温准确性受到很大影响。因此，本发明主要通过研究红外辐射远距离传输特性，设计了一种基于红外热成像仪精确测温模型的煤矿井下皮带火灾预警系统。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有各类传感器进行皮带火灾预警时存在的误报和漏报问题，以及提供一种可有效避免传统监测存在盲区、皮带监测实时性不高、红外监测法测温精度低等问题，并提供一种煤矿井下皮带火灾预警系统，可有效提高矿井下安全生产，保障人员安全。
本发明具体采用以下技术方案解决上述技术问题：
一种煤矿井下皮带火灾预警系统主要包括湿度测量模块、温度测量模块、气体测量模块、能见度测量模块、红外测温模块、Socket服务器、Web服务器、预警模块和通信网络；
系统能够根据温湿度测量数据、能见度测量数据、气体测量数据、测温路程，计算出待测温皮带与红外测温模块之间的空气透过率；
系统能够监测红外视频图像数据，根据视频图像的灰度值、所述空气透过率、所述温湿度测量数据，计算出待测温皮带的实时温度图像；
系统能够根据所述温度图像中高温区域面积、高温区域面积增长速率、高温区域最高温度值、高温区域温度变化速率对监测皮带进行火灾预警。
进一步地，所述的皮带火灾预警系统，其温度测量模块用于监测红外测温模块所在的环境温度；湿度测量模块用于监测红外测温模块所在环境的相对湿度；Socket服务器负责存储温湿度测量数据、能见度测量数据、测温路程、红外视频图像数据，并计算空气透过率数据和待测温皮带的实时温度图像，以及根据监测数据判断是否进行皮带火灾预警，当满足预警条件时，通过通信网络使预警模块发出声光报警；Web服务器与Socket服务器相互通信连接，对待测温皮带的实时温度图像进行显示，并在预警模块发出报警信息后进行报警提示和人机交互。
进一步地，所述的皮带火灾预警系统，其红外测温模块包括红外成像仪和防爆型外壳，可依据监测区域的红外辐射强度生成对应的红外视频图像。
进一步地，所述的皮带火灾预警系统，其气体测量模块包括CO2传感器、甲烷传感器、SO2传感器、CO传感器；能见度测量模块包括粉尘传感器、能见度仪。
进一步地，所述的皮带火灾预警系统，当系统监测到温度图像中最高温度值超过设定温度阈值T1，且超过设定温度阈值T1的连通像素点的数目M1超过设定阈值MA时，则进入一级预警状态发出一级预警信号；当系统监测到温度图像中超过设定温度阈值T2的连通像素点的数目M2超过设定阈值MB时，其中T2满足T2＞T1，MB满足MB＜MA，则进入二级预警状态发出二级预警信号；当系统监测到温度图像中高温区域温度变化速率超过设定温升阈值TV的连通像素点的数目MC超过设定阈值MV时，其中MC满足MC＜MA，则进入三级预警状态发出三级预警信号。
进一步地，所述的皮带火灾预警系统，其空气透过率采用下述方法计算得到：首先计算测温路径中水蒸气吸收衰减后的透过率、CO2吸收衰减后的透过率、空气中粉尘和气溶胶散射衰减后的透过率；接着，根据单波透过率公式计算出空气单波透过率，式中：为水蒸气吸收衰减后的单波透过率，为CO2吸收衰减后的单波透过率，τs(λ)为散射衰减后的单波透过率；其次，根据红外测温模块的测量环境中大气压强，气体分子数、气溶胶、粉尘的密度变化，对空气单波透过率进行实时修正；最后，根据透过率公式计算得到空气透过率τa(d)，式中：λ1为积分下限，λ2为积分上限，由红外测温模块探测响应波段决定。
进一步地，所述的皮带火灾预警系统，其温度图像采用下述方法计算得到：
首先，由公式得到红外测温模块中某一探测单元所对应的图像中灰度均值GU与接收到的单波辐射照度Ebλ之间的函数关系，式中：α为红外测温模块的灰度标定参数，AR为红外测温模块的每个探测单元面积，Rλ为红外测温模块的每个探测单元光谱响应系数；
接着，由视频图像中皮带的灰度均值GU计算得到对应的单波辐射照度Ebλ，并根据被测目标的辐照度与辐出度关系E(T)＝W(T)/π，其中：W(T)＝ε(T)σTn，计算得到红外测温模块的探测器端的辐射温度T，式中：ε(T0)为目标物表面温度为T0时，在红外测温模块接收光谱区间内的平均发射率，σ是斯蒂芬-玻尔兹曼常数，σ＝5.67×10-8(W·m-2·k-4)，当使用不同波段的红外测温模块时，n的取值不同，对于8～14μm探测器，n＝4.09；对6～9μm探测器，n＝5.33；对3～5μm探测器，n＝9.25；
最后，根据公式计算得到被测温皮带的真实温度T0和实时温度图像，式中：τa(d)为红外测温模块与待测温皮带的距离d所对应的空气透过率；ε(T0)为皮带表面温度为T0时，皮带表面的平均法向发射率；T为辐射温度；Ta为环境温度，单位：K。
本发明的一种煤矿井下皮带火灾预警系统产生的有益效果为：
(1)本发明提供的煤矿井下皮带火灾预警系统，具有监测范围广，测温灵敏度高的优点。通过基于辐射测温原理和大气透过率理论，创造性的采用红外视频图像的灰度值和通过测量环境中空气透过率，计算得到待测温皮带的实时温度图像，使得温度监测更准确可靠，同时能够实现煤矿皮带运输机大范围的实时监测，克服现有的皮带运输机火灾监测系统在使用时误报率高、监测覆盖范围小、全矿井皮带监测成本高等问题。
(2)本发明构建了一种精确测温模型根据已知的环境温湿度、大气能见度、海拔高度、测温路程等参数，实现对待测温目标与红外测温仪器之间空气透过率的高精度测量。同时，根据计算红外视频图像中目标的灰度，以及根据红外测温仪器的灰度标定系数、探测单元面积、光电转换系数等参数，获得待测温目标辐射到红外测温仪器探测器端的辐射亮度值，并结合测量的空气透过率反演出待测温目标表面的真实温度。
附图说明
图1本发明的皮带火灾预警系统示意图；
图2本发明的皮带火灾预警判定流程图；
图3本发明的空气透过率计算流程图；
图4本发明的待测温皮带的实时温度计算流程图；
图5本发明的红外测温模块和多个测量模块的监测示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施方法对本发明做详细、完整地描述，实施例不应被视为限制本发明的使用范围。
如图1所示，一种煤矿井下皮带火灾预警系统分为井上部分和井下部分，主要组成部分包括：
1.Socket服务器(101)：负责存储由红外测温模块(105)采集的红外视频图像，以及湿度测量模块(106)、温度测量模块(107)、气体测量模块(108)、能见度测量模块(109)所采集的测温环境监测数据，并根据测温路程、红外测温模块(105)的仪器参数、视频图像、环境监测数据数据、皮带表面发射率等计算空气透过率数据和待测温皮带的实时温度图像，并根据监测数据判断是否进行皮带火灾预警，当计算待测温皮带的实时温度图像数据值或数据变化满足预警条件，则通过通信网络使预警模块(110)发出声光报警，同时使Web服务器(102)在预警模块发出报警信息后进行报警提示和人机交互。
2.Web服务器(102)：负责对煤矿待测温皮带所处环境中的监控数据进行显示服务，同时Web服务器(102)与Socket服务器(101)相互通信连接，对待测温皮带的实时温度图像进行显示，并在预警模块发出报警信息后进行报警提示和人机交互，生产管理人员可通过Web服务器(102)对Socket服务器(101)存储的历史数据调取查询，且Web服务器(102)通过通信线路连接核心交换机(103)接入矿用通信网络。
3.核心交换机(103)：矿用通信网络的核心管理和交换设备，负责所有接入矿用通信网络的设备的管理和数据交换，具有路由功能，通过防火墙连接外部互联网。
4.环网交换机(104)：矿用通信网络的井下交换设备，安装在井下，多个环网交换机以环网方式连接。
5.红外测温模块(105)：即安装于巷道内的红外图像采集设备，负责采集井下巷道中的皮带运输机以及煤矿易发生由温度升高引发火灾的区域的红外视频图像，红外视频图像可为灰度图像，也可为伪彩色图像，温度与亮度及色彩对应，红外图像采集设备采用具有网络输出功能的红外热成像摄像机，其在巷道中的具体监测方式见图5。
6.湿度测量模块(106)：用于监测红外测温模块所在环境的相对湿度，采用电阻式或电容式湿度传感器，通过无线通信网络或有线通信网络与环网交换机(104)相连，本示例中采用有线通信方式。
7.温度测量模块(107)：用于监测红外测温模块所在的环境温度，采用数字式接触式或非接触式温度传感器，通过无线通信网络或有线通信网络与环网交换机(104)相连，本示例中采用有线通信方式。
8.气体测量模块(108)：负责采集测温环境中甲烷、CO2、SO2、CO等吸收性气体浓度数据，采用数字式矿用防爆型或本安型传感器，通过无线通信网络或有线通信网络与环网交换机(104)相连，本示例中采用有线通信方式。
9.能见度测量模块(109)：用于测量待测温皮带所处环境空气中的散散光粒子(烟雾、粉尘、气溶胶等)的总数，并计算消光系数和实现对大气能见度测量，采用数字式矿用防爆型或本安型粉尘传感器、能见度仪等，通过无线通信网络或有线通信网络与环网交换机(104)相连，本示例中采用有线通信方式。
10.预警模块(110)：采用声光报警方式，通过通信网络与Web服务器(102)，通过核心交换机(103)与Socket服务器(101)通信连接，当接收到Socket服务器(101)发送的预警信号后，进行声光报警，提示工作人员。
如图2所示的皮带火灾预警判定流程，包括：
1.(201)系统计算被测温皮带的实时温度图像，并进行皮带火灾预警初始化运行；
2.(202)当系统监测到温度图像中最高温度值超过设定温度阈值T1，即T0＞T1时，则顺序执行(203)，否则返回执行(201)；
3.(203)当系统监测到超过设定温度阈值T1的连通像素点的数目M1超过设定系统阈值MA，即M1＞MA时，则顺序执行(204)，否则返回执行(201)；
4.(204)系统进入一级预警状态，Socket服务器(101)向Web服务器(102)以及预警模块(110)发出一级预警信号；
5.(205)当系统监测到温度图像中最高温度值超过设定温度阈值T2，即T0＞T1时，则顺序执行(206)，否则返回执行(201)；
6.(206)当系统监测到温度图像中超过设定温度阈值T2的连通像素点的数目M2超过设定阈值MB，即M2＞MB时，其中T2满足T2＞T1，MB满足MB＜MA，则顺序执行(207)，否则返回执行(201)；
7.(207)系统进入二级预警状态，Socket服务器(101)向Web服务器(102)以及预警模块(110)发出二级预警信号；
8.(208)当系统监测到温度图像中高温区域温度变化速率超过设定温升阈值TV时，则顺序执行(209)，否则返回执行(201)；
9.(209)当系统监测到温度图像中高温区域温度变化速率超过设定温升阈值TV的连通像素点的数目M3超过设定阈值MV，即M3＞MV时，其中M3满足M3＜MA，则顺序执行(210)，否则返回执行(201)；
10.(210)系统进入三级预警状态，Socket服务器(101)向Web服务器(102)以及预警模块(110)发出三级预警信号。
如图3所示的空气透过率计算流程，包括：
1.(301)计算水蒸气的吸收衰减：空气中的水蒸气是红外吸收衰减的最大影响因素，水蒸气的吸收衰减与测温光路中水分子的总数有关。在一段大气光路内，水蒸气的含量用可凝结水量的毫米数来表示，并能够通过空气中温湿度等参数计算得到。低空的空气中水蒸气含量是非常高的，在某一温度下，当海平面上的辐射距离为1km时，大气中的水蒸气凝结成液态水柱的长度ωr1为当测温路程和测量环境温湿度已知时，根基所述公式求得测温路程下的水蒸气含量，式中：ωr1为相对湿度Hr1时，空气中水蒸气凝结成液态水柱的长度；ω0为相对湿度Ha(100％)时，大气中的水蒸气凝结成液态水柱的长度，ωr2为相对湿度Hr2时，大气中的水蒸气凝结成液态水柱的长度，当海平面上的辐射距离为1km时，大气中的水蒸气凝结成液态水柱的长度ω0，单位：mm/km；同时，根据空气中水蒸气含量与透过率之间的拟合函数公式计算得到红外测温模块与目标物之间的水蒸气透过率，式中：x为水蒸气的含量，单位：mm。
2.(302)计算CO2的吸收衰减：假设由CO2吸收引起的辐射衰减可以认为与气象条件无关，在海平面不同距离下，通过任何CO2浓度下平均大气透过率与测温路程之间的关系式计算得到CO2的吸收衰减后透过率。
3.(303)计算空气的散射衰减：在本发明的散射系数计算时，散射系数可利用气象视程来确定。气象视程定义为目标与背景的对比度随着距离的增加而减少到2％的距离。气象视程DV表示目标与背景的对比度为1，通过大气衰减后可感知的对比度为2％时的距离。根据气象能见度DV、散射系数μs(λ)与目标对比度KV(DV)之间的函数关系式计算得到空气散射系数，式中：DV为气象能见度，单位：km；KV(0)＝1，KV(DV)＝0.02，μs(λ)为空气散射系数，单位：km-1。在远红外热辐射测温时，大气的散射系数用公式μs(λ)＝A·λ-q表示，式中：A为待定常数；q为经验常数。由能见度测量模块测得0.55μm处的气象视程，则可得该波长下的消光系数，并根据公式A＝3.91·λ0 q/DV确定待定常数A，并根据公式计算得到长波红外谱线的散射消光系数，式中：q为经验常数，取值为：
4.(304)空气透过率参数修正：空气中的水蒸气和CO2等气体对灰体目标的辐射吸收会伴随温度和大气压强的变化而变化。因此，对于不同海拔地区的实际情况需要进行修正。本发明采用距离系数修正红外测温模块的测量现场海拔高度处的水平测温距离。当水蒸气密度和压强随高度的变化时，可通过公式R'H＝RHe-0.45H·e-0.0654H＝RHe-0.5154H将辐射测温距离内水蒸气折算成海平面的等效路程长度；当CO2的分子密度和压强随高度的变化时，可通过公式R'H＝RHe-0.123H·e-0.19H＝RHe-0.313H将辐射测温距离内CO2折算成海平面的等效路程长度。
5.(305)计算空气透过率：红外辐射在巷道内空气中传播的衰减因素主要受以下2个方面因素影响：1)空气中某些气体分子(水蒸气、CO2等)的吸收衰减；2)大气分子、粉尘、气溶胶等的散射衰减。空气对红外辐射的衰减能力采用消光系数(衰减系数)μ表示。由Bougner-Lambert定律得到单波消光系数μ(λ)与透过率τ(λ)的关系式τ(λ)＝e-μ(λ)·R计算得到某一衰减物质的单波辐射透过率，式中：R为海平面水平路程，单位：km；由巷道内空气中的各种物质引起红外辐射衰减的透过率相乘得到空气中单波透过率：式中：为水蒸气吸收衰减后的单波透过率；为CO2吸收衰减后的单波透过率；τs(λ)为大气散射衰减后的单波透过率。因此，在煤矿巷道中皮带测温环境中，吸收和散射性物质引起的辐射衰减后的空气透过率可有公式计算得到，式中：λ1为积分下限，λ2为积分上限，可根据红外测温模块探测器的响应频段确定。
如图4所示的待测温皮带的实时温度计算流程，包括：
1.(401)计算图像灰度均值：红外测温模块根据监测区域的红外辐射强度生成对应的红外视频图像，通过累加相邻多帧图像的像素所对应的灰度值，并计算图像灰度均值；
2.(402)计算单波辐射照度：根据公式得到红外测温模块中某一探测单元所对应的图像中灰度均值GU与红外测温模块收到的单波辐射照度Ebλ之间的函数关系，式中：α为红外测温模块的灰度标定参数，AR为红外测温模块的每个探测单元面积，Rλ为红外测温模块的每个探测单元光谱响应系数，通过所述函数关系由视频图像中皮带的灰度均值GU计算得到对应的单波辐射照度Ebλ；
3.(403)计算单波辐射照度：由计算得到的单波辐射照度Ebλ积分求取探测器响应波段内的单个探测单元接收到的被测目标的辐照度，根据被测目标的辐照度与辐出度关系E(T)＝W(T)/π，其中：W(T)＝ε(T)σTn，计算得到红外测温模块的探测器端的辐射温度T，式中：ε(T)为目标物表面温度为T时，在红外测温模块接收光谱区间内的平均发射率，σ是斯蒂芬-玻尔兹曼常数，σ＝5.67×10-8(W·m-2·k-4)，当使用不同波段的红外测温模块时，n的取值不同，对于8～14μm探测器，n＝4.09；对6～9μm探测器，n＝5.33；对3～5μm探测器，n＝9.25；
4.(404)计算单波辐射照度：根据温度测量模块测得待测温皮带所处环境的温度Ta，以及公式计算得到被测温皮带的真实温度T0，式中：τa(d)为红外测温模块与待测温皮带的距离d所对应的空气透过率；ε(T0)为皮带表面温度为T0时，皮带表面的平均法向发射率；Ta为环境温度，单位：K。
5.(405)获取实时温度图像：根据探测器的一个探测单元所对应的监测位置真实温度的方法，根据相同的计算方法得到探测器每一个探测单元所对应的监测位置的真实温度，即并行执行步骤(402)、(403)、(404)后得到待测温皮带所对应的实时温度图像。
如图5所示的红外测温模块和多个测量模块的监测示意图中，红外测温模块(105)装设在巷道内一侧的巷道壁上，负责监测区域内的皮带托辊(502)及皮带(501)，根据视觉测距方法进行距离测量，获得实时测温路程，并通过红外测温模块(105)对皮带托辊(201)及及皮带(501)进行实时测温；湿度测量模块(106)、温度测量模块(107)、气体测量模块(108)、能见度测量模块(109)实时采集红外测温模块(105)所处环境中的温湿度、水蒸气、CO2、SO2、CO浓度、气象视程等数据。
Claims (7)
1.一种煤矿井下皮带火灾预警系统，其特征在于：系统主要包括湿度测量模块、温度测量模块、气体测量模块、能见度测量模块、红外测温模块、Socket服务器、Web服务器、预警模块和通信网络；系统根据温湿度测量数据、能见度测量数据、气体测量数据、测温路程，计算出待测温皮带与红外测温模块之间的空气透过率；系统监测红外视频图像数据，根据视频图像的灰度值、所述空气透过率、所述温湿度测量数据，计算出待测温皮带的实时温度图像；系统根据所述温度图像中高温区域面积、高温区域面积增长速率、高温区域最高温度值、高温区域温度变化速率对监测皮带进行火灾预警。
2.如权利要求1所述的皮带火灾预警系统，其特征在于：温度测量模块用于监测红外测温模块所在的环境温度；湿度测量模块用于监测红外测温模块所在环境的相对湿度；
Socket服务器负责存储温湿度测量数据、能见度测量数据、测温路程、红外视频图像数据，并计算空气透过率数据和待测温皮带的实时温度图像，以及根据监测数据判断是否进行皮带火灾预警，当满足预警条件时，通过通信网络使预警模块发出声光报警；Web服务器与Socket服务器相互通信连接，对待测温皮带的实时温度图像进行显示，并在预警模块发出报警信息后进行报警提示和人机交互。
3.如权利要求1所述的皮带火灾预警系统，其特征在于：红外测温模块包括红外成像仪和防爆型外壳，可依据监测区域的红外辐射强度生成对应的红外视频图像。
4.如权利要求1所述的皮带火灾预警系统，其特征在于：气体测量模块包括CO2传感器、甲烷传感器、SO2传感器、CO传感器；能见度测量模块包括粉尘传感器、能见度仪。
5.如权利要求1所述的皮带火灾预警系统，其特征在于：当系统监测到温度图像中最高温度值超过设定温度阈值T1，且超过设定温度阈值T1的连通像素点的数目M1超过设定阈值MA时，则进入一级预警状态发出一级预警信号；当系统监测到温度图像中超过设定温度阈值T2的连通像素点的数目M2超过设定阈值MB时，其中T2满足T2＞T1，MB满足MB＜MA，则进入二级预警状态发出二级预警信号；当系统监测到温度图像中高温区域温度变化速率超过设定温升阈值TV的连通像素点的数目MC超过设定阈值MV时，其中MC满足MC＜MA，则进入三级预警状态发出三级预警信号。
6.如权利要求1所述的皮带火灾预警系统，其特征在于：空气透过率采用下述方法计算得到：首先计算测温路径中水蒸气吸收衰减后的透过率、CO2吸收衰减后的透过率、空气中散射衰减后的透过率；接着，根据单波透过率公式计算出空气单波透过率，式中：为水蒸气吸收衰减后的单波透过率，为CO2吸收衰减后的单波透过率，τs(λ)为散射衰减后的单波透过率；其次，根据测量环境中的大气压强，气体分子数、气溶胶、粉尘的密度变化，对单波透过率进行实时修正；最后，根据透过率公式计算得到空气透过率τa(d)，式中：λ1为积分下限，λ2为积分上限，由红外测温模块探测响应波段决定。
7.如权利要求1所述的皮带火灾预警系统，其特征在于：温度图像采用下述方法计算得到：首先，由公式得到红外测温模块中某一探测单元所对应的图像中灰度均值GU与接收到的单波辐射照度Ebλ之间的函数关系，式中：α为红外测温模块的灰度标定参数，AR为红外测温模块的每个探测单元面积，Rλ为红外测温模块的每个探测单元光谱响应系数；接着，由视频图像中皮带的灰度均值GU计算对应的单波辐照度Ebλ，并根据被测目标的辐照度与辐出度关系E(T)＝W(T)/π，其中：W(T)＝ε(T)σTn，计算得到红外测温模块的探测器端的辐射温度T，式中：ε(T0)为目标物表面温度为T0时，在红外测温模块接收光谱区间内的平均发射率，σ是斯蒂芬-玻尔兹曼常数，σ＝5.67×10-8(W·m-2·k-4)，当使用不同波段的红外测温模块时，n的取值不同，对于8～14μm探测器，n＝4.09；对6～9μm探测器，n＝5.33；对3～5μm探测器，n＝9.25；最后，根据公式计算得到被测温皮带的真实温度T0和实时温度图像，式中：τa(d)为红外测温模块与待测温皮带的距离d所对应的空气透过率；
ε(T0)为皮带表面温度为T0时，皮带表面的平均法向发射率；T为辐射温度；Ta为环境温度，单位：K。
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