CN112097918A - 一种具有pm2.5传感器的热像仪系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种具有PM2.5传感器的热像仪系统，包括移动终端、便携式热像仪检测头、PM2.5检测装置以及手持支架；便携式热像仪检测头包括红外检测仪与外接端口，红外检测仪通过外接端口与移动终端连接；PM2.5检测装置包括PM2.5传感器与无线传输模块，PM2.5传感器通过无线传输模块与移动终端通信连接；PM2.5传感器采集所处环境空气中颗粒物的浓度数据并采用加密或不加密的方式发送至移动终端；红外检测仪用于获取待测物的红外图像并通过通讯线将红外图像发送至移动终端；移动终端用于处理红外图像得到红外图像中待测物的各点的温度数据并结合空气中颗粒物的浓度数据对温度数据进行校准，使得测量的温度精确度更高。
Description
技术领域
本发明涉及热成像技术领域，具体而言，涉及一种具有PM2.5传感器的热像仪系统。
背景技术
目前，热像仪已广泛应用于设备故障检测与诊断、材料缺陷的检测与评价、工业生产过程的自动监控与测试以及减灾防灾等领域；同样的在电力巡检领域对热像仪的使用也是越来越频繁；但是，当前在电力巡检过程中实用的热像仪多为国外进口的设备，其距离参数需要人为手动输入，手动输入不仅使操作繁琐并且容易造成人为误差影响测量精度；并且其体积较大、功能单一且多为一体机，实际使用时灵活性不高，并且其价格也较为昂贵；因此，需要一种可手持、携带方便且测量精准的热像仪。
随着技术的不断革新，目前市面上涌现出一批便携式的手持热像仪，但是在一些空气质量较差、扬尘较多的地区，这种便携式的手持热像仪对设备温度测量的精确度把控还不能达到很好的效果，这是因为空气中的扬尘或颗粒物等会导致红外热辐射量能衰减，从而严重影响温度的精确测量，这种不精确在电力巡检领域可能会带来十分严重的后果，基于此，我们需要一种能够有效避免颗粒物或扬尘影响的且可手持的红外热像仪。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有PM2.5传感器的热像仪系统，其通过PM2.5传感器采集所处环境空气中颗粒物的数据，并以该数据对热像仪检测温度进行校准，从而使热像仪的测量温度更加准确。
本发明的实施例通过以下技术方案实现：
一种具有PM2.5传感器的热像仪系统，包括移动终端、便携式热像仪检测头、PM2.5检测装置以及手持支架；
便携式热像仪检测头包括红外检测仪与外接端口，红外检测仪通过外接端口与移动终端连接；
PM2.5检测装置包括PM2.5传感器与无线传输模块，PM2.5传感器通过无线传输模块与移动终端通信连接；
便携式热像仪检测头与移动终端均设置在手持支架上；
PM2.5传感器用于采集所处环境空气中颗粒物的浓度数据，该数据通过无线传输模块采用加密或不加密的方式发送至移动终端；红外检测仪用于获取待测物的红外图像，并由外接端口通过通讯线将红外图像发送至移动终端；移动终端用于处理红外图像得到红外图像中待测物的各点的温度数据，并结合空气中颗粒物的浓度数据对温度数据进行校准。
进一步地，移动终端包括控制面板，控制面板包括图像拍摄模块，图像拍摄模块用于拍摄并保存当前的红外图像。
进一步地，控制面板还包括温度预警模块，温度预警模块用于根据配置的温度阈值对当前红外图像中的超温物体进行预警提示。
进一步地，控制面板还包括录像模块，录像模块用于录制检测音视频。
进一步地，控制面板还包括校准参数配置模块，校准参数配置模块用于配置目标物温度的校准参数。
进一步地，控制面板还包括测温模式选择模块；测温模式选择模块包括点测温单元、线测温单元和区域测温单元；点测温单元用于检测红外图像中选取的点的温度；线测温单元用于检测红外图像中选取的标记线上最高温度和最低温度；区域测温单元用于检测红外图像中选取的检测框内的最高温度和最低温度。
本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：
本发明所提供的热像仪系统，通过结合PM2.5检测装置，在检测现场使用时，能够克服现场恶劣的空气环境使得测量获得更加准确的温度数据，其次本发明热像仪采用手持式，通过手持支架能够方便固定移动终端和便携式热像仪检测头，从而可以实现单手手持测量，减轻了使用者的负担；其次便携式热像仪检测头与移动终端配合，使用移动终端进行数据处理与成像显示，减少便携式热像仪检测头的制作成本，高效的利用了移动手机等移动终端普及带来的便利。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明提供的热像仪系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
一种具有PM2.5传感器的热像仪系统，包括移动终端、便携式热像仪检测头、PM2.5检测装置以及手持支架；便携式热像仪检测头包括红外检测仪与外接端口，红外检测仪通过外接端口与移动终端连接；PM2.5检测装置包括PM2.5传感器与无线传输模块，PM2.5传感器通过无线传输模块与移动终端通信连接；便携式热像仪检测头与移动终端均设置在手持支架上；PM2.5传感器用于采集所处环境空气中颗粒物的浓度数据，该数据通过无线传输模块采用加密或不加密的方式发送至移动终端；红外检测仪用于获取待测物的红外图像，并由外接端口通过通讯线将红外图像发送至移动终端；移动终端用于处理红外图像得到红外图像中待测物的各点的温度数据，并结合空气中颗粒物的浓度数据对温度数据进行校准。
随着工业的快速发展，导致部分地区的空气质量有所下降，尤其是空气中PM2.5会处于较高的状态，在这种情况下，红外热像仪的在户外测量巡检测量设备的温度时，会由于空气中颗粒物浓度较高使得被测设备的热辐射在空气中传播时发生一定的衰减，从而使得热像仪测温时出现一定量的偏差，这种偏差带来的温度测量误差可能会给被测设备带来损坏的风险，这是在巡检中希望避免的事情，因此本实施例在热像仪测量的基础上，引入PM2.5检测装置，从而能够获取热像仪系统所处环境的PM2.5的浓度数据，进而基于该PM2.5的浓度数据对热像仪测量的温度进行修正，使得热像仪测量的温度更为准确。
在本实施例中，结合空气中颗粒物的浓度数据对温度数据进行校准具体包括，通过PM2.5传感器采集热像仪系统所处环境的PM2.5的浓度数据，该PM2.5浓度数据反馈至移动终端，移动终端中安装有配套的软件，该软件用于设置热像仪成像的参数，参数包括温度、湿度、PM2.5浓度和距离等，在该热像仪系统中，温湿度数据可以通过网络获取也可以通过温湿度传感器获取，距离可以通过测距仪获取，对应的，PM2.5的浓度通过该方案中的PM2.5传感器获取，上述数据获取后均反馈至移动终端，并依据该数据更新移动终端中配套软件的测温参数，配套软件更新测温参数后便可依据上述数据信息对被测物体的测量温度数据进行校准。
需要说明的是，距离是红外测温是最大的影响因素之一，因为随着距离的增加环境因素对测温精准度的影响越来越大，以PM2.5为例，那么随着距离的增加，PM2.5的影响计算将越来越重要，且修正值也越来越大；在本系统中，PM2.5浓度对温度的影响采用读表对比的方式进行校准，经过长时间的试验，获得比对表如下：
需要说明饿是，上述距离1-20m的距离取值范围为手持式热像仪的常用使用距离。
在本方案的一实施例中，其中，移动终端采用触屏式移动智能手机，其通过通讯线与红外检测仪实现通讯连接，进而从红外检测仪中获取热成像数据并通过智能手机自带的处理器进行数据处理，形成热像图以及对应的温度信息；与此同时，PM2.5检测装置中的PM2.5传感器检测出空气中的PM2.5浓度数据，并通过无线传输模块传输给智能手机，需要说明的是此处的无线传输模块可以采用包括WiFi、蓝牙和ZigBee等方式实现与智能手机的通信，并且该无线传输模块还具有加密模块，从而使得无线传输模块需要传输的数据能够实现加密；当然，需要指出的是，是否对所传输的数据进行加密是可以选择的，如在电磁环境较复杂的地方，可以通过对数据进行加密的方式，使得所测得数据的具有一定的保密效果；另外手持支架包括手持部、夹持部以及活动连接件，手持部与夹持部通过螺栓连接，夹持部与活动连接件螺栓连接，便携式热像仪检测头与活动连接件螺栓连接，使便携式热像仪检测头可以灵活的转动，从而对准不同方向的待测物，减轻使用者手持时必须对准被测物的限制，夹持部用于夹持智能手机等移动终端，从而使用者仅需握持手持部就能实现温度采集。
热像仪系统还包括与移动终端连接的云服务器；云服务器用于存储所述移动终端发送的数据，防止占用移动终端过多的存储空间；同时云服务器还可以用于对发送的数据进行分析和管理，并向各个检测人员的移动终端派发工单。
移动终端包括控制面板，其中，控制面板包括图像拍摄模块，图像拍摄模块用于拍摄并保存当前的红外图像。具体地，移动终端可以为具备触控显示屏的手机或者平板电脑，在移动终端上可以设置对应的图像拍摄操作界面。
控制面板还包括温度预警模块，通过该温度预警模块可以根据配置的温度阈值对当前红外图像中的超温物体进行预警提示。具体地，可以在移动终端上设置对应的超温定位操作界面，在该超温定位操作界面中，用户可以设置上限温度值，然后移动终端根据设置的上限温度值对红外图像中超过该上限温度值的位置进行定位并进行闪烁提示。
控制面板还包括录像模块，通过录像模块可以根据用户的需求录制检测音视频。具体地，可以在移动终端上设置对应的视频录制操作界面，通过该操作界面，用户可以打开视频录制功能，并控制视频录制的启停时间。
控制面板还包括校准参数配置模块，通过该校准参数配置模块可以配置当前环境下PM2.5浓度下目标物温度的校准参数。具体地，生产厂家可以通过分析PM2.5浓度与检测误差之间的关系构建不同PM2.5浓度下目标温度的校准参数曲线，然后根据该校准参数曲线对各个PM2.5浓度下检测到的目标物温度进行校准。
控制面板还包括测温模式选择模块；测温模式选择模块包括点测温单元、线测温单元和区域测温单元；点测温单元用于检测红外图像中选取的点的温度；线测温单元用于检测红外图像中选取的标记线上最高温度和最低温度；区域测温单元用于检测红外图像中选取的检测框内的最高温度和最低温度；通过上述实施方式，用户可以使用标记线或者标记框的方式对红外图像中的位置进行定位，然后移动终端中的处理器调用对应的识别程序显示定位区域的温度。
便携式热像检测头还包括第一DC/DC转换器，第一DC/DC转换器的输入端与外接端口连接；第一DC/DC转换器的输出端与红外检测仪连接。
PM2.5检测装置还包括第二DC/DC转换器与电源模块；第二DC/DC转换器与电源模块连接；第二DC/DC转换器的输入端与PM2.5传感器连接，第二DC/DC转换器的输出端与无线通信模组连接。
本发明实施例提供一种具有PM2.5传感器的热像仪系统，包括移动终端、便携式热像仪检测头、PM2.5检测装置以及手持支架；便携式热像仪检测头包括红外检测仪与外接端口，红外检测仪通过外接端口与移动终端连接；PM2.5检测装置包括PM2.5传感器与无线传输模块，PM2.5传感器通过无线传输模块与移动终端通信连接；便携式热像仪检测头与移动终端均设置在手持支架上；PM2.5传感器用于采集所处环境空气中颗粒物的浓度数据，该数据通过无线传输模块采用加密或不加密的方式发送至移动终端；红外检测仪用于获取待测物的红外图像并由外接端口通过通讯线发送至移动终端；移动终端用于处理红外图像得到红外图像中待测物的各点的温度数据，并结合空气中颗粒物的浓度数据对温度数据进行校准；从而使得该热像仪系统在电力巡检等领域使用时能够更加便捷并且使得测量的结果更加准确。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种具有PM2.5传感器的热像仪系统，其特征在于，包括移动终端、便携式热像仪检测头、PM2.5检测装置以及手持支架；
所述便携式热像仪检测头包括红外检测仪与外接端口，所述红外检测仪通过所述外接端口与所述移动终端连接；
所述PM2.5检测装置包括PM2.5传感器与无线传输模块，所述PM2.5传感器通过所述无线传输模块与所述移动终端通信连接；
所述便携式热像仪检测头与所述移动终端均设置在所述手持支架上；
所述PM2.5传感器用于采集所处环境空气中颗粒物的浓度数据，该数据通过所述无线传输模块采用加密或不加密的方式发送至移动终端；红外检测仪用于获取待测物的红外图像，并由外接端口通过通讯线将红外图像发送至移动终端；所述移动终端用于处理红外图像得到红外图像中待测物的各点的温度数据，并结合空气中颗粒物的浓度数据对所述温度数据进行校准。
2.根据权利要求1所述的热像仪系统，其特征在于，所述移动终端包括控制面板，所述控制面板包括图像拍摄模块，所述图像拍摄模块用于拍摄并保存当前的红外图像。
3.根据权利要求2所述的热像仪系统，其特征在于，所述控制面板还包括温度预警模块，所述温度预警模块用于根据配置的温度阈值对当前红外图像中的超温物体进行预警提示。
4.根据权利要求2所述的热像仪系统，其特征在于，所述控制面板还包括录像模块，所述录像模块用于录制检测音视频。
5.根据权利要求2所述的热像仪系统，其特征在于，所述控制面板还包括校准参数配置模块，所述校准参数配置模块用于配置目标物温度的校准参数。
6.根据权利要求2所述的热像仪系统，其特征在于，所述控制面板还包括测温模式选择模块；所述测温模式选择模块包括点测温单元、线测温单元和区域测温单元；所述点测温单元用于检测所述红外图像中选取的点的温度；所述线测温单元用于检测所述红外图像中选取的标记线上最高温度和最低温度；所述区域测温单元用于检测所述红外图像中选取的检测框内的最高温度和最低温度。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20201218 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |