CN112284545A - 一种电缆隧道内背景温度调节系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种电缆隧道内背景温度调节系统及方法，包括：目标检测模块，目标检测模块被配置为：获取电缆隧道内的待检测目标并获取待检测目标的检测方向。冷源设置模块，冷源设置模块被配置为：根据待检测目标及检测方向得到冷源设置位置。背景温度调节模块，背景温度调节模块被配置为：获取冷源设置位置的背景温度及预设调节值，根据背景温度及预设调节值计算待调节温度值，根据待调节温度值调节背景温度，结束背景温度调节。本申请提供的电缆隧道内背景温度调节系统，能够通过冷源调节电缆隧道内待检测目标周围的背景温度，使得红外热成像仪的成像效果更加优异，使得待检测目标与背景区分更加明显，使检测结果更加准确。
Description
技术领域
本申请涉及电力电缆领域，尤其涉及一种电缆隧道内背景温度调节系统及方法。
背景技术
电缆隧道是指埋设于地下的走廊或隧道式建筑物，用于容纳电缆，具有不占用地面空间、容纳量大、保护性强以及检修方便的特点。在电缆隧道检修过程中，一般会用到红外热成像仪，红外热成像仪可以将电缆等物体发出的不可见红外能量转换为可见的热图像，热图像上不同的颜色代表不同的温度，通过分析热图像可以得出电缆等物体的整体温度情况，因此在进行电缆异常发热检测、隧道渗漏水检测以及防水检测等，红外热成像仪能够及时有效的发现电缆隧道存在的安全隐患。
在红外热成像仪实际应用过程中，受地表温度及电缆隧道内部热量聚集的影响，待检测物体周围背景温度过高，使得背景温度与待检测物体温度之间的温度差过小，导致待检测物体被背景淹没，影响热图像的准确性，例如，会出现热图像上无法分辨待检测物体与背景之间边界的情况，导致红外热成像仪在工作过程中产生误差。
一般采用背景补偿的方法解决待检测物体被背景淹没的问题，具体的，设置背景板，将背景板作为检测时的背景，设置背景板的方法可以使得待检测物体周围温度保持在固定值，这个固定值一般为室温。在实际应用中，室温背景板在增大背景温度与待检测物体温度的温度差方面，效果仍不明显。
发明内容
本申请提供一种电缆隧道内背景温度调节系统及方法，以解决红外检测过程中待检测物体被背景淹没的问题。
一方面，本申请提供一种电缆隧道内背景温度调节系统，包括：
目标检测模块，所述目标检测模块被配置为：获取电缆隧道内的待检测目标并获取所述待检测目标的检测方向；
冷源设置模块，所述冷源设置模块被配置为：根据所述待检测目标及所述检测方向得到冷源设置位置；
背景温度调节模块，所述背景温度调节模块被配置为：获取所述冷源设置位置的背景温度及预设调节值，根据所述背景温度及所述预设调节值计算待调节温度值，根据所述待调节温度值调节所述背景温度。
可选的，所述背景温度调节模块还被配置为：所述背景温度调节模块还被配置为：将根据待调节温度值调节所述背景温度的时间记为起始时间，如果起始时间与当前时间的差值大于或等于预设时间阈值，结束背景温度调节。
可选的，所述背景温度调节模块还被配置为：如果所述待调节温度值大于预设调节阈值，结束背景温度调节。
可选的，所述冷源设置模块包括连接组件及冷源，所述冷源固定在所述连接组件上；所述冷源设置模块还被配置为：将冷源固定在所述冷源设置位置，所述冷源的朝向与所述检测方向相反。
可选的，所述冷源包括多个电子制冷组件，所述电子制冷组件包括前板、背板及半导体机构，所述半导体机构包括多个P型半导体及N型半导体，P型半导体及N型半导体并列交替设置；所述前板及背板分别固定在半导体机构两端。
可选的，所述冷源包括多个介质制冷组件，所述介质制冷组件包括冷却口、制冷组件及连接管道，所述冷却口与所述制冷组件分别固定在所述连接组件两端，所述连接管道两端分别与所述冷却口及所述制冷组件相通，所述连接管道敷设在所述连接组件上。
另一方面，本申请提供一种电缆隧道内背景温度调节装置，包括：
获取电缆隧道内的待检测目标并获取所述待检测目标的检测方向；
根据所述待检测目标及所述检测方向得到冷源设置位置；
获取所述冷源设置位置的背景温度及预设调节值，根据所述背景温度及所述预设调节值计算待调节温度值，根据所述待调节温度值调节所述背景温度。
可选的，将根据待调节温度值调节所述背景温度的时间记为起始时间，如果起始时间与当前时间的差值大于或等于预设时间阈值，结束背景温度调节。
可选的，如果所述待调节温度值大于预设调节阈值，结束背景温度调节。
由以上技术方案可知，本申请提供一种电缆隧道内背景温度调节系统及方法，包括：目标检测模块，目标检测模块被配置为：获取电缆隧道内的待检测目标并获取待检测目标的检测方向。冷源设置模块，冷源设置模块被配置为：根据待检测目标及检测方向得到冷源设置位置。背景温度调节模块，背景温度调节模块被配置为：获取冷源设置位置的背景温度及预设调节值，根据背景温度及预设调节值计算待调节温度值，根据待调节温度值调节背景温度，结束背景温度调节。本申请提供的电缆隧道内背景温度调节系统，能够通过冷源调节电缆隧道内待检测目标周围的背景温度，使得红外热成像仪的成像效果更加优异，使得待检测目标与背景区分更加明显，使检测结果更加准确。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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的附图。
图1为本申请一种电缆隧道内背景温度调节系统实施例结构示意图；
图2为本申请一种电缆隧道内背景温度调节系统实施例又一结构示意图；
图3为本申请连接组件结构示意图；
图4为本申请冷源的结构示意图；
图5为本申请一种电缆隧道内背景温度调节系统实施例再一结构示意图；
图6为本申请连接管道结构示意图；
图7为本申请冷却口结构示意图；
图8为本申请一种电缆隧道背景温度调节方法流程示意图。
具体实施方式
下面将详细地对实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下实施例中描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。仅是与权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的系统和方法的示例。
电缆隧道是容纳电缆的走廊或隧道式建筑物，在电缆隧道检修过程中，红外热成像仪对准电缆隧道内的待检测目标时，待检测目标附近空气等介质即为背景，介质的温度即为背景温度。影响红外检测过程中待检测物体温度的物体，均可以被称为背景。
参见图1，为本申请一种电缆隧道内背景温度调节系统实施例结构示意图，由图1可知，本申请提供的电缆隧道内背景温度调节系统，包括：
目标检测模块100，所述目标检测模块100被配置为：获取电缆隧道内的待检测目标1并获取所述待检测目标1的检测方向。
参见图2，为本申请一种电缆隧道内背景温度调节系统实施例又一结构示意图。在本申请的技术方案中，待检测目标1为电缆隧道内的电缆等物体，检测方向即为红外检测过程中红外热成像仪2摄像头的朝向。由图2可知，红外热成像仪2沿着检测方向A对待检测目标1进行检测。
冷源设置模块200，所述冷源设置模块200被配置为：根据所述待检测目标1及所述检测方向得到冷源设置位置。
在实际应用中，冷源设置位置为待检测目标1周围，一般正对红外热成像仪2，与检测方向垂直。
背景温度调节模块300，所述背景温度调节模块300被配置为：获取所述冷源设置位置的背景温度及预设调节值，根据所述背景温度及所述预设调节值计算待调节温度值，根据所述待调节温度值调节所述背景温度。
背景温度一般为待检测目标1周围空气、墙面等的温度。具体的，可以通过温度传感器获取这一数值，本申请不作具体限定。预设调节值为系统预设的一个温度值，例如可以是15℃。计算背景温度与预设调节值之间的差值，即可得到待调节温度值。
在实际应用中，通过对背景温度调节，可以使得红外检测过程中，红外热成像仪拍摄的热图像准确性更高，在热图像上待检测目标1与背景之间的区分更加明显，提高了检测结果的准确度。
进一步地，所述背景温度调节模块300还可以被配置为：将根据待调节温度值调节所述背景温度的时间记为起始时间，如果起始时间与当前时间的差值大于或等于预设时间阈值，结束背景温度调节。
在实际应用中，所述预设时间阈值可以是5min。例如，调节背景温度是时间为10:00，即起始时间为10:00，如果当前时间为10:06，即起始时间与当前时间之间的差值为6min，大于5min，结束背景温度调节。
通过设置时间阈值的方式，可以控制背景温度调节时间，避免调节时间过长，导致背景温度过低，影响红外热成像仪的工作效果。
所述背景温度调节模块300还可以被配置为，当无法获取背景温度时，根据预设标准值计算所述背景温度。在这种情况下，可以预设调节前的背景温度为25℃，即预设标准值为25℃，如果预设调节值为15℃，待调节温度值即为10℃。可以根据实际需要进行设计。
进一步地，所述背景温度调节模块300还可以被配置为：如果所述待调节温度值大于预设调节阈值，结束背景温度调节。
待调节温度值大于预设调节阈值，所述预设调节阈值可以为15℃，也就是说，当前背景温度与预设调节值之间的差值较大，此时背景温度对红外检测结果影响较小，可以结束背景温度调节过程。通过设置预设调节阈值，可以实现温度调节资源的及时调整，避免出现不必要的调节。
在背景温度调节过程中，降低背景温度需要制冷源，因此所述冷源设置模块200可以包括连接组件4及冷源3，所述冷源3固定在所述连接组件4上，所述冷源设置模块200还被配置为：将冷源3固定在所述冷源设置位置，所述冷源3的朝向与所述检测方向相反。
在实际应用中，所述冷源设置模块200可以起到调节背景温度的作用。所述冷源3通过连接组件4到达冷源设置位置，对背景温度进行降温。
继续参见图2，所述连接组件4可以包括连杆41及底座42，所述连杆41连接底座42及冷源3，所述连杆41可以是多关节式结构，关节部位可以是螺栓连接。在实际应用中，所述连杆41可以起到自由调节角度的作用，便于将冷源3移动至冷源设置位置。所述底座42固定在电缆隧道内的墙面等处，起到固定冷源3的作用。
参见图3，为本申请连接组件结构示意图，由图3可知，所述连接组件4还可以包括移动平台43，所述移动平台43可以是隧道巡检机器人等，本申请不作具体限定。所述底座42可以固定在所述移动平台43上，热红外成像仪也可以固定在移动平台43上。所述移动平台43使得所述系统移动更加便捷，使用更加方便。
参见图4，为本申请冷源的结构示意图。由图4可知，所述冷源3可以包括多个电子制冷组件31，所述电子制冷组件31可以包括前板311、背板312及半导体机构313，所述半导体机构313包括多个P型半导体3131及N型半导体3132，P型半导体3131及N型半导体3132并列交替设置；所述前板311及背板312分别固定在半导体机构313两端。所述前板311及所述背板312可以是导热性能良好的铜板，具体尺寸可以根据实际需要进行设计。
在实际应用中，由于热电效应，在通电时，P型半导体3131和N型半导体3132在与前板311相接处吸收热量，使前板311表面温度降低，产生制冷的效果。具体的，在通电时，电流由N型半导体流向P型半导体，所述前板311会从空气中吸收热量，所述背板312会向空气放出热量。
所述电子制冷组件31还可以包括电源314，为所述半导体机构313等提供电能。所述电源314可以是电缆隧道内的固定电源，也可以是固定在移动平台43上的移动电源，可以根据实际情况进行设计。
所述P型半导体3131及所述N型半导体3132的具体数量本申请不作具体限定，只需保证P型半导体3131及N型半导体3132交替设置即可。所述电子制冷组件31的数量本申请也不作具体限定，可以根据实际情况进行增减。
参见图5，为本申请一种电缆隧道内背景温度调节系统实施例再一结构示意图。由图5可知，所述冷源3还可以包括多个介质制冷组件32，所述介质制冷组件32可以包括冷却口321、制冷组件322及连接管道323，所述冷却口321与所述制冷组件322分别固定在所述连接组件4两端，所述连接管道323两端分别与所述冷却口321及所述制冷组件322相通，所述连接管道323敷设在所述连接组件4上。
进一步地，所述制冷组件322可以是冷却剂生成装置，所述连接管道323可以包括入管3231及出管3232，所述入管3231及所述出管3232在所述冷却口321处相连，所述入管3231及所述出管3232可以是便于弯折的软管。所述入管3231及所述出管3232可以固定在所述连杆41的关节处，因此所述入管3231及所述出管3232可以随着连杆41的移动而移动。所述连杆41也可以是中空结构，所述入管3231及所述出管3232设置在所述连杆41内部，具体方式可以根据实际需要进行确定。
在实际应用中，所述制冷组件322可以输出冷却介质，冷却介质可以由入管3231输送至冷却口321，再由出管3232返回所述制冷组件322，实现循环利用。参见图6，为本申请连接管道结构示意图。由图6可知，所述入管3231及所述出管3232可以以S型排布，实现冷却介质利用最大化。
所述制冷组件322还可以是压缩气瓶，所述连接管道323还可以只包括入管3231，所述制冷组件322可以通过入管3231将压缩气体输送至冷却口321，通过低温压缩气体的流动实现冷却。
参见图7，为本申请冷却口结构示意图。由图7可知，所述冷却口321可以是开设有气孔的立方体，可以包括阵列式出口3211、线型多孔式出口3212以及单孔集中式出口3213，所述冷却口321可以将压缩气体吹扫至待检测目标附近，即压缩气体可以通过气孔排除，也就是说，吹扫方式可以包括阵列式吹扫、线型多孔式吹扫或者单孔集中式吹扫等，可以根据实际需要进行设计。
由以上技术方案可知，背景温度调节具体过程为：目标检测模块100获取电缆隧道内的待检测目标并获取检测方向，冷源设置模块200的连接组件4将冷源3设置在冷源设置位置，背景温度调节模块300通过控制所述冷源3释放冷却介质(压缩气体)降低背景温度。因此通过所述目标检测模块100所述冷源设置模块200及所述背景温度调节模块300，可以实现降低待检测目标附近的背景温度，达到调节背景温度、提高红外热成像仪工作效果的目的。
参见图8，为本申请一种电缆隧道背景温度调节方法流程示意图。由图8可知，基于上述电缆隧道内背景温度调节系统，本申请还提供一种电缆隧道内背景温度调节方法，包括以下步骤：
S1：获取电缆隧道内的待检测目标并获取所述待检测目标的检测方向；
S2：根据所述待检测目标及所述检测方向得到冷源设置位置；
S3：获取所述冷源设置位置的背景温度及预设调节值，根据所述背景温度及所述预设调节值计算待调节温度值，根据所述待调节温度值调节所述背景温度。
进一步的，所述方法还可以包括：
S4：将根据待调节温度值调节所述背景温度的时间记为起始时间，如果起始时间与当前时间的差值大于或等于预设时间阈值，结束背景温度调节。
S5：如果所述待调节温度值大于预设调节阈值，结束背景温度调节。
由以上技术方案可知，本申请提供一种电缆隧道内背景温度调节系统及方法，所述系统包括：目标检测模块100，所述目标检测模块100被配置为：获取电缆隧道内的待检测目标并获取所述待检测目标的检测方向。冷源设置模块200，所述冷源设置模块200被配置为：根据所述待检测目标及所述检测方向得到冷源设置位置。背景温度调节模块300，所述背景温度调节模块300被配置为：获取所述冷源设置位置的背景温度及预设调节值，根据所述背景温度及所述预设调节值计算待调节温度值，根据所述待调节温度值调节所述背景温度，结束背景温度调节。所述背景温度调节模块300还被配置为：将根据待调节温度值调节所述背景温度的时间记为起始时间，如果起始时间与当前时间的差值大于或等于预设时间阈值，结束背景温度调节。所述背景温度调节模块300还被配置为：如果所述待调节温度值大于预设调节阈值，结束背景温度调节。本申请提供的电缆隧道内背景温度调节系统，能够通过冷源3调节电缆隧道内待检测目标周围的背景温度，解决了红外检测过程中待检测物体被背景淹没的问题，使得红外热成像仪的成像效果更加优异，使得待检测目标与背景区分更加明显，使检测结果更加准确，具有实用性。
本申请提供的实施例之间的相似部分相互参见即可，以上提供的具体实施方式只是本申请总的构思下的几个示例，并不构成本申请保护范围的限定。对于本领域的技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下依据本申请方案所扩展出的任何其他实施方式都属于本申请的保护范围。
Claims (9)
1.一种电缆隧道内背景温度调节系统，其特征在于，包括：
目标检测模块，所述目标检测模块被配置为：获取电缆隧道内的待检测目标并获取所述待检测目标的检测方向；
冷源设置模块，所述冷源设置模块被配置为：根据所述待检测目标及所述检测方向得到冷源设置位置；
背景温度调节模块，所述背景温度调节模块被配置为：获取所述冷源设置位置的背景温度及预设调节值，根据所述背景温度及所述预设调节值计算待调节温度值，根据所述待调节温度值调节所述背景温度。
2.根据权利要求1所述的电缆隧道内背景温度调节系统，其特征在于，所述背景温度调节模块还被配置为：将根据待调节温度值调节所述背景温度的时间记为起始时间，如果起始时间与当前时间的差值大于或等于预设时间阈值，结束背景温度调节。
3.根据权利要求1所述的电缆隧道内背景温度调节系统，其特征在于，所述背景温度调节模块还被配置为：如果所述待调节温度值大于预设调节阈值，结束背景温度调节。
4.根据权利要求1所述的电缆隧道内背景温度调节系统，其特征在于，所述冷源设置模块包括连接组件及冷源，所述冷源固定在所述连接组件上；所述冷源设置模块还被配置为：将冷源固定在所述冷源设置位置，所述冷源的朝向与所述检测方向相反。
5.根据权利要求4所述的电缆隧道内背景温度调节系统，其特征在于，所述冷源包括多个电子制冷组件，所述电子制冷组件包括前板、背板及半导体机构，所述半导体机构包括多个P型半导体及N型半导体，P型半导体及N型半导体并列交替设置；所述前板及背板分别固定在半导体机构两端。
6.根据权利要求4所述的电缆隧道内背景温度调节系统，其特征在于，所述冷源包括多个介质制冷组件，所述介质制冷组件包括冷却口、制冷组件及连接管道，所述冷却口与所述制冷组件分别固定在所述连接组件两端，所述连接管道两端分别与所述冷却口及所述制冷组件相通，所述连接管道敷设在所述连接组件上。
7.一种电缆隧道内背景温度调节方法，其特征在于，包括：
获取电缆隧道内的待检测目标并获取所述待检测目标的检测方向；
根据所述待检测目标及所述检测方向得到冷源设置位置；
获取所述冷源设置位置的背景温度及预设调节值，根据所述背景温度及所述预设调节值计算待调节温度值，根据所述待调节温度值调节所述背景温度。
8.根据权利要求7所述的电缆隧道内背景温度调节方法，其特征在于，所述方法还包括：
将根据待调节温度值调节所述背景温度的时间记为起始时间，如果起始时间与当前时间的差值大于或等于预设时间阈值，结束背景温度调节。
9.根据权利要求7所述的电缆隧道内背景温度调节方法，其特征在于，所述方法还包括：
如果所述待调节温度值大于预设调节阈值，结束背景温度调节。
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| CN202011102658.5A CN112284545A (zh) | 2020-10-15 | 2020-10-15 | 一种电缆隧道内背景温度调节系统及方法 |
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