CN114858287A - 一种具有自动巡视和定位功能的全角度测温热象探测器 - Google Patents

一种具有自动巡视和定位功能的全角度测温热象探测器 Download PDF

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杨德志
周杰
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杨显辉
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Abstract

本发明公开了一种具有自动巡视和定位功能的全角度测温热象探测器，属于测温技术领域，包括底座，所述底座顶部转动连接有连接座，所述底座内部中心位置固设有水平电机，所述水平电机一端固定连接有第一转轴，所述第一转轴与连接座固定连接，所述连接座顶部通过第二转轴活动连接有外壳体，且其中一个第二转轴一端固定连接有垂直电机。本发明中，通过设置水平电机与垂直电机，水平电机带动连接座转动，增大了探测器水平方向的探测视角，垂直电机带动外壳体在竖直方向转动，增大探测器垂直方向的探测视角，使探测器具备全角度的探测视角，提高了单个探测器的监测范围，减少了同一监测区域的探测器需求量，节约监测成本。

Description

一种具有自动巡视和定位功能的全角度测温热象探测器
技术领域
本发明属于测温技术领域，尤其涉及一种具有自动巡视和定位功能的全角度测温热象探测器。
背景技术
测温热像探测器，利用红外模组接收热辐射能量转换为电信号输出，形成红外图像表征红外辐射分布，经处理以后形成图像数据，经过红外图像处理后的位图图像数据传送到后端的测温系统，经过测温系统组件的处理后形成带有温度信息的图像。
中国专利文献CN110307904A公开了一种红外热成像镜头的测温装置及测温方法，涉及测温技术领域。本发明实施例公开了一种红外热成像镜头的测温装置及测温方法。其中，红外热成像镜头的测温装置包括光学镜头、探测器和处理器，探测器与光学镜头电性连接，处理器与探测器电性连接，探测器用于进行光电信号转换，处理器用于根据清晰成像后的对焦行程，基于对标定的对焦行程量和对焦物距的转换与识别，确定被测目标和光学镜头之间的测量距离，并根据测量距离计算出被测目标的温度。该方案实施例提供的技术方案通过将对焦行程量和对焦物距进行标定，根据对焦行程并基于标定的对焦行程量和对焦物距，准确地确定被测目标和光学镜头之间的测量距离，通过准确的测量距离计算出温度，但传统的测温探测器探测视角较小，在应用中，往往需要布置多个探测器才能覆盖整个空间，同时，传统的测温成像探测器仅为控制系统提供温度和图像信息，不具备自动巡视和定位功能，不能为控制系统提供准确的位置信息。
发明内容
本发明的目的在于：为了解决探测器探测角度较小和不具备自动巡视和定位的问题，而提出的一种具有自动巡视和定位功能的全角度测温热象探测器。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种具有自动巡视和定位功能的全角度测温热象探测器，包括底座，所述底座一侧固设有电源转换器，所述底座顶部转动连接有连接座，所述底座内部中心位置固设有水平电机，所述水平电机一端固定连接有第一转轴，所述第一转轴与连接座固定连接，所述连接座顶部通过第二转轴活动连接有外壳体，且其中一个第二转轴一端固定连接有垂直电机，所述垂直电机固设于外壳体内部，所述外壳体内部一侧固定连接有测温热像模组。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述外壳体内部设置有微处理器，所述微处理器输出端与水平电机电性连接，所述水平电机将转动的水平方向信息传输至微处理器，所述微处理器输出端与垂直电机电性连接，所述垂直电机将转动的垂直方向信息传输至微处理器，所述微处理器输入端电性连接有测温热像模组，所述测温热像模组将温度和图像信息传输至微处理器，所述微处理器输出端电性连接有储存芯片，所述微处理器输出端电性连接有通信电路，所述通信电路输出端通讯连接有以太网接口，所述以太网接口输出端通讯连接有控制终端。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述电源转换器输入端电性连接有电源。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述测温热像模组为红外测温热像模组。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述电源转换器能够将输入电源转换为+5V和+3.3V。
作为上述技术方案的进一步描述：
该热象探测器的探测方法，具体包括以下步骤：
S1、编程好相应程序，开始程序；
S2、工作人员实地测量监测地域的空间信息，建立监测地域的空间坐标体系；
S3、垂直电机与水平电机按照微处理器的设定程序转动，测温热像模组进行巡视；
S4、测温热像模组对监测区域进行监测并获取监测区域的图像数据；
S5、测温热像模组对监测区域进行监测并获取监测区域的温度数据；
S6、测温热像模组将图像数据与温度数据反馈至微处理器，所述微处理器对温度数据进行判断处理，当微处理器判断温度数据未超限时，重复S3；当微处理器判断温度数据超限时，判定通过，继续运行；
S7、测温热像模组停止巡视，测温热像模组将获取的图像数据和温度数据传输至微处理器，微处理器通过建立的空间坐标系计算获取异常温度坐标位置；
S8、微处理器将异常温度坐标传输至通信电路，所述通信电路将异常温度坐标通过以太网接口传输至控制终端并输出报警信息。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述S8中输出的报警信息为蜂鸣式报警器。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述微处理器将获取的图像数据与温度数据传输至储存芯片，所述储存芯片将图像数据与温度数据储存。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明中，通过设置水平电机与垂直电机，水平电机通过第一转轴带动连接座转动，连接座带动外壳体转动，使得外壳体可以左右转动，增大了探测器水平方向的探测视角，垂直电机通过第二转轴带动外壳体在竖直方向转动，从而增大探测器垂直方向的探测视角，使探测器具备全角度的探测视角，实现了探测器的全方位监测，提高了单个探测器的监测范围，减少了同一监测区域的探测器需求量，节约监测成本。
2、本发明中，通过设计微处理器，微处理器能够发出指令使水平电机与垂直电机根据设定的程序转动，同时，使探测器能够在水平方向与竖直方向周期性转动，实现了探测器对监测区域的巡视功能，提高了对监测区域的监测效率，同时，微处理器能够对测温热像模组获取的温度数据与图像数据进行处理判定，若发现温度数据异常，则能够通过建立的坐标体系准确判断出异常温度区域的具体坐标，及时发现监测区域的异常情况并发出警报，使监测人员能够立刻发现异常情况并得知异常情况的具体位置信息，方便工作人员及时进行处理，从而保障设备的有效运行，避免造成损失。
附图说明
图1为本发明提出的一种具有自动巡视和定位功能的全角度测温热象探测器的立体结构示意图；
图2为本发明提出的一种具有自动巡视和定位功能的全角度测温热象探测器的正视剖面结构示意图；
图3为本发明提出的一种具有自动巡视和定位功能的全角度测温热象探测器的控制流程示意图；
图4为本发明提出的一种具有自动巡视和定位功能的全角度测温热象探测器的工作原理示意图。
图例说明：1、外壳体；2、测温热像模组；3、底座；4、连接座；5、电源转换器；6、水平电机；7、垂直电机；8、第一转轴；9、第二转轴。
具体实施方式
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和完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种具有自动巡视和定位功能的全角度测温热象探测器，包括底座3，所述底座3一侧固设有电源转换器5，所述底座3顶部转动连接有连接座4，所述底座3内部中心位置固设有水平电机6，所述水平电机6一端固定连接有第一转轴8，所述第一转轴8与连接座4固定连接，所述连接座4顶部通过第二转轴9活动连接有外壳体1，且其中一个第二转轴9一端固定连接有垂直电机7，所述垂直电机7固设于外壳体1内部，所述外壳体1内部一侧固定连接有测温热像模组2，所述电源转换器5能够将输入电源转换为+5V和+3.3V。
实施方式具体为：通过设置水平电机6与垂直电机7，水平电机6与垂直电机7的转动能够实现外壳体1水平方向与竖直方向的调节，增大了测温热像模组2水平方向与竖直方向的探测角度，使探测器能够实现全角度的监测，同时，电源转换器5能够将电源转换为+5V和+3.3V，为测温热像模组2、微处理器、电机、通信电路和存储芯片等提供电源。
所述外壳体1内部设置有微处理器，所述微处理器输出端与水平电机6电性连接，所述水平电机6将转动的水平方向信息传输至微处理器，所述微处理器输出端与垂直电机7电性连接，所述垂直电机7将转动的垂直方向信息传输至微处理器，所述微处理器输入端电性连接有测温热像模组2，所述测温热像模组2为红外测温热像模组2，所述测温热像模组2将温度和图像信息传输至微处理器，所述微处理器输出端电性连接有储存芯片，所述微处理器输出端电性连接有通信电路，所述通信电路输出端通讯连接有以太网接口，所述以太网接口输出端通讯连接有控制终端，所述电源转换器5输入端电性连接有电源。
实施方式具体为：微处理器按照设定程序对水平电机6与垂直电机7发出指令并使水平电机6与垂直电机7按照设定程序转动，使探测器在水平电机6与垂直电机7的带动按照一定的轨迹上、下、左和右转动并实现对监测区域的巡视，提高了监测效率，同时，测温热像模组2会将获取的温度数据与图像数据传输至微处理器，微处理器会对获取的温度数据与图像数据进行处理，存储芯片用于扩展微处理器的内存，提高了数据的储存量，提高了微处理器的工作效率。
该热象探测器的探测方法，具体包括以下步骤：
S1、编程好相应程序，开始程序；
S2、工作人员实地测量监测地域的空间信息，建立监测地域的空间坐标体系；
S3、垂直电机7与水平电机6按照微处理器的设定程序转动，测温热像模组2进行巡视；
S4、测温热像模组2对监测区域进行监测并获取监测区域的图像数据；
S5、测温热像模组2对监测区域进行监测并获取监测区域的温度数据；
S6、测温热像模组2将图像数据与温度数据反馈至微处理器，所述微处理器对温度数据进行判断处理，当微处理器判断温度数据未超限时，重复S3；当微处理器判断温度数据超限时，判定通过，继续运行；
S7、测温热像模组2停止巡视，测温热像模组2将获取的图像数据和温度数据传输至微处理器，微处理器通过建立的空间坐标系计算获取异常温度坐标位置；
S8、微处理器将异常温度坐标传输至通信电路，所述通信电路将异常温度坐标通过以太网接口传输至控制终端并输出报警信息。
所述S8中输出的报警信息为蜂鸣式报警器。
所述微处理器将获取的图像数据与温度数据传输至储存芯片，所述储存芯片将图像数据与温度数据储存。
实施方式具体为：测温热像模组2将采集的温度数据与图像数据传输至微处理器，微处理器中软件程序算法对获取的温度数据与图像数据进行分析处理并进行判定，若判定温度数据未超限，则重复S3，若判定温度数据超限，探测器停止巡视，进行进一步的确认，然后锁定坐标位置并标注发热区域的具体温度，最后将温度、图像以及位置等数据通过以太网接口传输至控制终端并发出报警，方便工作人员及时发现异常情况并及时处理。
工作原理：使用时，工作人员先实地测量监测区域的空间信息并建立监测区域的空间坐标体系，之后利用软件程序编写算法并输入微处理器中，水平电机6按照微处理器的指令转动，水平电机6带动第一转轴8转动，第一转轴8带动连接座4转动，连接座4带动外壳体1水平方向转动，使测温热像模组2水平方向的视角增大，垂直电机7按照微处理器的指令转动，垂直电机7带动第二转轴9转动，第二转轴9带动外壳体1竖直方向转动，使测温热像模组2竖直方向视角增大，水平电机6与垂直电机7按照微处理器的指令转动，使测温热像模组2能够沿一定轨迹上、下、左和右进行转动，能够对监测区域进行巡视监测。
测温热像模组2将收集的温度数据与图像数据传输至微处理器，一方面微处理器将获取的温度数据与图像数据传输至储存芯片内储存，另一方面微处理器对获取的温度数据与图像数据进行分析处理，若判定温度数据未超限，微处理器发出指令使探测器继续巡视监测区域，若判定温度数据超限，微处理器发出指令使探测器停止巡视，然后锁定坐标位置并标注发热区域的具体温度，最后将温度、图像和位置信息通过以太网接口上传至控制终端并发出报警，以便后台人员进行综合处理。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种具有自动巡视和定位功能的全角度测温热象探测器，包括底座(3)，其特征在于，所述底座(3)一侧固设有电源转换器(5)，所述底座(3)顶部转动连接有连接座(4)，所述底座(3)内部中心位置固设有水平电机(6)，所述水平电机(6)一端固定连接有第一转轴(8)，所述第一转轴(8)与连接座(4)固定连接，所述连接座(4)顶部通过第二转轴(9)活动连接有外壳体(1)，且其中一个第二转轴(9)一端固定连接有垂直电机(7)，所述垂直电机(7)固设于外壳体(1)内部，所述外壳体(1)内部一侧固定连接有测温热像模组(2)。
2.根据权利要求1所述的一种具有自动巡视和定位功能的全角度测温热象探测器，其特征在于，所述外壳体(1)内部设置有微处理器，所述微处理器输出端与水平电机(6)电性连接，所述水平电机(6)将转动的水平方向信息传输至微处理器，所述微处理器输出端与垂直电机(7)电性连接，所述垂直电机(7)将转动的垂直方向信息传输至微处理器，所述微处理器输入端与测温热像模组(2)电性连接，所述测温热像模组(2)将温度和图像信息传输至微处理器，所述微处理器输出端电性连接有储存芯片，所述微处理器输出端电性连接有通信电路，所述通信电路输出端通讯连接有以太网接口，所述以太网接口输出端通讯连接有控制终端。
3.根据权利要求1所述的一种具有自动巡视和定位功能的全角度测温热象探测器，其特征在于，所述电源转换器(5)输入端电性连接有电源。
4.根据权利要求2所述的一种具有自动巡视和定位功能的全角度测温热象探测器，其特征在于，所述测温热像模组(2)为红外测温热像模组。
5.根据权利要求1所述的一种具有自动巡视和定位功能的全角度测温热象探测器，其特征在于，所述电源转换器(5)能够将输入电源转换为+5V和+3.3V。
6.根据权利要求2所述的一种具有自动巡视和定位功能的全角度测温热象探测器，其特征在于，还包括使用该热象探测器的探测方法，具体包括以下步骤：
S1、编程好相应程序，开始程序；
S2、工作人员实地测量监测地域的空间信息，建立监测地域的空间坐标体系；
S3、垂直电机(7)与水平电机(6)按照微处理器的设定程序转动，测温热像模组(2)进行巡视；
S4、测温热像模组(2)对监测区域进行监测并获取监测区域的图像数据；
S5、测温热像模组(2)对监测区域进行监测并获取监测区域的温度数据；
S6、测温热像模组(2)将图像数据与温度数据反馈至微处理器，所述微处理器对温度数据进行判断处理，当微处理器判断温度数据未超限时，重复S3；当微处理器判断温度数据超限时，判定通过，继续运行；
S7、测温热像模组(2)停止巡视，测温热像模组(2)将获取的图像数据和温度数据传输至微处理器，微处理器通过建立的空间坐标系计算获取异常温度坐标位置；
S8、微处理器将异常温度坐标传输至通信电路，所述通信电路将异常温度坐标通过以太网接口传输至控制终端并输出报警信息。
7.根据权利要求6所述的一种全角度测温热象探测器的探测方法，其特征在于，所述S8中输出的报警信息为蜂鸣式报警器。
8.根据权利要求6所述的一种全角度测温热象探测器的探测方法，其特征在于，所述微处理器将获取的图像数据与温度数据传输至储存芯片，所述储存芯片将图像数据与温度数据储存。
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