CN203101276U - 一种新型的灼热丝火焰检测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型的灼热丝火焰检测系统，包括灼热丝试验仪、数据采集模块、网络摄像机和计算机，所述灼热丝试验仪的输出端分别与数据采集模块的输入端和网络摄像机的输入端连接，所述数据采集模块的输出端和网络摄像机的输出端均与计算机的输入端连接。本实用新型包括数据采集模块、网络摄像机和计算机，将计算机与图像处理技术结合起来，使得整个测量过程完全自动化，并且具有高精度、实时显示和使用方便的优点，可为灼热丝试验的结论提供准确的判定依据。本实用新型一种新型的灼热丝火焰检测系统可广泛应用于电子测控技术领域。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子测控领域，尤其是一种新型的灼热丝火焰检测系统。
背景技术
灼热丝试验是根据电工电子产品的工作情况，尽可能真实地模拟绝缘材料可能承受的热效应，来进行产品的着火危险试验。它是检验电工电子产品中绝缘材料耐燃性能的重要试验项目，在家用电器安全标准GB4706.1、自动控制器安全标准GB14536.1和灯具安全标准GB7000.1中均有被提及到。
灼热丝试验主要用于考核绝缘材料是否起燃，以及起燃后的火焰高度和持续时间，其试验所采用的方法和合格判定依据主要来自标准GB5169.10、标准GB5169.11、标准GB5169.12和标准GB5169.13的规定。传统的测量火焰高度的方式是肉眼观测标尺刻度，从而估算火焰高度，其试验过程存在着较多影响准确性的因素，从而使测量的结果误差较大。
目前，市场上已出现有应用计算机图像处理技术的火焰实时监控系统，但它们大多是针对锅炉和热电厂而设计的，并没有应用在家电产品灼热丝试验方面。目前灼热丝试验的火焰高度和持续时间的测量技术，依然停留在肉眼估算的阶段，其测量的结果误差较大。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型的目的是：提供一种新型的灼热丝火焰检测系统，将计算机与图像处理技术结合起来，使得整个测量过程完全自动化，并且具有高精度、实时显示和使用方便的优点，可为灼热丝试验的结论提供准确的判定依据。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种新型的灼热丝火焰检测系统，包括灼热丝试验仪、数据采集模块、网络摄像机和计算机，所述灼热丝试验仪的输出端分别与数据采集模块的输入端和网络摄像机的输入端连接，所述数据采集模块的输出端和网络摄像机的输出端均与计算机的输入端连接。
进一步，所述灼热丝试验仪包括灼热丝和标尺，所述标尺位于灼热丝后面。
进一步，所述网络摄像机包括镜头、图像传感器、模数转换器、微处理器和通讯模块，所述镜头的输入端与灼热丝试验仪的输出端连接，所述镜头的输出端依次通过图像传感器、模数转换器和微处理器进而与通讯模块的输入端连接，所述通讯模块的输出端与计算机的输入端连接。
进一步，所述图像传感器为CMOS图像传感器。
进一步，所述通讯模块为串口通讯模块、USB接口通讯模块、WIFI无线通讯模块、无线局域网通讯模块和以太网通讯模块中的任意一种。
本实用新型的有益效果是：包括数据采集模块、网络摄像机和计算机，将计算机与图像处理技术结合起来，使得整个测量过程完全自动化，并且具有高精度、实时显示和使用方便的优点，可为灼热丝试验的结论提供准确的判定依据。进一步，灼热丝试验仪包括灼热丝后面的标尺，能为在灼热丝火焰的实际高度的测量开始前确定图像像素的高度与实际高度的线性关系的系数，使测量的结果更准确。进一步，网络摄像机包括图像传感器，图像传感器为CMOS图像传感器，与CCD图像传感器相比，价格更低廉、制造工艺更简单和耗电量更低。进一步，网络摄像机包括通讯模块，可以通过串口通讯模块、USB接口通讯模块、WIFI无线通讯模块、无线局域网通讯模块和以太网通讯模块中的任一种将网络摄像机采集的灼热丝火焰图像上传给计算机以进行火焰高度和持续时间的计算，通信的方式更加灵活和多样化。
附图说明
图1为本实用新型一种新型的灼热丝火焰检测系统的结构框图；
图2为本实用新型网络摄像机的结构框图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。
参照图1，一种新型的灼热丝火焰检测系统，包括灼热丝试验仪、数据采集模块、网络摄像机和计算机，所述灼热丝试验仪的输出端分别与数据采集模块的输入端和网络摄像机的输入端连接，所述数据采集模块的输出端和网络摄像机的输出端均与计算机的输入端连接。
其中，灼热丝试验仪用于对电工电子产品和家用电器等材料进行着火危险试验，以对电工电子产品和家用电器的着火危险性以及相关材料的灼热丝起燃温度、可燃性和耐燃指数等指标进行测定。灼热丝试验仪将规定材质（Ni80/Cr20）和形状的灼热丝（Φ4mm的镍铬丝）用大电流加热至试验温度（550℃～960℃）1min后，以规定压力（1.0N）垂直灼烫试品30s，视试品和铺垫物是否起燃或起燃后的持续时间长短来测定电工电子产品和家用电器的着火危险性。同时，灼热丝试验仪可以对固体绝缘材料及其它固体可燃材料的起燃性、起燃温度、可燃性和可燃性指数等进行测定。而数据采集模块用于接收灼热丝试验仪输出的3个开关量信号，包括接收试验开始、灼热丝头接触到试品以及试验结束灼热丝头离开试品这3个时刻灼热丝试验仪输出的信号。数据采集模块是带有USB总线的数字I/O模块。网络摄像机作为图像输入设备用于采集灼热丝的火焰图像，并将采集的火焰图像转换为数字图像。计算机主要用于对网络摄像机采集的数字图像分析处理，以对灼热丝起燃后的火焰高度和持续时间进行计算。此外，计算机还会对数据采集模块的输出数据进行存储和转换等数据处理操作。
进一步作为优选的实施方式，所述灼热丝试验仪包括灼热丝和标尺，所述标尺位于灼热丝后面。
其中，灼热丝用于在加热至规定温度后对试品进行垂直灼烫。而标尺为一钢直尺，设在灼热丝后面，用于对火焰高度进行校正。图像由像素组成，而火焰图像像素的高度与火焰实际高度之间存在线性关系。因此为了精确计算出火焰高度，需要加入高度与像素比值的校正功能。在灼热丝试验开始前，需先根据标尺确定像素的高度与实际高度之间的线性关系的系数即像素高度与实际高度的比值：首先获得标尺的实际高度，然后利用计算机在标尺图像中计算出标尺的像素高度，最后计算出像素高度与标尺实际高度的比值。在灼热丝试验时利用这一比值（线性关系的系数）就可以根据火焰图像的像素高度求出火焰的实际高度。
参照图2，进一步作为优选的实施方式，所述网络摄像机包括镜头、图像传感器、模数转换器、微处理器和通讯模块，所述镜头的输入端与灼热丝试验仪的输出端连接，所述镜头的输出端依次通过图像传感器、模数转换器和微处理器进而与通讯模块的输入端连接，所述通讯模块的输出端与计算机的输入端连接。
其中，镜头为网络摄像机的前端部件，用于采集光信号。而图像传感器则完成光电转换，将镜头采集的光信号转换为模拟电信号。模数转换器用于将模拟电信号转换为数字信号。微处理器则用于对数字信号进行压缩编码、图像格式转换和存储等操作，从而形成数字图像。在具体实现时，微处理器可为DSP数字信号处理芯片。通讯模块用于将微处理器形成的数字图像和数据采集模块的输出数据上传至局域网、因特网、WIFI无线网和有线网的计算机，以用于后续的图像分析处理和数据处理。
进一步作为优选的实施方式，所述图像传感器为CMOS图像传感器。
图像传感器可分为CMOS（互补金属氧化物半导体）图像传感器和CCD（电荷耦合器件）图像传感器两大类，本实用新型采用的是CMOS图像传感器。CMOS图像传感器与CCD图像传感器均用于将光信号转换为电信号，但CMOS图像传感器价格更低廉、制造工艺更简单和耗电量更低，因此本实用新型选用CMOS图像传感器。
进一步作为优选的实施方式，所述通讯模块为串口通讯模块、USB接口通讯模块、WIFI无线通讯模块、无线局域网通讯模块和以太网通讯模块中的任意一种。
其中，串口通讯模块和USB接口通讯模块用于通过串口或USB接口将图像或数据上传给有线网的计算机；WIFI无线通讯模块用于通过WIFI无线方式将图像或数据上传给WIFI无线网的计算机；无线局域网通讯模块用于通过无线局域接口将图像或数据上传给无线局域网的计算机；以太网通讯模块用于通过以太网接口将图像或数据上传给无线局域网的计算机。
以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (5)
1.一种新型的灼热丝火焰检测系统，其特征在于：包括灼热丝试验仪、数据采集模块、网络摄像机和计算机，所述灼热丝试验仪的输出端分别与数据采集模块的输入端和网络摄像机的输入端连接，所述数据采集模块的输出端和网络摄像机的输出端均与计算机的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种新型的灼热丝火焰检测系统，其特征在于：所述灼热丝试验仪包括灼热丝和标尺，所述标尺位于灼热丝后面。
3.根据权利要求1所述的一种新型的灼热丝火焰检测系统，其特征在于：所述网络摄像机包括镜头、图像传感器、模数转换器、微处理器和通讯模块，所述镜头的输入端与灼热丝试验仪的输出端连接，所述镜头的输出端依次通过图像传感器、模数转换器和微处理器进而与通讯模块的输入端连接，所述通讯模块的输出端与计算机的输入端连接。
4.根据权利要求3所述的一种新型的灼热丝火焰检测系统，其特征在于：所述图像传感器为CMOS图像传感器。
5.根据权利要求3或4所述的一种新型的灼热丝火焰检测系统，其特征在于：所述通讯模块为串口通讯模块、USB接口通讯模块、WIFI无线通讯模块、无线局域网通讯模块和以太网通讯模块中的任意一种。
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| CN 201320068468 CN203101276U (zh) | 2013-02-05 | 2013-02-05 | 一种新型的灼热丝火焰检测系统 |
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN105466968A (zh) * | 2016-01-20 | 2016-04-06 | 哈尔滨电工仪表研究所 | 一种新型灼热丝试验装置 |
| CN107025656A (zh) * | 2017-05-05 | 2017-08-08 | 哈尔滨电工仪表研究所 | 一种新型灼热丝火焰监测系统 |
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