CN205786424U - 一种基于ieee1451的无损检测数据源标准传输装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于IEEE1451的无损检测数据源标准传输装置，所述装置包括红外灯板模块、摄像镜头和智能传感模块；所述红外灯板模块与摄像镜头的输入端连接；所述摄像头还与智能传感模块的输入端连接。本实用新型提供的无损检测数据源标准传输装置在智能传感模块中引入了IEEE1451.4中定义的TEDS(传感器电子数据表格)，提供了混合模式接口使得传感器具有即插即用功能，在网络结构改变时能及时调整、组织网络资源，以实现其自配置与自校准，大大缩减了软硬件的搭建时间，而且本红外夜视摄像头装置在总体上很大程度地提高了可靠性和集成性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种基于IEEE1451的无损检测数据源标准传输装置。
背景技术
红外热成像无损检测技术是新发展起来的材料缺陷检查方法，是通过测量温度差异来对检测结构进行无损检测。由于有缺陷的部位传热性能差，对应的表面温度要比良好部位的温度高，红外线检测仪可以精确的分辨温度差异，就可以确定缺陷的位置和大小。对于任何物体，不论其温度高低都会发射或吸收热辐射，其大小与物体材料种类、形貌特征、化学与物理学结构(如表面氧化度、粗糙度等)特征有关外，还与波长、温度有关。红外线检测法自动化程度高，灵敏，温度分辨率高，在国内属于起步阶段，具有较好的发展前景。
无损检测数据源标准传输装置结构中包括了红外灯板、摄像镜头，以及将光信号转变为视频信号的智能传感器模块。智能传感模块是红外夜视摄像头结构中的核心部分，但是传统的模拟传感器只提供将物理量转换成电信号的模拟接口，为了能够正确地转换和解释传感器数据，必需手工输入传感器的配置和校正参数等信息，这需要花费很大的工作量。传感器的加入、失效、损坏等都会导致智能传感结构改变，需要及时调整、组织，但根据以往的经验，花费在软件和硬件配置上的时间占到总体时间的22％，需要传感器操作人员手工输入参数以方便系统软件对传感器数据的转换和解析。智能传感器模块配置时间所耗的工作量，无疑降低了红外夜视摄像头的实用性。因此，为了缩短软硬件搭建时间，提高系统集成性、可靠性，无损检测数据源标准传输装置结构中的智能传感模块应具有不依赖网络细节、能及时反映网络资源变化的功能——即插即用能力。
而IEEE1451.4标准提议了一个通用方法，使传统模拟传感器具有了即插即用功能。在模拟传感器内部嵌入一个存储器，用来存放传感器电子数据表格(TEDS)，给传感器增加数字接口并与原来的模拟接口结合，成为混合模式接口，利用TEDS中的信息可进行模拟传感器的识别和配置，并且还与原来的模拟接口和仪器设备相兼容。
发明内容
为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种基于IEEE1451的无损检测数据源标准传输装置，该装置在智能传感器中引入了IEEE1451中定义的TEDS(传感器电子数据表格)，使得智能传感模块具有即插即用功能，提高了传感器的可靠性、精确度与便捷性，以实现其自行完成配置与校准，大大缩减了软硬件的搭建时间，而且系统总体还在很大程度上提高了可靠性和集成性。
本实用新型的目的通过以下的技术方案来实现：
一种基于IEEE1451的无损检测数据源标准传输装置，该装置包括红外灯板模块、摄像镜头和智能传感模块；
所述红外灯板模块与摄像镜头的输入端连接；
所述摄像头还与智能传感模块的输入端连接。
与现有技术相比，本实用新型的一个或多个实施例可以具有如下优点：
(1)通过IEEE1451定义的标准，实现了红外夜视摄像头结构中的智能传感模块的即插即用功能；(2)利用IEEE1451.4标准提供了一个允许传统模拟传感器以数模混合模式进行通信的混合模式接口，为的是原有智能传感模块能具有自我识别和自我校准能力；(3)红外夜视摄像头结构中智能变送器接口模块(STIM)(31)中定义了校正TEDS并存储了校准参数，实现了校正和自检验功能，充分体现了本新型红外夜视摄像头智能的特点。
附图说明
图1是无损检测数据源标准传输装置结构示意图；
图2是多等级动态退避算法流程图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例及附图对本实用新型实施方式作进一步详细的描述。
如图1所示，为本实用新型提供的无损检测数据源标准传输装置，该装置基于IEEE1451实现，所述装置包括红外灯板1模块、摄像镜头2和智能传感模块3；
所述红外灯板模块与摄像镜头的输入端连接；
所述摄像头还与智能传感模块的输入端连接。
上述装置通电后，通过PCB电路板可以将电流传输到红外灯芯上，而红外灯芯可以把电能转化为光能及热能，红外灯模块中的LED红外发光二级管发射出红外光，并投射到一定视角的物体上。摄像镜头通过采集反射回来的红外光，将其通过物镜聚焦成像之后进行光信号的传输。
上述智能传感模块由智能变送器接口模块(STIM)31和网络适配处理器模块(STIM)32组成；
所述智能变送器接口模块31由CMOS图像传感器及摄像头内部传感器、传感器电子数据表格(TEDS)311组成；
所述网络适配处理器模块32由微处理器模块321及NACP网络服务接口模块322组成。
上述CMOS图像传感器首先接收摄像镜头所聚焦的外界光照射像素阵列，发生光电效应，在像素单元内产生相应的电荷。行选择逻辑单元根据需要，选通相应的行像素单元。行像素单元内的图像信号通过各自所在列的信号总线传输到对应的模拟信号处理单元以及其内部的A/D转换器，之后通过混合模式接口的数字接口输出数字图像信号到微处理器模块321中。
上述智能传感模块中设置有数字接口，且该数字接口与模拟接口相结合形成混合式接口。
上述智能传感模块中的传感电子数据表格驻留在嵌入式的EEPROM中。
摄像头内部多个传感器用于完善红外夜视摄像头的功能，比如有温度传感器、光敏传感器等，以传统方式输出外界反映物理现象的信号(例如光信号、温度等)，通过混合模式接口中的模拟接口输出模拟信号(被测量信号)。
IEEEl451.4标准定义的混合模式接口不但提供模拟信号，也提供了数字信号(TEDS中的信息)，NCAP可以读入STIM中的TEDS数据，从而实现自配置与自识别。所加入的传感器电子数据表格TEDS一般是由一片EEPROM实现的，TEDS中存储了(1)识别参数，如生产厂家、模块代码、序列号、版本号和数据代码；(2)设备参数，如传感器类型、灵敏度、传输带宽、单位和精度；(3)标定参数，如最后的标定日期、校正引擎系数；(4)应用参数，如通道识别，通道分组，传感器位置和方向。配置上TEDS之后，传感器就可以自行完成配置工作了。同时，在智能传感模块中定义了校正TEDS并存储在STIM中，NCAP从TEDS中读入校正参数，包括校准模型、被测物理量单位、校准系数等等，可以实现智能传感模块的自校准功能。
上述微处理器模块321对数字信号与模拟信号进行处理之后将结果传送给网络。一方面通过数字接口根据获得的TEDS数据，甄选出合适的传感器数据处理模型，根据模型的不同再加载相应的驱动程序，同时处理CMOS图像传感器所传输的数字信号，将其转换成视频信号后输出；另一方面处理其他摄像头传感器所传输的反映外界物理现象的模拟信号。NCAP网络服务接口322连接于网络，与网络进行了数据交换。
如图2所示，为多等级动态退避算法流程，因为有线传感接口需要传送TEDS数据、传感数据、控制命令完成即插即用后续工作。若NCAP与多个STIM同时发送数据，会发生数据冲突，造成串行总线上通信失败。因此采用了一种多等级动态退避算法，在二进制指数退避算法基础上，采取动态多等级区分接入，实现数据冲突合理退避，有效地提高了本新型红外夜视摄像头智能传感模块中有线传感接口即插即用的速度与识别率。
上述实施例提供的无损检测数据源标准传输装置在智能传感模块中引入了IEEE1451.4中定义的TEDS(传感器电子数据表格)，提供了混合模式接口使得传感器具有即插即用功能，在网络结构改变时能及时调整、组织网络资源，以实现其自配置与自校准，大大缩减了软硬件的搭建时间，而且本红外夜视摄像头装置在总体上很大程度地提高了可靠性和集成性。
虽然本实用新型所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用以限定本实用新型。任何本实用新型所属技术领域内的技术人员，在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本实用新型的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (4)
1.一种基于IEEE1451的无损检测数据源标准传输装置，其特征在于，所述装置包括红外灯板模块、摄像镜头和智能传感模块；
所述红外灯板模块与摄像镜头的输入端连接；
所述摄像头还与智能传感模块的输入端连接。
2.如权利要求1所述的基于IEEE1451的无损检测数据源标准传输装置，其特征在于，所述智能传感模块由智能变送器接口模块和网络适配处理器模块组成；
所述智能变送器接口模块由CMOS图像传感器及摄像头内部传感器、传感器电子数据表格组成；
所述网络适配处理器模块由微处理器模块及NACP网络服务接口模块组成。
3.如权利要求1所述的基于IEEE1451的无损检测数据源标准传输装置，其特征在于，所述智能传感模块中设置有数字接口，且该数字接口与模拟接口相结合形成混合式接口。
4.如权利要求1所述的基于IEEE1451的无损检测数据源标准传输装置，其特征在于，所述智能传感模块中的传感电子数据表格驻留在嵌入式的EEPROM中。
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