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GEBIET
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Diese Offenbarung betrifft thermische Überwachungssysteme und -baugruppen. Insbesondere wird mindestens eines von einem Infrarotsensor und einer Vielzahl von Infrarotsensoren, die in einer Gruppe angeordnet sind, entweder allein oder in Kombination mit einem oder mehreren zusätzlichen Sensoren in einer Schalttafel eingesetzt. Der Infrarotsensor, die Vielzahl von Infrarotsensoren und der eine oder die mehreren zusätzlichen Sensoren sind konfiguriert, um verschiedene Parameter, einschließend eine Temperatur von elektrischen Bauteilen in der Schalttafel, zu überwachen.
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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Infrarotsensoren können in einer Vielzahl von Anwendungen verwendet werden, um Infrarotstrahlung von Objekten in einem Sichtfeld des Infrarotsensors zu messen. Zum Beispiel geben Objekte Wärmeenergie in Form von Strahlung ab, und Infrarotsensoren können Infrarotwellenlängen detektieren, die von dem Objekt abgestrahlt werden. Die Wärmeenergie kann eine Temperatur des Objekts sowie eine Änderung, wie etwa einen Anstieg oder eine Verringerung einer Temperatur, des Objekts oder eines Teils des Objekts anzeigen. In einigen Fällen können elektrische Bauteile (z. B. Schutzschalter) Änderungen hinsichtlich der Temperatur erfahren, die durch das Messen von Infrarotwellenlängen detektierbar sind, die von den Bauteilen abgestrahlt werden.
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KURZDARSTELLUNG
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Das Folgende stellt eine Kurzdarstellung der Offenbarung dar, um ein grundlegendes Verständnis von einigen beispielhaften Aspekten bereitzustellen, die in der ausführlichen Beschreibung beschrieben sind.
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In einem ersten Beispiel der Offenbarung schließt ein thermisches Überwachungssystem einen Infrarotsensor ein, der eine Auflösung, einschließend eine Vielzahl von Pixeln, aufweist. Das thermische Überwachungssystem schließt außerdem eine Steuerung ein, die konfiguriert ist, um ein Wärmebild eines zu überwachenden Bereichs zumindest teilweise auf Grundlage der Vielzahl von Pixeln des Infrarotsensors zu erzeugen.
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In verschiedenen Ausführungsformen des ersten Beispiels schließt das thermische Überwachungssystem Folgendes ein: einen zusätzlichen Sensor, einschließend mindestens eines von einem Stromtransformator und einem Umgebungstemperatursensor, die konfiguriert sind, um jeweils mindestens eines von einem Strom und einer Umgebungstemperatur in Bezug auf den zu überwachenden Bereich zu bestimmen; wobei der Infrarotsensor in einer Schalttafel angeordnet ist, und der zu überwachende Bereich ein elektrisches Bauteil einschließt, das sich in der Schalttafel befindet; wobei das thermische Überwachungssystem ferner eine Vielzahl von Infrarotsensoren einschließt, die in einer Gruppe angeordnet sind, wobei jeder der Vielzahl von Infrarotsensoren eine Auflösung, einschließend eine Vielzahl von Pixeln, aufweist, der zu überwachende Bereich einen gesamten Bereich in der Schalttafel, einschließend eine Vielzahl elektrischer Bauteile, die sich in der Schalttafel befinden, einschließt, und die Steuerung konfiguriert ist, um ein Wärmebild des gesamten zu überwachenden Bereichs zumindest teilweise auf Grundlage der Vielzahl von Pixeln von jedem der Vielzahl von Infrarotsensoren zu erzeugen; wobei die Steuerung ferner konfiguriert ist, um eine visuelle Darstellung des zu überwachenden Bereichs digital mit dem Wärmebild zu überlagern; wobei die visuelle Darstellung des zu überwachenden Bereichs mindestens eines von einem Einzelbild des zu überwachenden Bereichs, einer Drahtgitterdarstellung des zu überwachenden Bereichs, eines Blockdiagramms des zu überwachenden Bereichs, und einer Fotografie des zu überwachenden Bereichs einschließt; wobei die visuelle Darstellung des zu überwachenden Bereichs elektronisch in einem Speicher der Steuerung gespeichert wird, und die Steuerung konfiguriert ist, um auf die visuelle Darstellung des zu überwachenden Bereichs aus dem Speicher zuzugreifen und die visuelle Darstellung des zu überwachenden Bereichs digital mit dem Wärmebild zu überlagern, um eine zusammengesetzte Wärmekarte des zu überwachenden Bereichs herzustellen; wobei die Steuerung konfiguriert ist, um jedes der Vielzahl von Pixeln des Infrarotsensors auf eine entsprechende Vielzahl von Punkten abzubilden, wobei sich jeder der entsprechenden Vielzahl von Punkten in dem zu überwachenden Bereich befindet; und/oder wobei der Infrarotsensor konfiguriert ist, um eine Temperatur an jedem der entsprechenden Vielzahl von Punkten zu bestimmen, und die Steuerung konfiguriert ist, um eine Wärmekarte des zu überwachenden Bereichs zumindest teilweise auf Grundlage der Temperatur an jedem der entsprechenden Vielzahl von Punkten zu erzeugen.
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In einem zweiten Beispiel der Offenbarung schließt eine thermische Überwachungsbaugruppe Folgendes ein: eine Schalttafel, einschließend eine Vielzahl elektrischer Bauteile, die sich in der Schalttafel befinden; eine Vielzahl von Infrarotsensoren, die in einer Gruppe angeordnet sind, wobei jeder der Vielzahl von Infrarotsensoren eine Auflösung, einschließend eine Vielzahl von Pixeln, aufweist, wobei sich die Gruppe in der Schalttafel befindet; einen zusätzlichen Sensor, der sich in der Schalttafel befindet und konfiguriert ist, um zusätzliche Daten in Bezug auf einen zu überwachenden Bereich zu bestimmen; und eine Steuerung, die konfiguriert ist, um jedes der Vielzahl von Pixeln von jedem der Vielzahl von Infrarotsensoren auf eine entsprechende Vielzahl von Punkten abzubilden, wobei jeder der Vielzahl von Infrarotsensoren konfiguriert ist, um eine Temperatur an jedem der entsprechenden Vielzahl von Punkten zu bestimmen, und sich jeder der entsprechenden Vielzahl von Punkten in dem zu überwachenden Bereich befindet, wobei sich der zu überwachende Bereich in der Schalttafel befindet und die Vielzahl elektrischer Bauteile einschließt, und wobei die Steuerung ferner konfiguriert ist, um eine Eigenschaft der Schalttafel zumindest teilweise auf Grundlage der Temperatur und der zusätzlichen Daten zu bestimmen.
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In verschiedenen Ausführungsformen des zweiten Beispiels ist der zusätzliche Sensor mindestens eines von einem Stromtransformator, der konfiguriert ist, um einen Strom der Vielzahl elektrischer Bauteile zu messen und einem Umgebungstemperatursensor, der konfiguriert ist, um eine Umgebungstemperatur in Bezug auf den zu überwachenden Bereich zu messen; die Steuerung ist ferner zumindest zu einem von Melden und Analysieren der Eigenschaft konfiguriert, um in Bezug auf zumindest eines von einem Status oder Problem der Schalttafel zumindest eines von einer Diagnose und einer Vorhersage anzufertigen; die Steuerung ist konfiguriert, um ein Wärmebild des zu überwachenden Bereichs zumindest teilweise auf Grundlage der Temperatur an jedem der entsprechenden Vielzahl von Punkten zu erzeugen; die Steuerung ist konfiguriert, um die Temperatur an jedem der entsprechenden Vielzahl von Punkten mit dem zu überwachenden Bereich zu assoziieren, und die Steuerung ist konfiguriert, um eine zusammengesetzte Wärmekarte, einschließend das Wärmebild und eine visuelle Darstellung des zu überwachenden Bereichs, zu erzeugen; die visuelle Darstellung des zu überwachenden Bereichs schließt eine visuelle Darstellung der elektrischen Bauteile ein, und die Steuerung ist konfiguriert, um die zusammengesetzte Wärmekarte zu erzeugen, indem sie die visuelle Darstellung der elektrischen Bauteile digital mit dem Wärmebild überlagert; die thermische Überwachungsbaugruppe schließt außerdem einen Monitor ein und die Steuerung ist zumindest zu einem von Anzeigen des Wärmebilds auf dem Monitor und Identifizieren der Eigenschaft auf dem Monitor konfiguriert; und/oder die Schalttafel schließt eine Tür ein, die konfiguriert ist, um einen Zugriff auf einen Innenraum der Schalttafel selektiv bereitzustellen und zu beschränken, wobei die Gruppe an mindestens einem der Tür und einer Rahmenstruktur in der Schalttafel angeordnet ist, sodass jeder der Vielzahl von Infrarotsensoren dem Innenraum der Schalttafel zugewandt ist, wenn die Tür angeordnet ist, um den Zugriff auf den Innenraum der Schalttafel zu beschränken, und wobei die thermische Überwachungsbaugruppe konfiguriert sein kann, um eine Stellung der Tür in Bezug auf den Innenraum der Schalttafel zu bestimmen.
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In einem dritten Beispiel der Offenbarung schließt ein Verfahren zum Überwachen einer Temperatur einer Vielzahl elektrischer Bauteile, die sich in einer Schalttafel befinden, Folgendes ein: Bereitstellen einer Vielzahl von Infrarotsensoren, die in einer Gruppe in der Schalttafel angeordnet sind, wobei jeder der Vielzahl von Infrarotsensoren eine Auflösung, einschließend eine Vielzahl von Pixeln, aufweist; und Abbilden von jedem der Vielzahl von Pixeln von jedem der Vielzahl von Infrarotsensoren auf eine entsprechende Vielzahl von Punkten, wobei sich jeder der entsprechenden Vielzahl von Punkten in einem zu überwachenden Bereich befindet, und wobei sich der zu überwachende Bereich in der Schalttafel befindet und die Vielzahl elektrischer Bauteile einschließt.
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In verschiedenen Ausführungsformen des dritten Beispiels schließt das Verfahren ferner Folgendes ein: Bestimmen einer Temperatur an jedem der entsprechenden Vielzahl von Punkten und Erzeugen eines Wärmebilds des zu überwachenden Bereichs zumindest teilweise auf Grundlage der Temperatur an jedem der entsprechenden Vielzahl von Punkten; das Verfahren schließt ferner das Bereitstellen eines zusätzlichen Sensors in der Schalttafel ein, wobei der zusätzliche Sensor konfiguriert ist, um zusätzliche Daten in Bezug auf den zu überwachenden Bereich zu bestimmen; das Verfahren schließt ferner das Erzeugen einer zusammengesetzten Wärmekarte des zu überwachenden Bereichs, einschließend das digitale Überlagern von mindestens einem eines Einzelbilds des zu überwachenden Bereichs, einer Drahtgitterdarstellung des zu überwachenden Bereichs, eines Blockdiagramms des zu überwachenden Bereichs, und einer Fotografie des zu überwachenden Bereichs mit dem Wärmebild, ein; und/oder das Verfahren schließt ferner das Identifizieren von mindestens einem der Vielzahl elektrischer Bauteile in der zusammengesetzten Wärmekarte zumindest teilweise auf Grundlage von mindestens einem der Temperatur von mindestens einem der entsprechenden Vielzahl von Punkten und der zusätzlichen Daten ein.
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In einem vierten Beispiel der Offenbarung schließt ein thermisches Überwachungssystem eine thermische Überwachungsvorrichtung und eine Schalttafel ein, wobei die thermische Überwachungsvorrichtung einen Infrarotsensor umfasst, der in der Schalttafel angeordnet ist, und wobei der Infrarotsensor konfiguriert ist, um eine Temperatur von einem oder mehreren elektrischen Bauteilen zu erfassen, die sich in der Schalttafel befinden, wobei der Infrarotsensor eine Auflösung, umfassend eine Vielzahl von Pixeln, aufweist; und wobei das thermische Überwachungssystem ferner eine Steuerung umfasst, wobei die Steuerung konfiguriert ist, um ein Wärmebild eines zu überwachenden Bereichs zumindest teilweise auf Grundlage der Vielzahl von Pixeln des Infrarotsensors zu erzeugen.
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In verschiedenen Ausführungsformen des vierten Beispiels ist die thermische Überwachungsvorrichtung in Bezug auf eine Vorderseite eines Innenraums der Schalttafel in einem Winkel positioniert, wobei die Vorderseite das eine oder die mehreren elektrischen Bauteile umfasst; die thermische Überwachungsvorrichtung ist konfiguriert, um in Bezug auf eine Vorderseite eines Innenraums der Schalttafel drehbar zu sein, wobei die Vorderseite das eine oder die mehreren elektrischen Bauteile umfasst; die thermische Überwachungsvorrichtung ist konfiguriert, um in Bezug auf eine Vorderseite eines Innenraums der Schalttafel verschiebbar zu sein, wobei die Vorderseite das eine oder die mehreren elektrischen Bauteile umfasst; und/oder das thermische Überwachungssystem schließt ferner eine Führung ein, entlang welcher die thermische Überwachungsvorrichtung konfiguriert ist, um verschoben zu werden.
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In einem fünften Beispiel der Offenbarung schließt ein Verfahren zum Überwachen einer Temperatur von einem oder mehreren elektrischen Bauteilen, die sich in einer Schalttafel befinden, Folgendes ein: Bereitstellen einer thermischen Überwachungsvorrichtung, umfassend einen Infrarotsensor in der Schalttafel, wobei der Infrarotsensor eine Auflösung, umfassend eine Vielzahl von Pixeln, aufweist; und Abbilden von jedem der Vielzahl von Pixeln von dem Infrarotsensor auf eine entsprechende Vielzahl von Punkten, wobei sich jeder der entsprechenden Vielzahl von Punkten in einem zu überwachenden Bereich befindet, und wobei sich der zu überwachende Bereich in der Schalttafel befindet und das eine oder die mehreren elektrischen Bauteile umfasst.
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In verschiedenen Ausführungsformen des fünften Beispiels schließt das Verfahren ferner Folgendes ein: Bestimmen einer Temperatur an jedem der entsprechenden Vielzahl von Punkten und Erzeugen eines Wärmebilds des zu überwachenden Bereichs zumindest teilweise auf Grundlage der Temperatur an jedem der entsprechenden Vielzahl von Punkten; das Verfahren schließt ferner das Positionieren der thermischen Überwachungsvorrichtung in Bezug auf eine Vorderseite eines Innenraums der Schalttafel in einem Winkel ein, wobei die Vorderseite das eine oder die mehreren elektrischen Bauteile umfasst; das Verfahren schließt ferner das Drehen der thermischen Überwachungsvorrichtung in Bezug auf eine Vorderseite eines Innenraums der Schalttafel ein, wobei die Vorderseite das eine oder die mehreren elektrischen Bauteile umfasst; und/oder das Verfahren schließt ferner das Verschieben der thermischen Überwachungsvorrichtung in Bezug auf eine Vorderseite eines Innenraums der Schalttafel ein, wobei die Vorderseite das eine oder die mehreren elektrischen Bauteile umfasst.
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Es versteht sich, dass die vorstehenden Beispiele und Ausführungsformen davon allein oder in Kombination mit einem oder einer beliebigen Kombination von anderen Beispielen und Ausführungsformen bereitgestellt werden können, die hier beschrieben sind.
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Figurenliste
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Diese und andere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Offenbarung erschließen sich besser bei der Lektüre der folgenden ausführlichen Beschreibung in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, wobei:
- 1 eine Veranschaulichung eines beispielhaften thermischen Überwachungssystems ist, das in einer Schalttafel angeordnet ist, wie hierin beschrieben;
- 2 eine Veranschaulichung einer beispielhaften thermischen Überwachungsgruppe, einschließend eine Vielzahl von Infrarotsensoren und einen oder mehrere zusätzliche Sensoren, ist, wie hierin beschrieben;
- 3 eine Veranschaulichung eines Infrarotsensors ist, wie hierin beschrieben;
- 4 eine Veranschaulichung elektrischer Bauteile in einer Schalttafel ist, wie hierin beschrieben;
- 5 eine Veranschaulichung der elektrischen Bauteile in einer Schalttafel ist, die in 4 gezeigt sind und ein Temperaturprofil aufweisen, das durch die beispielhaften thermischen Überwachungsgruppen bestimmt wird, wie hierin beschrieben;
- 6 eine Veranschaulichung eines elektrischen Bauteils ist, das in 5 gezeigt ist und ein Temperaturprofil aufweist, das durch die beispielhaften thermischen Überwachungsgruppen bestimmt wird, wie hierin beschrieben;
- 7 eine andere Veranschaulichung der elektrischen Bauteile in einer Schalttafel ist, die in 4 gezeigt sind und ein Temperaturprofil aufweisen, das durch die beispielhaften thermischen Überwachungsgruppen bestimmt wird, wie hierin beschrieben;
- 8 eine andere Veranschaulichung der elektrischen Bauteile in einer Schalttafel ist, die in 4 gezeigt sind und ein Temperaturprofil aufweisen, das durch die beispielhaften thermischen Überwachungsgruppen bestimmt wird, gemäß hierin beschriebenen Ausführungsformen; und
- 9 eine Veranschaulichung einer beispielhaften Benutzerschnittstelle ist, die ein Temperaturprofil elektrischer Bauteile in einer Schalttafel anzeigt, wie hierin beschrieben.
- 10 eine Veranschaulichung einer Draufsicht einer ersten beispielhaften thermischen Überwachungsvorrichtung ist, die in verschiedenen Winkeln angeordnet ist, gemäß hierin beschriebenen Ausführungsformen;
- 11 eine Veranschaulichung einer Draufsicht einer zweiten beispielhaften thermischen Überwachungsvorrichtung ist, die in verschiedenen Winkeln angeordnet ist, gemäß hierin beschriebenen Ausführungsformen; und
- 12 eine Veranschaulichung einer Draufsicht einer dritten beispielhaften thermischen Überwachungsvorrichtung ist, die in verschiedenen Winkeln angeordnet ist, gemäß hierin beschriebenen Ausführungsformen.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Das Folgende stellt eine Beschreibung der Offenbarung dar; jedoch können Aspekte in vielen unterschiedlichen Formen ausgeführt sein und sollten nicht als auf die hierin angeführten Ausführungsformen beschränkt ausgelegt werden. Ferner können die folgenden Beispiele allein oder in Kombination mit einem oder einer beliebigen Kombination von den hierin erörterten Beispielen bereitgestellt werden.
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Schalttafeln können an bzw. in einer beliebigen oder mehreren von einer Vielzahl von Orten und Umgebungen eingebaut oder montiert werden, wo elektrische Bauteile verwendet werden, einschließend unter anderem Gewerbe- und Wohngebäude, Fabriken, Industrieanlagen und andere Strukturen oder Orte, die elektrische Bauteile aufweisen. Infrarot(IR)-Sensoren können in derartigen Schaltschränken oder Anschlusskästen platziert und verwendet werden, um Hotspots in dem Schrank oder Kasten aus der Ferne zu überwachen. Hotspots können Regionen einschließen, in denen ein Anstieg der Temperatur eines Drahts, Anschlusses oder anderen elektrischen Bauteils (z. B. Schaltanlage) auftritt. Zum Beispiel kann eine elektrische Last, die Überstrom bezieht, Wärme erzeugen. Korrodierte oder lockere Kontakte, die einen Kontaktwiderstand erhöhen, können ebenso zu einer Erwärmung der elektrischen Bauteile führen. Eine Überwachung des Schranks oder Kastens in Bezug auf eine derartige Wärme kann dazu beitragen, Wartungskosten zu verringern und kann außerdem die Fähigkeit zum Detektieren von problembehafteten Bereichen, Drähten, Anschlüssen oder anderen elektrischen Bauteilen bereitstellen, bevor ein Ausfall oder andere Störungen auftreten.
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Wie in 1 gezeigt, ist ein thermisches Überwachungssystem 100 in einer Schalttafel 200 angeordnet. Das thermische Überwachungssystem 100 schließt eine oder mehrere Gruppen 105 von thermischen Überwachungsvorrichtungen ein, von denen Beispiele in 2 und 3 gezeigt sind und nachfolgend ausführlicher erörtert werden.
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Die Schalttafel 200 schließt einen Schrank 205 ein, in dem eine Vielzahl elektrischer Bauteile 230 (z. B. Schutzschalter, Drähte, Transistoren, Dioden, Empfänger, Schaltungen, Halbleiter, Widerstände, Kondensatoren, Wandler, Antennen, Endgeräte, Anschlüsse, Kabel, Schalter und beliebige andere elektrische oder mechanische Bauteile oder Vorrichtungen) untergebracht ist. Die Schalttafel 200 kann einen Verbindungspunkt 250 einschließen, der konfiguriert ist, um jeweils eine Eingangs- und Ausgangsverbindung zu und von der Schalttafel 200 bereitzustellen. Zum Beispiel kann die Schalttafel 200 mit einer Netzstromquelle (z. B. Eingangsverbindung) verbunden sein und den Netzstrom auf verschiedene Bauteile verteilen, die mit dem elektrischen Strom (z. B. Ausgangsverbindung oder -verbindungen) verbunden sind. Die Schalttafel 200 kann eine Tür 210 einschließen, die konfiguriert ist, um einen Zugriff auf einen Innenraum 245 der Schalttafel 200 selektiv bereitzustellen und zu beschränken. Wie gezeigt, und wie ferner in Bezug auf 2 ausführlich beschrieben, kann die Gruppe 105 an der Tür 210 entweder dauerhaft oder lösbar angeordnet sein, sodass jeder Infrarotsensor 115 der Vielzahl von Infrarotsensoren 110 oder eine andere Vorrichtung der Gruppe 105 dem Innenraum 245 der Schalttafel 200 zugewandt ist, wenn die Tür 210 angeordnet ist, um den Zugriff auf den Innenraum 245 der Schalttafel 200 zu beschränken (z. B. wenn die Tür 210 geschlossen ist). In anderen Beispielen kann die Gruppe 105 unter Verwendung einer Klammer oder einer anderen strukturellen Halterung oder eines anderen strukturellen Rahmens in dem Schaltschrank 200 montiert werden, die bzw. der von der Tür 210 getrennt und nicht damit verbunden ist. In noch anderen Beispielen kann ein einziger Infrarotsensor 115 eingesetzt werden. Demnach können die thermische Überwachungsbaugruppe 101 und das thermische Überwachungssystem 100 im Betrieb eingesetzt werden, ohne dass die Schalttafel 200 geöffnet oder darauf zugegriffen werden muss.
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Das thermische Überwachungssystem 100 kann konfiguriert sein, um eine Stellung der Tür 210 in Bezug auf den Innenraum 245 der Schalttafel 200 zu bestimmen. Zum Beispiel kann das thermische Überwachungssystem 100 konfiguriert sein, um zu überwachen, ob die Tür 210 der Schalttafel 200 geöffnet oder geschlossen ist, um einen korrekten Verschluss von sicherheitskritischer Ausrüstung zu gewährleisten. Demnach kann das thermische Überwachungssystem 100 das Vorhandensein eines Spalts oder einer Öffnung zwischen der Tür 210 und dem Innenraum 245 der Schalttafel 200 detektieren. In einigen Fällen kann ein Spalt oder eine Öffnung wünschenswert sein, um zum Beispiel zuzulassen, dass Wärme den Innenraum 245 der Schalttafel 200 verlassen kann. In anderen Beispielen kann es wünschenswert sein, die Stellung der Tür 210 in Bezug auf den Innenraum 245 der Schalttafel 200 zu überwachen, um zu gewährleisten, dass die Tür 200 geschlossen ist und keine atmosphärischen Bedingungen (z. B. Witterungsbedingungen, äußere Wärme, Feuchtigkeit, Schmutz usw.) in die Schalttafel 200 eindringen können. Die Schalttafel 200 kann außerdem konfiguriert sein, um explosionssicher zu sein, sodass im Falle einer Explosion innerhalb oder außerhalb der Schalttafel 200 die Explosion jeweils im Innenraum 245 der Schalttafel 200 zurückgehalten oder daran gehindert werden kann, in den Innenraum 245 der Schalttafel 200 einzudringen. Damit die Schalttafel 200 explosionssicher ist, kann es wünschenswert sein, zu bestimmen, dass die Tür 210 korrekt geschlossen ist, um einen Zugriff auf den Innenraum 245 der Schalttafel 200 zu beschränken.
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Indem das thermische Überwachungssystem 100 an dem inneren Teil der Tür 210 der Schalttafel 200 oder in der Schalttafel 200 an einem Rahmen oder einer anderen Struktur angeordnet wird, kann ein Wärmebild des zu überwachenden Bereichs 215 (z. B. des gesamten zu überwachenden Bereichs 220) ungeachtet der bestimmten elektrischen Bauteile 230 erzeugt werden, die sich in der Schalttafel 200 befinden. Von daher kann eine Wärmekarte des Inhalts oder der Bauteile der Schalttafel 200 ungeachtet der bestimmten Gestaltung, Ausrichtung, Konfiguration oder Art des Bauteils in der Schalttafel 200 erhalten werden. Eine Steuerung 300 kann konfiguriert sein, um das Wärmebild auf einem Monitor 400 oder einer anderen Kommunikationsschnittstelle (z. B. einem Computer, einem Tablet, einem Mobiltelefon oder einer bzw. einem beliebigen anderen elektronischen visuellen Anzeige oder Bildschirm) anzuzeigen.
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Bezüglich der thermischen Überwachungsgruppen 105 kann jede Gruppe 105 des thermischen Überwachungssystems 100 mindestens eines von einem Infrarotsensor 115 (oder einer Vielzahl von Infrarotsensoren 110, wie in 2 gezeigt) und/oder anderen thermischen Überwachungsvorrichtungen einschließen. Obwohl das thermische Überwachungssystem 100 hier in Bezug auf Gruppen 105 von Vorrichtungen beschrieben ist, versteht es sich, dass der Umfang dieser Offenbarung nicht auf die Anordnung in einer Gruppe beschränkt ist. Vielmehr können die thermischen Überwachungsvorrichtungen der erörterten Gruppen in einer beliebigen Anzahl oder in einem beliebigen geografischen Muster angeordnet sein. Anders ausgedrückt, kann die Gruppe 105 eine beliebige Anzahl von Infrarotsensoren 115 oder anderer Vorrichtungen einschließen, die in einem beliebigen Muster, einer beliebigen Ausrichtung oder einer beliebigen Konfiguration angeordnet sind. Zum Beispiel kann eine kaskadierte Gruppe, wie in 1 veranschaulicht, für eine Anwendung wünschenswert sein, bei welcher der zu überwachende Bereich rechteckig ist. Jedoch kann die Gruppe 105 in anderen Anwendungen eine beliebige Form oder Anordnung, einschließend Anordnungen, die hier nicht ausdrücklich offenbart sind, aufweisen. Jeder Infrarotsensor 115 (gezeigt in 3) der Vielzahl von Infrarotsensoren 110 weist eine Auflösung von einer Vielzahl von Pixeln auf. Demnach kann die Steuerung 300 ferner konfiguriert sein, um das Wärmebild (z. B. wie in 5-8 gezeigt) eines zu überwachenden Bereichs 215 zumindest teilweise auf Grundlage der Vielzahl von Pixeln von jedem Infrarotsensor 115 und der Vielzahl von Pixeln von jedem Infrarotsensor 115 der Vielzahl von Infrarotsensoren 110 zu erzeugen.
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Die thermischen Überwachungsvorrichtungen, die keine Infrarotsensoren sind, können (in 2 schematisch als zusätzliche Sensoren 150 veranschaulicht) Stromtransformatoren oder Umgebungstemperatursensoren sowie andere Sensoren einschließen, die hier nicht ausdrücklich offenbart sind. Der eine oder die mehreren zusätzlichen Sensoren 150 können mit einem oder mehreren der Vielzahl von Infrarotsensoren 110 assoziiert sein oder können angrenzend an die oder in der Schalttafel 200 angeordnet sein, um zum Beispiel Überstromsituationen zu erfassen, bei denen einer oder mehrere der Vielzahl elektrischer Bauteile 230 einen Strom erfahren, der über einem Schwellenstrom liegt. Ein Umgebungstemperatursensor kann verwendet werden, um eine Temperatur einer Umgebung zu bestimmen, in der die Schalttafel 200 eingesetzt wird, sodass ein Vergleich oder eine Bestimmung, um zu differenzieren, ob eine Temperatur einer Überhitzung von einem oder mehreren der Vielzahl elektrischer Bauteile 230 oder einer allgemein erhöhten Umgebungstemperatur der umliegenden Umgebung zugeschrieben werden kann. Zumindest auf Grundlage von Daten, die durch den zusätzlichen Sensor 150 gemessen, detektiert oder anderweitig bestimmt werden (z. B. eine Temperatur, ein Strom oder ein anderer Datenpunkt), kann das thermische Überwachungssystem 100 konfiguriert sein, um die Daten zu melden oder zu analysieren, um einen Status oder ein Problem der Schalttafel vorherzusagen oder zu diagnostizieren.
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Der zu überwachende Bereich 215 schließt ein elektrisches Bauteil 225 ein, das sich in der Schalttafel 200 befindet. In einem anderen Beispiel schließt der zu überwachende Bereich 215 einen gesamten Bereich 220 in der Schalttafel 200, einschließend eine Vielzahl elektrischer Bauteile 230, ein, die sich in der Schalttafel 200 befinden. In einem anderen Beispiel kann der zu überwachende Bereich einen beliebigen Teil und eine beliebige Teilgröße in dem Innenraum der Schalttafel einschließen, zum Beispiel kann der Bereich eine Vielzahl elektrischer Bauteile einschließen.
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Das thermische Überwachungssystem 100, einschließend den einen oder die mehreren zusätzlichen Sensoren 150, kann demnach eine vollständige diagnostische Beurteilung der Schalttafel 200, einschließend die Vielzahl elektrischer Bauteile 230, bereitstellen. Demnach kann eine spezifische Problematik (z. B. Überstrom, zu hohe Umgebungstemperatur, ein lockerer Anschluss, ein korrodierter oder mangelhafter Anschluss und ein hoher Widerstand) nicht nur detektiert, sondern auch von anderen spezifischen Problematiken (z. B. Überstrom, zu hohe Umgebungstemperatur, ein lockerer Anschluss, ein korrodierter oder mangelhafter Anschluss und ein hoher Widerstand) unterschieden werden. Demnach können unsichere Bedingungen in der Schalttafel 200 zumindest teilweise auf Grundlage des bzw. der bestimmten spezifischen Problematik(en) identifiziert und angegangen werden, die detektiert wird bzw. werden.
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Es versteht sich, dass, obwohl das thermische Überwachungssystem 100 hier so beschrieben ist, dass es in Bezug auf eine Schalttafel 200 eingesetzt wird, andere Anwendungen der thermischen Überwachung für das thermische Überwachungssystem 100 existieren. Zum Beispiel kann das thermische Überwachungssystem 100 verwendet werden, um eine Temperatur eines beliebigen Objekts oder beliebiger Objekte zu überwachen, die Wärmeenergie abgeben. Da ein beliebiges Objekt mit einer Temperatur über dem absoluten Nullpunkt Wärmeenergie in Form von Strahlung abgibt, weist das hier offenbarte thermische Überwachungssystem 100 eine Vielzahl von Anwendungen auf, die im Umfang der vorliegenden Offenbarung liegen, einschließend diejenigen, die hier nicht ausführlich beschrieben sind. Zudem versteht es sich, dass eine drahtgebundene oder drahtlose Verbindung zwischen einem beliebigen oder mehreren der hier offenbarten Bauteile, in Betracht gezogen wird. Zum Beispiel kann die Steuerung 300 über eine drahtgebundene oder drahtlose Verbindung mit dem thermischen Überwachungssystem 100 kommunizieren. Gleichermaßen kann das thermische Überwachungssystem 100 über eine drahtgebundene oder drahtlose Verbindung mit dem Monitor 400 kommunizieren. Eine derartige Kommunikation kann in einem beliebigen Abstand stattfinden, einschließend eine Fernkommunikation, die über ein Netzwerk oder ein anderes System übertragen wird. Ein beliebiges oder mehrere der Bauteile und Merkmale des thermischen Überwachungssystems 100 können konfiguriert sein, um manuell oder automatisch sowie einmal, periodisch oder kontinuierlich betrieben zu werden.
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Unter Bezugnahme auf 2 ist ein beispielhafter Infrarotsensor 115 der Gruppe 105 des thermischen Überwachungssystems 100 gezeigt. Der Infrarotsensor 115 kann elektronisch an einer Leiterplatine 140 (z. B. einer Leiterplatte (Printed Circuit Board oder PCB)) montiert sein. Die Leiterplatine 140 kann ein oder mehrere zusätzliche Bauteile (z. B. einen Treiber 130), die konfiguriert sind, um jeden der Infrarotsensoren 115 anzusteuern oder damit zu kommunizieren sowie elektrische Anschlüsse und Endgeräte einschließen, die konfiguriert sind, um sich mit jedem Infrarotsensor 115 der Vielzahl von Infrarotsensoren 110 elektrisch zu verbinden. Wie in 3 gezeigt, schließt der Infrarotsensor 115 einen Hauptkörper 116 ein, in dem Sensorelektronik (nicht gezeigt) untergebracht ist, an der Endgeräte 117, die sich mit dem Infrarotsensor 115 verbinden, einschließend die Sensorelektronik zu der Leiterplatine 140, angebracht sind. Der Infrarotsensor 115 schließt eine Sensorfläche 118 ein, die ein Objektiv oder einen Filter einschließen kann, wodurch Infrarotstrahlung eintritt. Die Sensorfläche 118, oder Flächen in einer Vielzahl oder Gruppe von Sensoren, ist bzw. sind vorzugsweise dem Innenraum der Schalttafel 200 zugewandt. Der Infrarotsensor 115 detektiert Infrarotstrahlung, die von einem Objekt, zum Beispiel elektrischen Bauteilen 230 in der Schalttafel, ausgestrahlt oder reflektiert wird.
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Der Infrarotsensor 115 kann ein beliebiger geeigneter Infrarotsensor sein, der in der Technik bekannt oder anderweitig verfügbar ist, einschließend die Infrarotsensoren, die hier nicht ausdrücklich offenbart sind. Zum Beispiel kann ein Infrarotsensor der Marke MELEXIS® 64 Pixel (z. B. Auflösung von 16 × 4 Pixeln) ausgeben und ein Sichtfeld von 60 Grad abdecken. Wenn er in einer Gruppe angeordnet ist (z. B. 7 Sensoren breit mal 1 Sensor hoch), kann eine kontinuierliche Auflösung von 112 × 4 Pixeln erzeugt werden. Angesichts potenzieller physikalischer räumlicher Einschränkungen (z. B. in der Schalttafel 200) kann ein Sichtfeld des Infrarotsensors 115 etwa 3 Zoll (ca. 7,62 cm) entsprechen. Dementsprechend kann jeder Infrarotsensor 115 der Vielzahl von Infrarotsensoren 110, die in einer Gruppe 105 angeordnet sind, eine Auflösung von etwa 5 × 4 Pixeln aufweisen, die jedem elektrischen Bauteil 225 (z. B. dem Schutzschalter) gewidmet ist. In anderen Beispielen kann die spezifische Pixelauflösung, die jedem elektrischen Bauteil 225 gewidmet ist, größer oder kleiner sein als das hier offenbarte spezifische Beispiel und sie kann andere Pixelauflösungen, einschließend diejenigen, die hier nicht ausführlich beschrieben sind, einschließen. Es versteht sich, dass durch das Verteilen von jedem Infrarotsensor 115 der Vielzahl von Infrarotsensoren 110 in einer Gruppe 105 ein Sichtfeld erreicht werden kann, das andernfalls, zum Beispiel mit traditionellen Infrarotkameras, nicht erreicht werden kann. Zudem ist es, auch wenn ein Weitwinkelobjektiv (z. B. ein Ultraweitwinkelobjektiv) an einer traditionellen Infrarotkamera verwendet werden würde, wahrscheinlich, dass eine Verzerrung die Auflösung am äußeren Rand des Sichtfelds begrenzen würde. Demnach kann eine Gruppe 105, einschließend eine Vielzahl von Infrarotsensoren 110, wobei jeder der Infrarotsensoren 115 eine Vielzahl von Pixeln einschließt, Infrarotstrahlung detektieren, die von einem oder mehreren Objekten ausgestrahlt oder reflektiert wird.
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Die Steuerung 300 ist konfiguriert, um jedes der Vielzahl von Pixeln von jedem Infrarotsensor 115 der Vielzahl von Infrarotsensoren 110 auf eine entsprechende Vielzahl von Punkten (z. B. Positionen oder Koordinaten) in dem zu überwachenden Bereich 215 (z. B. dem gesamten zu überwachenden Bereich 220) abzubilden. Ferner ist jeder Infrarotsensor 115 der Vielzahl von Infrarotsensoren 110 konfiguriert, um eine Temperatur (z. B. eine absolute Temperatur oder eine relative Temperatur) an jedem der entsprechenden Vielzahl von Punkten zu bestimmen. Die Steuerung 300 ist konfiguriert, um eine Wärmekarte (z. B. wie in 5-8 gezeigt) des zu überwachenden Bereichs 215 zumindest teilweise auf Grundlage der Temperatur an jedem der entsprechenden Vielzahl von Punkten zu erzeugen.
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Wie in 4 gezeigt, weist die Vielzahl elektrischer Bauteile 230 in der Schalttafel 200 ein einheitliches Temperaturprofil 500 (schematisch durch die Grenze 500 als ein überwachter Bereich veranschaulicht) auf. Das heißt, dass die Temperatur an einem beliebigen gegebenen Punkt (z. B. Pixel) eine Schwellentemperatur (z. B. eine Temperatur, bei der eine Verschlechterung für die Vielzahl elektrischer Bauteile 230 auftreten kann) nicht übersteigt, obwohl die Temperatur an einem beliebigen gegebenen Punkt (z. B. Pixel) unterschiedlich sein kann. Unter Bezugnahme auf 5 ein erhöhtes Temperaturprofil 505 (schematisch veranschaulicht durch die Grenze 505), bei dem eine Temperatur an bestimmten einer oder mehreren Positionen (z. B. Position 510) bei oder über der Schwellentemperatur (z. B. eine Temperatur, bei der eine Verschlechterung für die Vielzahl elektrischer Bauteile 230 auftreten kann) liegt.
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In anderen Beispielen ist die Steuerung 300 konfiguriert, um die Temperatur an jedem der entsprechenden Vielzahl von Punkten mit dem zu überwachenden Bereich 215 (z. B. dem gesamten zu überwachenden Bereich 220) zu assoziieren. Zum Beispiel kann, wie in 6 in Bezug auf die Schalttafel 200 veranschaulicht, wenn ein Schutzschalter 600 einen lockeren Anschluss 601 aufweist, ein Punkt eines erhöhten Widerstands vorliegen, der mit der Zeit zu einer erhöhten oder übermäßigen Erwärmung führen kann. Der Anschluss kann sich zum Beispiel mit der Zeit lockern oder korrodieren oder kann aufgrund eines ungenauen Einbaus, einer ungenauen Wartung oder eines ungenauen Austauschs gelockert werden, wodurch der Schutzschalter 600 oder der Anschluss 601 fehlerhaft ist. Die erzeugte Wärme in dem fehlerhaften Schutzschalter 600 oder Anschluss 601 führt dazu, dass der Schutzschalter 600 und beliebige angeschlossene Drähte 605 oder elektrisch leitfähige Bauteile eine Temperatur aufweisen, die zu einer Temperatur anderer Schutzschalter (z. B. des anderen Schutzschalters 610) in der Schalttafel 200, zum Beispiel mit besseren elektrischen Anschlüssen, unverhältnismäßig (z. B. größer als) ist. Zum Beispiel können der Schutzschalter 600 und beliebige angeschlossene Drähte 605 oder elektrisch leitfähige Bauteile ein erstes, zweites und drittes Temperaturprofil (schematisch jeweils mit den Bezugszeichen 625, 630 und 635 veranschaulicht) aufweisen, wobei das erste Temperaturprofil 625 größer ist als das zweite Temperaturprofil 630, welches größer ist als das dritte Temperaturprofil 635. Wenn die unverhältnismäßige Temperatur oder Wärme des fehlerhaften Schutzschalters 600, Drahts 605 oder Anschlusses 601 detektiert werden kann, kann der fehlerhafte Schutzschalter 600, Draht 605 oder Anschluss 601 identifiziert werden und es kann eine geeignete Korrektur (z. B. Wartung, Reparatur oder Austausch) durchgeführt werden. Durch ein periodisches oder kontinuierliches Überwachen der Vielzahl elektrischer Bauteile 230 in der Schalttafel 200 kann ein Wartungsintervall in Bezug auf die Vielzahl elektrischer Bauteile 230 verlängert werden und potenzielle Sicherheitsbedenken, die sich aus fehlerhaften elektrischen Bauteilen oder Anschlüssen ergeben, können korrigiert, verhindert oder anderweitig identifiziert werden.
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Unter Bezugnahme auf 7 ist die Steuerung 300 konfiguriert, um eine zusammengesetzte Wärmekarte 700, einschließend ein Wärmebild 705 und eine visuelle Darstellung 710 (z. B. ein Einzelbild, eine Drahtgitterdarstellung, ein Blockdiagramm, eine Fotografie, ein Modell, ein durch einen Computer oder Software generiertes Bild, ein vereinfachtes Blockdiagramm, eine Grafik, eine Wiedergabe, ein Schaubild oder eine andere visuelle oder bildliche Darstellung oder Abbildung), des zu überwachenden Bereichs 215 (z. B. des gesamten zu überwachenden Bereichs 220), zu erzeugen. Die visuelle Darstellung 710 kann außerdem zumindest teilweise auf Grundlage eines Katalogs, Produkts, Modells oder einer Seriennummer der Schalttafel 200, einschließend eine bekannte oder vorbestimmte Konfiguration der darin enthaltenen Vielzahl elektrischer Bauteile 230, generiert werden. Zum Beispiel schließt die visuelle Darstellung 710 des zu überwachenden Bereichs 215 eine Fotografie 805 (schematisch veranschaulicht in 8) der Vielzahl elektrischer Bauteile 230, einschließend das elektrische Bauteil 225, ein. Eine derartige visuelle Darstellung 710 kann in einem Speicher der Steuerung 300 oder einem anderen Speicher entweder lokal oder entfernt von dem thermischen Überwachungssystem 100 elektronisch gespeichert werden. Die Steuerung 300 ist konfiguriert, um die visuelle Darstellung 710 des zu überwachenden Bereichs 215 digital mit dem Wärmebild 705 zu überlagern.
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Es versteht sich, dass das Wärmebild 705 und/oder aus dem Wärmebild 705 extrahierte Daten einzeln oder ausschließlich verwendet werden kann bzw. können, ohne das Wärmebild 705 und/oder die aus dem Wärmebild 705 extrahierten Daten mit der visuellen Darstellung 710 und/oder aus der visuellen Darstellung 710 extrahierten Daten zu assoziieren.
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In einigen Beispielen schließt die visuelle Darstellung 710 des zu überwachenden Bereichs 215 eine Fotografie 805 (schematisch veranschaulicht in 8) der Vielzahl elektrischer Bauteile 230, einschließend das elektrische Bauteil 225, ein. Die Fotografie 805 kann eine Momentaufnahme sein, die mit einer standardmäßigen optischen Kamera oder einer Kamera mit visuellem Licht hergestellt wird. Zum Beispiel kann die Fotografie 805 vor dem Einbau der Schalttafel 200 angefertigt werden. Eine oder mehrere optische Kameras (nicht gezeigt) können in der Schalttafel 200 angeordnet oder mit einem oder mehreren von jedem von den Infrarotsensoren 115 der Vielzahl von Infrarotsensoren 110 integriert sein, die in der Gruppe 105 angeordnet sind und sie können eine oder mehrere Fotografien (z. B. Fotografie 805) des zu überwachenden Bereichs 215 aufnehmen. Auf der einen oder den mehreren Fotografien können strukturelle Details oder andere visuelle Informationen erfasst sein, die mit einem oder mehreren der Vielzahl elektrischer Bauteile 230 assoziiert sind und sie können tatsächliche physische Bauteile darstellen, die in der Schalttafel 200 vorliegen. Die visuelle Darstellung 710 kann ein gleichmäßiges und erkennbares Bild bereitstellen, auf dem das Wärmebild 705 digital überlagert werden kann.
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Dementsprechend kann ein Benutzer (z. B. eine Person, ein Computer oder eine andere Vorrichtung) durch das Analysieren der zusammengesetzten Wärmekarte 700 und/oder der realistischen zusammengesetzten Wärmekarte 800 (z. B. Betrachten oder digitales Beurteilen und Vergleichen von Merkmalen der zusammengesetzten Wärmekarte 700 und/oder der realistischen zusammengesetzten Wärmekarte 800) eine Temperatur an einem einzelnen Punkt sowie ein Temperaturprofil von einem oder mehreren von einem spezifischen strukturellen Detail oder anderen visuellen Informationen, die mit einem oder mehreren der Vielzahl elektrischer Bauteile 230 assoziiert sind, identifizieren. In anderen Beispielen kann eine räumliche oder geografische Koordinate von jedem Infrarotsensor 115 bekannt sein, zugewiesen werden oder anderweitig bestimmt und mit einem oder mehreren Merkmalen des Wärmebilds 705 assoziiert werden.
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Zusätzlich kann die Steuerung 300 konfiguriert sein, um eine Vielzahl benachbarter Bilder von jedem Infrarotsensor 115 der Vielzahl von Infrarotsensoren 110 zusammenzusetzen oder zusammenzufügen, um aus der Vielzahl benachbarter Wärmebilder ein kombiniertes Wärmebild herzustellen. In einigen Beispielen kann die Steuerung 300 eine Pixelüberlappung oder einen Pixelabstand zwischen einem oder mehreren der Vielzahl benachbarter Wärmebilder kompensieren, wenn die Vielzahl benachbarter Bilder zusammengesetzt oder zusammengefügt wird, um ein verbessertes kombiniertes Wärmebild zu erzeugen. Das kombinierte Wärmebild wird demnach aus der Vielzahl von Pixeln von jedem Infrarotsensor 115 der Vielzahl von Infrarotsensoren 110 gebildet, die in einer Gruppe 105 angeordnet sind. Die Steuerung 300 kann konfiguriert sein, um eine zusätzliche Bearbeitung oder zusätzliche Berechnungen mit beliebigen Informationen durchzuführen, die mit dem einen oder den mehreren Infrarotsensoren 115 der Vielzahl von Infrarotsensoren 110 erhalten werden. Zum Beispiel kann die Steuerung 300 Daten und Informationen speichern (z. B. sichern), Bildverarbeitungs- oder Wiedergabefunktionen ausführen, um die Wärmebilder zu korrigieren oder zu verbessern, Statusbenachrichtigungen oder -warnungen bereitstellen, einen Betrieb von einem oder mehreren der Vielzahl elektrischer Bauteile 230 deaktivieren oder einstellen sowie andere Funktionen, einschließend diejenigen, die hier nicht ausdrücklich offenbart sind.
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Zudem, obwohl sie als eine separate Steuerung 300 veranschaulicht ist, versteht es sich, dass die Steuerung in einen oder mehrere der Infrarotsensoren 115 oder in die Vielzahl von Infrarotsensoren 110, die in einer Gruppe 105 angeordnet sind sowie in den einen oder die mehreren zusätzlichen Sensoren 150 integriert sein kann. Ferner kann die Steuerung 300 in die Schalttafel 200, den Monitor 400 oder ein beliebiges anderes Bauteil der thermischen Überwachungsbaugruppe 101 und des thermischen Überwachungssystems 100 integriert sein. Zusätzlich kann die Steuerung 300 ein beliebiges oder mehrere von einer Mikrosteuerung, einer speicherprogrammierbaren Steuerung (Programmable Logic Controller - PLC), einer diskreten Steuerung, einer Schaltung, eines Computers oder eine andere Steuerung einschließen.
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Wie angemerkt, kann die Steuerung 300 konfiguriert sein, um das Wärmebild 705 auf einem Monitor 400 oder einer anderen Kommunikationsschnittstelle anzuzeigen. Zum Beispiel kann, wie in 9 gezeigt, die Steuerung 300 das Wärmebild (z. B. die zusammengesetzte Wärmekarte 700 oder die realistische zusammengesetzte Wärmekarte 800) auf einer Benutzerschnittstelle 900 (z. B. einer aktiven, passiven oder interaktiven Benutzerschnittstelle) anzeigen, die eine Darstellung des einen oder der mehreren elektrischen Bauteile aufweist, die so identifiziert wurden, dass sie eine Temperaturschwelle überschreiten. Wie veranschaulicht, würde ein Benutzer, der mit der Benutzerschnittstelle 900 interagiert, sichtbar sehen, dass der Schutzschalter 901 (welcher „15 LAST 3“ entspricht) Aufmerksamkeit (z. B. Reparatur, Austausch oder eine andere Wartung) benötigt.
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Verschiedene beispielhafte thermische Überwachungsvorrichtungen und -gruppen werden nun vor dem Hintergrund beschrieben, dass jedes der Beispiele miteinander und/oder mit einem beliebigen oder mehreren Merkmalen des zuvor beschriebenen thermischen Überwachungssystems 100 sowie beliebigen anderen Merkmalen, einschließend diejenigen Merkmale, die hier nicht ausdrücklich offenbart sind, eingeschlossen sein kann.
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Unter Bezugnahme auf 10 ist eine Draufsicht der ersten beispielhaften thermischen Überwachungsvorrichtung oder -gruppe 1000 gezeigt, die an die Steuerung 300 und den Monitor 400, wie zuvor beschrieben, angeschlossen ist. Die erste beispielhafte Vorrichtung oder Gruppe 1000 ist in Bezug auf eine Vorderseite des Innenraums 245 der Schalttafel 200 in einem Winkel positioniert oder montiert. Zum Beispiel ist die erste beispielhafte thermische Überwachungsvorrichtung oder -gruppe 1000 um eine Ebene 176, die parallel zu der Vorderseite des Innenraums 245 der Schalttafel 200 verläuft, in einem Winkel 175 (z. B. 30 Grad, innerhalb einer Spanne von 1-30 Grad, 30-45 Grad, mehr als 45 Grad oder einem beliebigen anderen Winkel) angeordnet. Die Ebene 176 kann zum Beispiel parallel zu der Tür (nicht gezeigt) der Schalttafel 200 verlaufen. Wenn die erste beispielhafte Vorrichtung oder Gruppe 1000 in Bezug auf die zu überwachenden elektrischen Bauteile 225 (z. B. eine erste Schaltanlage 225a, eine zweite Schaltanlage 225b, eine dritte Schaltanlage 225c, eine vierte Schaltanlage 225d und eine fünfte Schaltanlage 225e) in einem Winkel 175 positioniert oder montiert ist, kann die erste beispielhafte Vorrichtung oder Gruppe 1000 einen größeren Bereich abdecken und demnach mehr elektrische Bauteile 225 überwachen als eine Vorrichtung oder Gruppe (z. B. die Vorrichtung oder Gruppe 1000a, die schematisch in gestrichelten Linien veranschaulicht ist), die zum Beispiel in Bezug auf die Schalttafel 200 und die zu überwachenden elektrischen Bauteile 225 nicht in einem Winkel positioniert oder montiert ist.
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Das heißt, dass ein Sichtfeld 177 der ersten beispielhaften thermischen Überwachungsvorrichtung oder -gruppe 1000, die in einem Winkel 175 positioniert ist, in Bezug auf den zu überwachenden Bereich und zu überwachende elektrische Bauteile 225 vergrößert wird, ohne die Pixelauflösung zu beeinträchtigen. Wie gezeigt, deckt (z. B. überwacht oder unterscheidet) das Sichtfeld 177 der ersten beispielhaften thermischen Überwachungsvorrichtung oder -gruppe 1000 im Vergleich zu einem Sichtfeld 117' der Vorrichtung oder Gruppe 1000a, welche drei elektrische Bauteile 225, einschließend die dritte Schaltanlage 225c, die vierte Schaltanlage 225d und die fünfte Schaltanlage 225e, abdeckt, vier elektrische Bauteile 225, einschließend die erste Schaltanlage 225a, die zweite Schaltanlage 225b, die dritte Schaltanlage 225c und die vierte Schaltanlage 225d, ab. Dementsprechend sind durch das Montieren der ersten beispielhaften thermischen Überwachungsvorrichtung oder -gruppe 1000 in einem Winkel 175 weniger thermische Überwachungsvorrichtungen erforderlich, um einen Vergleichsbereich zu überwachen. Es versteht sich, dass die spezifische Anzahl und Anordnung elektrischer Bauteile 225 zu beispielhaften Zwecken bereitgestellt wird und die Anzahl oder Anordnung der durch die erste beispielhafte thermische Überwachungsvorrichtung oder -gruppe 1000 zu überwachenden elektrischen Vorrichtung, die in Bezug auf die Schalttafel 200 in einem Winkel positioniert oder montiert ist, nicht einschränken soll. Ferner versteht es sich, dass die erste beispielhafte thermische Überwachungsvorrichtung oder -gruppe 1000 unter Verwendung eines Befestigungselements, einer Hardware oder eines anderen strukturellen Bauteils, das konfiguriert ist, um die erste beispielhafte thermische Überwachungsvorrichtung oder -gruppe 1000 in dem Winkel 175 zu abzustützen, in einem Winkel 175 positioniert oder montiert werden kann.
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Unter Bezugnahme auf 11 ist eine Draufsicht der zweiten beispielhaften thermischen Überwachungsvorrichtung oder -gruppe 1100 gezeigt, die an die Steuerung 300 und den Monitor 400, wie zuvor beschrieben, angeschlossen ist. Die zweite beispielhafte thermische Überwachungsvorrichtung oder -gruppe 1100 ist an einer Schiene, einem beweglichen Kopf oder einer anderen Montagehardware 180 angebracht und konfiguriert, um sich in Bezug auf eine Vorderseite des Innenraums 245 der Schalttafel 200, wie durch die Pfeile 181 veranschaulicht, zu drehen oder zu schwenken. Zum Beispiel sind verschiedene gedrehte Positionen der zweiten beispielhaften thermischen Überwachungsvorrichtung oder -gruppe 1100 unter Verwendung gestrichelter Linien gezeigt, einschließend eine erste gedrehte Position 1100a, eine zweite gedrehte Position 1100b, eine dritte gedrehte Position 1100c und eine vierte gedrehte Position 1100d. Ein entsprechendes Sichtfeld der zweiten beispielhaften thermischen Überwachungsvorrichtung oder -gruppe 1100 ist als das Sichtfeld 178 veranschaulicht, das einer nicht gedrehten Position entspricht, wobei die zweite beispielhafte thermische Überwachungsvorrichtung oder -gruppe 1100 parallel zu der Ebene 176 verläuft, die parallel zu einer Vorderseite des Innenraums 245 der Schalttafel 200 verläuft. Durch das Drehen der zweiten beispielhaften thermischen Überwachungsvorrichtung oder -gruppe 1100 in Bezug den zu überwachenden Bereich dreht sich auch das Sichtfeld der zweiten beispielhaften thermischen Überwachungsvorrichtung oder - gruppe 1100. Demnach werden ein erstes gedrehtes Sichtfeld 178, das der ersten gedrehten Position 1100a entspricht, ein zweites gedrehtes Sichtfeld 178b, das der zweiten gedrehten Position 1100b entspricht, ein drittes gedrehtes Sichtfeld 178c, das der dritten gedrehten Position 1100c entspricht, und ein viertes gedrehtes Sichtfeld 178d, das der vierten gedrehten Position 1100d entspricht, bereitgestellt. Dementsprechend kann die zweite beispielhafte thermische Überwachungsvorrichtung oder -gruppe 1100 einen größeren Bereich abdecken und demnach mehr elektrische Bauteile 225 überwachen als zum Beispiel eine stationäre Vorrichtung, die sich nicht dreht. Es versteht sich, dass die verschiedenen gedrehten Positionen der zweiten beispielhaften thermischen Überwachungsvorrichtung oder -gruppe 1100 für Beispiele von nicht einschränkenden gedrehten Positionen beispielhaft sind.
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Ein Schrittmotor, Betätigungselement, Servoelement oder ein anderer Mechanismus (nicht gezeigt) kann verwendet werden, um die Drehung der zweiten beispielhaften thermischen Überwachungsvorrichtung oder -gruppe 1100 um die Montagehardware 180 zu steuern. Die Drehung kann in vorbestimmten Schritten (z. B. 10 Grad, 20 Grad, 30 Grad oder ein beliebiger anderer Winkel) gesteuert werden, um fünf elektrische Bauteile 225, einschließend die erste Schaltanlage 225a, die zweite Schaltanlage 225b, die dritte Schaltanlage 225c, die vierte Schaltanlage 225d und die fünfte Schaltanlage 225e, abzudecken (z. B. zu überwachen oder zu unterscheiden). Zum Beispiel kann die zweite beispielhafte thermische Überwachungsvorrichtung oder -gruppe 1100, wenn sie sich in der ersten gedrehten Position 1100a befindet, die erste Schaltanlage 225a und die zweite Schaltanlage 225b abdecken - was dem ersten gedrehten Sichtfeld 178a entspricht. Wenn sie sich in der zweiten gedrehten Position 1100b befindet, kann die zweite beispielhafte thermische Überwachungsvorrichtung oder -gruppe 1100 die erste Schaltanlage 225a, die zweite Schaltanlage 225b und die dritte Schaltanlage 225c abdecken - was dem zweiten gedrehten Sichtfeld 178b entspricht. Wenn sie parallel zu der Vorderseite des Innenraums 245 der Schalttafel verläuft, kann die zweite beispielhafte thermische Überwachungsvorrichtung oder - gruppe 1100 die zweite Schaltanlage 225b, die dritte Schaltanlage 225c und die vierte Schaltanlage 225d abdecken - was dem Sichtfeld 178 entspricht. Wenn sie sich in der dritten gedrehten Position 1100c befindet, kann die zweite beispielhafte thermische Überwachungsvorrichtung oder -gruppe 1100 die dritte Schaltanlage 225c, die vierte Schaltanlage 225d und die fünfte Schaltanlage 225e abdecken - was dem dritten gedrehten Sichtfeld 178c entspricht. Gleichermaßen kann die zweite beispielhafte thermische Überwachungsvorrichtung oder -gruppe 1100, wenn sie sich in der vierten gedrehten Position 1100d befindet, die vierte Schaltanlage 225d und die fünfte Schaltanlage 225e abdecken - was dem vierten gedrehten Sichtfeld 178d entspricht.
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Dementsprechend werden durch das Konfigurieren der zweiten beispielhaften thermischen Überwachungsvorrichtung oder -gruppe 1100, damit sie in Bezug auf die Schalttafel 200 schwenkbar oder drehbar ist, weniger thermische Überwachungsvorrichtungen und/oder -gruppen benötigt, um einen Vergleichsbereich vollständig zu überwachen. Es versteht sich, dass die spezifische Anzahl und Anordnung elektrischer Bauteile 225 zu beispielhaften Zwecken bereitgestellt wird und die Anzahl oder Anordnung der durch die zweite beispielhafte thermische Überwachungsvorrichtung oder - gruppe 1100 zu überwachenden elektrischen Vorrichtungen und/oder Gruppen, die konfiguriert ist, um in Bezug auf die Schalttafel 200 schwenkbar oder drehbar zu sein, nicht einschränken soll. Ferner versteht es sich, dass die zweite beispielhafte thermische Überwachungsvorrichtung oder -gruppe 1100 unter Verwendung eines Befestigungselements, einer Hardware oder eines anderen strukturellen Bauteils in einer schwenkbaren oder drehbaren Konfiguration positioniert oder montiert werden kann, sodass die zweite beispielhafte thermische Überwachungsvorrichtung oder -gruppe 1100 in Bezug auf die Schalttafel 200 drehbar ist.
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Unter Bezugnahme auf 12 ist eine Draufsicht der dritten beispielhaften thermischen Überwachungsvorrichtung oder -gruppe 1200 gezeigt, die an die Steuerung 300 und den Monitor 400, wie zuvor beschrieben, angeschlossen ist. Die dritte beispielhafte thermische Überwachungsvorrichtung oder -gruppe 1200 ist an einer Schiene oder Führung 185 montiert und ist entlang der Führung 185, wie durch den Pfeil 183 gezeigt, linear beweglich. Die Führung 185 kann einen Schrittmotor (schematisch als Motor 186 veranschaulicht) einschließen, der konfiguriert ist, um die dritte beispielhafte thermische Überwachungsvorrichtung oder -gruppe 1200 in Bezug auf die Vorderseite des Innenraums 245 der Schalttafel 200 linear zu verschieben. Eine Baugruppe aus Riemen 188 und Riemenscheibe 187 kann ebenso verwendet werden, um die dritte beispielhafte Überwachungsvorrichtung oder -gruppe 1200 zu verschieben. In einem anderen Beispiel können eine Gewindeschraube und eine lineare Trägerstangensystembaugruppe (nicht gezeigt) verwendet werden, um die dritte beispielhafte Überwachungsvorrichtung oder -gruppe 1200, einschließend die Führung 185, in einer horizontalen Richtung (z. B. Pfeil 183) und/oder einer vertikalen Richtung (z. B. in die Ebene des Papiers hinein und aus dieser heraus) zu verschieben, um eine Höhe der Führung 185 und der dritten beispielhaften thermischen Überwachungsvorrichtung oder -gruppe 1200 einzustellen. Zum Beispiel kann durch eine Drehung der Gewindeschraube die dritte beispielhafte thermische Überwachungsvorrichtung oder -gruppe 1200 entlang der Führung 185 oder entlang des linearen Trägerstangensystems in einem vorbestimmten Abstand verschoben werden. Die dritte beispielhafte thermische Überwachungsvorrichtung oder -gruppe 1200 kann vertikal und/oder horizontal verschoben werden, um einen gesamten Bereich oder einen Teil eines gesamten Bereichs abzudecken, der überwacht werden soll. Zum Beispiel kann die dritte beispielhafte thermische Überwachungsvorrichtung oder -gruppe 1200 ein Sichtfeld 182 aufweisen, das einen zu überwachenden Bereich abdeckt. Durch das Verschieben der dritten beispielhaften thermischen Überwachungsvorrichtung oder -gruppe 1200 entlang der Führung 185 können mehrere elektrische Bauteile 225 abgedeckt (z. B. überwacht oder unterschieden werden), einschließend die erste Schaltanlage 225a, und die zweite Schaltanlage 225b, die dritte Schaltanlage 225c, die vierte Schaltanlage 225d und die fünfte Schaltanlage 225e.
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Dementsprechend werden durch das Konfigurieren der dritten beispielhaften thermischen Überwachungsvorrichtung oder -gruppe 1200, damit sie in Bezug auf die Schalttafel 200 verschiebbar ist, weniger thermische Überwachungsvorrichtungen benötigt, um einen Vergleichsbereich zu überwachen. Es versteht sich, dass die spezifische Anzahl und Anordnung elektrischer Bauteile 225 zu beispielhaften Zwecken bereitgestellt wird und die Anzahl oder Anordnung der durch die dritte beispielhafte thermische Überwachungsvorrichtung oder -gruppe 1200 zu überwachenden elektrischen Vorrichtung, die konfiguriert ist, um in Bezug auf die Schalttafel 200 verschiebbar zu sein, nicht einschränken soll. Ferner versteht es sich, dass die dritte beispielhafte thermische Überwachungsvorrichtung oder -gruppe 1200 unter Verwendung eines Befestigungselements, einer Hardware oder eines anderen strukturellen Bauteils in einer verschiebbaren Konfiguration positioniert oder montiert werden kann, sodass die dritte beispielhafte thermische Überwachungsvorrichtung oder -gruppe 1200 in Bezug auf die Schalttafel 200 verschiebbar ist.
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Zudem versteht es sich, dass ein beliebiges oder mehrere Merkmale von einem beliebigen oder mehreren des thermischen Überwachungssystems 100, der thermischen Überwachungsgruppe 105, der ersten beispielhaften thermischen Überwachungsvorrichtung oder -gruppe 1000, der zweiten beispielhaften thermischen Überwachungsvorrichtung oder -gruppe 1100 und der dritten beispielhaften thermischen Überwachungsvorrichtung oder -gruppe 1200 zusammen kombiniert werden können, um ein Hotspot-Überwachungssystem gemäß den hier offenbarten Beispielen zu bilden.
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Ein Verfahren zum Überwachen einer Temperatur einer Vielzahl elektrischer Bauteile 230, die sich in einer Schalttafel 200 befinden, schließt das Bereitstellen von einer oder mehreren thermischen Überwachungsvorrichtungen 105, 1000, 1100, 1200 in der Schalttafel 200 ein. Jede der einen oder der mehreren thermischen Überwachungsvorrichtungen oder -gruppen 105, 1000, 1100, 1200 kann einen Infrarotsensor 115 mit einer Auflösung, einschließend eine Vielzahl von Pixeln, einschließen. Das Verfahren schließt ferner das Abbilden von jedem der Vielzahl von Pixeln von jedem Infrarotsensor 115 auf eine entsprechende Vielzahl von Punkten ein. Jeder der entsprechenden Vielzahl von Punkten befindet sich in einem zu überwachenden Bereich 215. Der zu überwachende Bereich 215 befindet sich in der Schalttafel 200 und schließt ein elektrisches Bauteil 225 (z. B. die erste Schaltanlage 225a, und die zweite Schaltanlage 225b, die dritte Schaltanlage 225c, die vierte Schaltanlage 225d und die fünfte Schaltanlage 225e) der Vielzahl elektrischer Bauteile 230 ein. Das Verfahren kann das Montieren oder Positionieren der einen oder der mehreren thermischen Überwachungsvorrichtungen oder -gruppen 105, 1000, 1100, 1200 in Bezug auf die Schalttafel 200 in einem Winkel, das Konfigurieren der einen oder der mehreren thermischen Überwachungsvorrichtungen oder -gruppen 105, 1000, 1100, 1200, damit sie in Bezug auf die Schalttafel 200 schwenkbar oder drehbar sind, und das Konfigurieren der einen oder der mehreren thermischen Überwachungsvorrichtungen oder -gruppen 1200 105, 1000, 1100, 1200, damit sie in Bezug auf die Schalttafel verschiebbar sind, einschließen.
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Das Verfahren schließt außerdem das Bestimmen einer Temperatur an jedem der entsprechenden Vielzahl von Punkten und das Erzeugen eines Wärmebilds (gezeigt in 5-8) des zu überwachenden Bereichs 215 (z. B. des gesamten zu überwachenden Bereichs 220) zumindest teilweise auf Grundlage der Temperatur an jedem der entsprechenden Vielzahl von Punkten ein. In einem Beispiel schließt das Verfahren das Bereitstellen eines zusätzlichen Sensors 150 in der Schalttafel 200 ein. Der zusätzliche Sensor 150 ist konfiguriert, um zusätzliche Daten in Bezug auf den zu überwachenden Bereich 215 (z. B. den gesamten zu überwachenden Bereich 220) zu bestimmen. In einem anderen Beispiel schließt das Verfahren das Erzeugen einer zusammengesetzten Wärmekarte (gezeigt in 5-8) des zu überwachenden Bereichs 215, einschließend das digitale Überlagern eines Einzelbilds des zu überwachenden Bereichs mit dem Wärmebild, ein. Das Verfahren schließt außerdem das Identifizieren von mindestens einem der Vielzahl elektrischer Bauteile 230 in der zusammengesetzten Wärmekarte zumindest teilweise auf Grundlage von mindestens einem der Temperatur von mindestens einem der entsprechenden Vielzahl von Punkten und der zusätzlichen Daten ein.
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Für einen Fachmann ist es offensichtlich, dass verschiedene Modifikationen und Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne von dem Geist und Umfang der beanspruchten Erfindung abzuweichen.