在线式红外测温装置的制作方法

专利2024-10-17  10



1.本实用新型涉及红外测温技术领域,尤其涉及到一种在线式红外测温装置。


背景技术:

2.风电机组通过风轮、主轴、齿轮箱、发电机等部件完成风能向电能的转化,风电机组的各个部件在对应的标准温度范围内正常运行,如果某个部件的运行温度不在其对应的标准温度范围内,那么其可能存在故障,因此对风电机组的各个部件进行实时测温具有重大意义。
3.目前利用热敏电阻进行测温,具体的,通过热传递的方式,热敏电阻的温度逐渐与被测温部件的温度一致,热敏电阻的电阻值随着热敏电阻的温度变化,在热敏电阻的温度与被测温部件的温度一致后,读取此时热敏电阻的电阻值即可确定被测温部件的温度,但是热传递需要一定时间,因此利用热敏电阻测温的方式会导致测温存在延迟,不能及时发现部件故障。


技术实现要素:

4.有鉴于此,本实用新型提供了一种在线式红外测温装置,可解决温度测量有延迟的技术问题。
5.为实现上述目的,本实用新型提供了一种在线式红外测温装置,其特征在于,所述在线式红外测温装置包括:红外热成像采集模块、图像处理模块、网络模块、显示模块;
6.所述红外热成像采集模块用于采集被测部件的红外热成像图像;
7.所述图像处理模块与所述红外热成像采集模块连接,用于实时接收所述红外热成像图像,提取所述红外热成像图像的像素点温度值,将所述像素点温度值中的最大温度值确定为所述被测部件的实时温度值;
8.所述图像处理模块、所述显示模块分别与所述网络模块建立通讯连接,所述图像处理模块利用所述网络模块将所述实时温度值实时传输到所述显示模块;
9.所述显示模块用于显示所述实时温度值。
10.可选地,所述在线式红外测温装置还包括:温度分析模块;
11.所述温度分析模块与所述网络模块建立通讯连接,用于接收所述图像处理模块实时传输的所述实时温度值,计算所述实时温度值的温度增长率;
12.所述温度分析模块利用所述网络模块将所述温度增长率实时传输到所述显示模块;
13.所述显示模块用于显示所述温度增长率。
14.可选地,所述温度分析模块包括:数据存储单元与分析单元;
15.所述数据存储单元用于存储所述被测部件的历史温度值;
16.所述分析单元与所述数据存储单元连接,用于利用所述历史温度值计算所述实时温度值的温度增长率。
17.可选地,所述显示模块包括:温度预警单元;
18.所述温度预警单元,用于所述实时温度值在标准温度范围内,且所述温度增长率不在预设温度范围内时,在所述显示模块显示预警信息。
19.可选地,所述显示模块还包括:故障报警单元;
20.所述故障报警单元,用于所述实时温度值不在所述标准温度范围内时,在所述显示模块显示报警信息。
21.可选地,所述红外热成像采集模块利用红外测温传感器采集所述被测部件的红外热成像图像。
22.可选地,所述红外测温传感器与所述被测部件之间的距离固定。
23.可选地,所述红外热成像采集模块与所述图像处理模块通过i2c接口连接;
24.所述红外热成像采集模块利用所述i2c接口实时将所述红外热成像图像传输到所述图像处理模块。
25.本实用新型提供的一种在线式红外测温装置,该在线式红外测温装置包括红外热成像采集模块、图像处理模块、网络模块、显示模块;红外热成像采集模块用于采集被测部件的红外热成像图像;图像处理模块与红外热成像采集模块连接,用于实时接收红外热成像图像,将红外热成像图像的最大温度值确定为被测部件的实时温度值;图像处理模块、显示模块分别与网络模块建立通讯连接,图像处理模块利用网络模块将实时温度值实时传输到显示模块;显示模块用于显示实时温度值。通过本实用新型中的技术方案,对风电机组的各个部件进行不间断实时测温,并将被测部件的实时温度值进行实时网络传输,以便对风电机组的各个部件进行实时监测,从而及时发现风电机组的部件故障。
26.上述说明仅是本实用新型技术方案的概述,为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本实用新型的具体实施方式。
附图说明
27.此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解,构成本实用新型的一部分,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
28.图1示出了本实用新型实施例提供的一种在线式红外测温装置的结构示意图;
29.图中;
30.1-红外热成像采集模块;
31.2-图像处理模块;
32.3-网络模块;
33.4-显示模块,41-温度预警单元,42-故障报警单元;
34.5-温度分析模块,51-数据存储单元,52-分析单元。
具体实施方式
35.在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺
时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
36.此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
37.在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
38.下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是,在不冲突的情况下,本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
39.下面结合图1描述根据本实用新型一些实施例的在线式红外测温装置。
40.本实用新型实施例提供了一种在线式红外测温装置。如图1所示,在线式红外测温装置包括:红外热成像采集模块1、图像处理模块2、网络模块3、显示模块4;红外热成像采集模块1用于采集被测部件的红外热成像图像;图像处理模块2与红外热成像采集模块1连接,用于实时接收红外热成像图像,提取红外热成像的像素点温度值,将像素点温度值中的最大温度值确定为被测部件的实时温度值;图像处理模块2、显示模块4分别与网络模块3建立通讯连接,图像处理模块2利用网络模块3将实时温度值实时传输到显示模块4;显示模块4用于显示实时温度值。
41.采集被测部件的红外热成像图像,提取红外热成像的像素点温度值的原理是:将被测部件表面的红外辐射转换成红外热成像图像,红外热成像图像反映了红外辐射的强弱,而红外辐射直接与温度有关,因此可以通过采集被测部件的红外热成像图像对被测部件进行测温。红外热成像图像的像素点数据是由红外热辐射能转换来的,因此像素点与对应的温度值之间存在函数关系,利用这个函数关系就可以确定红外热成像图像的各个像素点对应的像素点温度值。
42.在具体的应用场景中,作为一种实施方式,被测部件的红外热成像图像中包括被测部件的多个像素点温度值,将所有像素点温度值中的最大温度值作为被测部件的实时温度值可以及时发现被测部件出现了故障。
43.相应的,红外热成像采集模块1利用红外测温传感器采集被测部件的红外热成像图像。在具体的应用场景中,作为一种实施方式,采用mlx90640传感器阵列,是一种32像素*24像素红外阵列,采用行业标准4引脚(vdd、gnd、sda、scl)to39封装,包含必需的光学元件,带有i2c兼容的数字接口,可以探测到的温度范围为-40—300度,且在整个测量范围内保持高精度水平。
44.相应的,红外热成像采集模块1与图像处理模块2通过i2c接口连接;红外热成像采集模块1利用i2c接口实时将红外热成像图像传输到图像处理模块2。具体的,红外热成像采集模块1与图像处理模块2通过i2c接口有线连接,可以实时将红外热成像图像从红外热成
像采集模块1传输到图像处理模块2。图像处理模块2是以rk3399为基础的arm板,rk3399是瑞芯微推出的一款低功耗、高性能的应用处理器芯片,该芯片基于big.little架构,即具有独立的neon协同处理器的双核cortex-a72及四核cortex-a53组合架构,主要应用于计算机、个人互联网移动设备、vr、广告机等智能终端设备,rk3399内置多个高性能硬件处理引擎,能够支持多种格式的视频解码以及高质量的jpeg编解码和图像的前后处理器,arm处理器是acorn计算机有限公司面向低预算市场设计的第一款risc微处理器,cpu功能上增加dsp指令集提供增强的16位和32位算术运算能力,提高了性能和灵活性。
45.相应的,红外测温传感器与被测部件之间的距离固定。以便在相同的条件下显示与分析测量的实时温度值。
46.在具体的应用场景中,如图1所示,在线式红外测温还包括:温度分析模块5;温度分析模块5与网络模块3建立通讯连接,用于接收图像处理模块2实时传输的实时温度值,计算实时温度值的温度增长率;温度分析模块5利用网络模块3将温度增长率实时传输到显示模块4;显示模块4用于显示温度增长率。
47.相应的,如图1所示,温度分析模块5包括:数据存储单元51与分析单元52;数据存储单元51用于存储被测部件的历史温度值;分析单元52与数据存储单元51连接,用于利用历史温度值计算实时温度值的温度增长率。其中,温度增长率=(实时温度值-历史温度值)/历史温度值,作为一种实施方式,选择预设数量个历史温度值,计算预设数量个温度增长率,取所有温度增长率的平均值。
48.相应的,如图1所示,显示模块4包括:温度预警单元41;温度预警单元41,用于实时温度值在标准温度范围内,且温度增长率不在预设温度范围内时,在显示模块4显示预警信息。当实时温度值在标准温度范围内,且温度增长率不在预设温度范围内时,此时预测被测部件可能出现故障,因此,提前显示预警信息,以便及时采取检修措施。
49.相应的,如图1所示,显示模块4包括:故障报警单元42;故障报警单元42,用于实时温度值不在标准温度范围内时,在显示模块4显示报警信息。
50.以上披露的所有文章和参考资料,包括专利申请和出版物,出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由

构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”,旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。
51.多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地,单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。
52.应该理解,以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述,在所提供的示例之外的许多实施例和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此,本教导的范围不应该参照上述描述来确定,而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的,所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任
何方面并不是为了放弃该主体内容,也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的实用新型主题的一部分。显然,本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样,倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内,则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

技术特征:
1.一种在线式红外测温装置,其特征在于,所述在线式红外测温装置包括:红外热成像采集模块、图像处理模块、网络模块、显示模块;所述红外热成像采集模块用于采集被测部件的红外热成像图像;所述图像处理模块与所述红外热成像采集模块连接,用于实时接收所述红外热成像图像,提取所述红外热成像图像的像素点温度值,将所述像素点温度值中的最大温度值确定为所述被测部件的实时温度值;所述图像处理模块、所述显示模块分别与所述网络模块建立通讯连接,所述图像处理模块利用所述网络模块将所述实时温度值实时传输到所述显示模块;所述显示模块用于显示所述实时温度值。2.根据权利要求1所述的在线式红外测温装置,其特征在于,所述在线式红外测温装置还包括:温度分析模块;所述温度分析模块与所述网络模块建立通讯连接,用于接收所述图像处理模块实时传输的所述实时温度值,计算所述实时温度值的温度增长率;所述温度分析模块利用所述网络模块将所述温度增长率实时传输到所述显示模块;所述显示模块用于显示所述温度增长率。3.根据权利要求2所述的在线式红外测温装置,其特征在于,所述温度分析模块包括:数据存储单元与分析单元;所述数据存储单元用于存储所述被测部件的历史温度值;所述分析单元与所述数据存储单元连接,用于利用所述历史温度值计算所述实时温度值的温度增长率。4.根据权利要求2所述的在线式红外测温装置,其特征在于,所述显示模块包括:温度预警单元;所述温度预警单元,用于所述实时温度值在标准温度范围内,且所述温度增长率不在预设温度范围内时,在所述显示模块显示预警信息。5.根据权利要求1所述的在线式红外测温装置,其特征在于,所述显示模块还包括:故障报警单元;所述故障报警单元,用于所述实时温度值不在所述标准温度范围内时,在所述显示模块显示报警信息。6.根据权利要求1所述的在线式红外测温装置,其特征在于,所述红外热成像采集模块利用红外测温传感器采集所述被测部件的红外热成像图像。7.根据权利要求5所述的在线式红外测温装置,其特征在于,所述红外测温传感器与所述被测部件之间的距离固定。8.根据权利要求1所述的在线式红外测温装置,其特征在于,所述红外热成像采集模块与所述图像处理模块通过i2c接口连接;所述红外热成像采集模块利用所述i2c接口实时将所述红外热成像图像传输到所述图像处理模块。

技术总结
本实用新型公开了一种在线式红外测温装置,涉及红外测温技术领域,可解决温度测量有延迟的技术问题。在线式红外测温装置包括:红外热成像采集模块、图像处理模块、网络模块、显示模块;红外热成像采集模块用于采集被测部件的红外热成像图像;图像处理模块与红外热成像采集模块连接,用于实时接收红外热成像图像,提取红外热成像图像的像素点温度值,将像素点温度值中的最大温度值确定为被测部件的实时温度值;图像处理模块、显示模块分别与网络模块建立通讯连接,图像处理模块利用网络模块将实时温度值实时传输到显示模块;显示模块用于显示实时温度值。显示实时温度值。显示实时温度值。


技术研发人员:刘智超 张磊 陈树桥 张鹏 姜禹含 贲星 周硕 白天虹
受保护的技术使用者:蒙东协合扎鲁特旗风力发电有限公司
技术研发日:2022.05.25
技术公布日:2022/12/16
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