一、紅外熱像技術簡述

紅外檢測是一種在線監(jiān)測(不停電)式高科技檢測技術，它集光電成像技術、計算機技術、圖像處理技術于一身，通過接收物體發(fā)出的紅外線(紅外輻射)，將其熱像顯示在熒光屏上，從而準確判斷物體表面的溫度分布情況，具有準確、實時、快速等優(yōu)點。任何物體由于其自身分子的運動，不停地向外輻射紅外熱能，從而在物體表面形成一定的溫度場，俗稱“熱像”。紅外診斷技術正是通過吸收這種紅外輻射能量，測出設備表面的溫度及溫度場的分布，從而判斷設備發(fā)熱情況。

對于防火應用，紅外尤其能發(fā)揮其先天優(yōu)勢?？梢钥焖?，大面積，24小時不間斷執(zhí)行任務。并能自動進行報警及設備自維護。

二、防火紅外熱像監(jiān)控系統(tǒng)架構

 紅外熱像監(jiān)控與分析診斷系統(tǒng)可以無人遠程紅外熱像監(jiān)控與分析診斷功能。本地紅外熱像監(jiān)控與分析診斷系統(tǒng)如圖二所示

圖二、紅外熱像監(jiān)控與分析診斷系統(tǒng)示意圖

本系統(tǒng)軟件為自主開發(fā)，可以根據(jù)客戶的特定需求進行功能定制化開發(fā)。本紅外熱像監(jiān)控與分析診斷系統(tǒng)具有兩大基本功能：

u  熱像故障智能監(jiān)控功能（遠程與本地）。

u  熱像故障智能分析診斷功能（遠程與本地）。

本地紅外熱像監(jiān)控與分析診斷系統(tǒng)由三大部分組成：紅外熱像終端，信號傳輸，處理服務器；。

特點與功能：

1、熱像監(jiān)控終端

熱像監(jiān)控終端具有以下特點：

1)     采用紅外熱像儀全球著名廠家FLIR A系列在線熱像儀。該產品采用美國最先進的Indigo探測器，具備320 x 240紅外像素，溫度靈敏度可達0.05°C！該探測器保證了一年365天24小時之不間斷測試，工作狀態(tài)極其穩(wěn)定，不會發(fā)生死機停機故障，給客戶的設備及財產帶來100%的安全保障。

2)     采用高精度云臺，監(jiān)控和分析診斷累計偏移誤差小。

3)     紅外熱像與可見光攝像的一體化設計。

4)     風雨塵防護裝置，加熱和降溫裝置

5)     不間斷電源供電

2、信號傳輸

整個系統(tǒng)的通訊符合電力行業(yè)標準IEC104通訊規(guī)約，信號傳輸有三種方式，具體采用哪種傳輸方式根據(jù)客戶的具體需要以及現(xiàn)場實際情況決定，如圖三所示：

1)     視頻電纜傳輸（視頻輸出時）

2)     直接網線傳輸（編號2所示）和無線傳輸（無線路由器，編號5所示）

3)     光纖傳輸（加配 帶光纖接口的工業(yè)以太網交換機，編號3、4所示）

圖三、傳輸方式示意圖

省局、市局、變電站之間的數(shù)據(jù)傳輸通過專網進行傳輸。由于變電站現(xiàn)場存在高電壓以及強電磁干擾，所以在變電站的現(xiàn)場監(jiān)測終端到本地 處理服務器的數(shù)據(jù)傳輸視現(xiàn)場情況采用網線或光纜傳輸。

3、 處理服務器

在本系統(tǒng)中，處理服務器完成以下功能：

1)     數(shù)據(jù)存儲與交換。

a)     保存料堆正常時的紅外熱像圖譜和出現(xiàn)異常時的典型故障圖譜，以供出現(xiàn)異常時進行對比分析。

2)     所有熱像終端所監(jiān)測的溫度數(shù)據(jù)及圖譜信息即時傳送到本地處理服務器，

3)     即時控制、分析與診斷。

a)    支持即時切入控制：當料堆無異常時，系統(tǒng)云臺一直處于自動巡航狀態(tài)，一旦出現(xiàn)熱缺陷征兆時，可即時切入客戶端人工控制，以控制熱像儀準確定位熱缺陷征兆部分，進行即時分析。

分析與診斷：當出現(xiàn)熱缺陷故障時，可即時對云臺和熱像儀進行控制，定位發(fā)熱部分，進行數(shù)據(jù)分析，診斷缺陷情況。

三、系統(tǒng)部分功能簡要說明

1、監(jiān)控及測溫功能

本系統(tǒng)的核心是對料堆的溫度進行監(jiān)控，那么如何準確獲取物料的準確溫度成為本系統(tǒng)的核心，在紅外熱像領域，影響準確測溫的因素多種多樣，針對本系統(tǒng)的應用對象來說，影響準確測溫的因素如下：

a)     準確清晰對焦

b)     環(huán)境因素的影響（如環(huán)境溫度、風速等）

本系統(tǒng)紅外熱像終端采用全球著名廠商FLIR的在線式熱像儀 A系列，由于A系列內置馬達（A的技術指標可參看主要部件技術參數(shù)），可以在客戶端控制進行自動對焦，不需要電動鏡頭，所以在自動對焦上穩(wěn)定可靠。

由于風速對紅外熱像準確測溫的影響比較大，所以本系統(tǒng)采用了WST技術（風速處理技術），把風速對測溫的影響降到最低。

2、自動巡航和自動報警功能

當需要進行無人值守時按下巡航按鈕，監(jiān)控系統(tǒng)即處于自動監(jiān)測狀態(tài)，它會從歸零線開始，依次對四個扇區(qū)進行巡航掃描。下圖顯示出云臺在巡航模式下的工作狀態(tài)：

云臺從扇區(qū)Ⅰ開始順時針轉動，依次轉過扇區(qū)Ⅰ、扇區(qū)Ⅱ、扇區(qū)Ⅲ、扇區(qū)Ⅳ，然后返回到歸零線，開始下一個循環(huán)（一個周期劃分多少個扇區(qū)根據(jù)現(xiàn)場情況確定）。我們可以在這個扇區(qū)設定報警上限值，一旦檢測到物料溫度超過報警溫度，系統(tǒng)將馬上報警。

如果沒有發(fā)生報警，云臺將斷續(xù)前進，巡航到下一個扇區(qū)。云臺會在每個扇區(qū)內停留幾分鐘，并且把扇區(qū)的溫度數(shù)據(jù)庫發(fā)往熱像服務器，這樣在本地監(jiān)控室就可以看到每個被測面積的溫度值?？梢愿鶕?jù)客戶的要求以及現(xiàn)場實際運行情況，每到整點時刻，系統(tǒng)可以將云臺在所有預置點所采集的數(shù)據(jù)寫到數(shù)據(jù)庫中，以供歷史查詢。

歸零線的作用是為了消除累計誤差，便于扇區(qū)準確定位。

3、一鍵切換功能

當自動巡航發(fā)現(xiàn)物料溫度異常時，本系統(tǒng)可以實現(xiàn)自動巡檢模式一鍵切換現(xiàn)場分析模式功能。也可以基于報警信息的快速定位切換到報警位置點和自動回復到檢測點。

4、重點區(qū)域分析功能

可以對熱像圖進行區(qū)域分析、點分析和線分析，實時顯示所選區(qū)域最高、最低和平均溫度，如圖所示：

5、報表功能

可以根據(jù)客戶要求定制各種報告，可以根據(jù)時間區(qū)間選擇數(shù)值生成報告，并可以導出為Word/Excel格式；報告模板提供預留選項，供新參數(shù)的引用，如圖所示：

6、系統(tǒng)故障自我診斷功能

本系統(tǒng)具有自我診斷功能，當出現(xiàn)監(jiān)控畫面消失時，系統(tǒng)可以自動自我診斷，以確定是系統(tǒng)電源問題、現(xiàn)場終端問題，還是網絡傳輸中斷等問題。同時，系統(tǒng)提供斷電自動保存與恢復功能。