專利名稱：一種基于物聯(lián)網(wǎng)的可視化溫度監(jiān)控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及溫度監(jiān)控領(lǐng)域，特別涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)的可視化溫度監(jiān)控裝置。
技術(shù)背景 電力設(shè)備的熱效應(yīng)是多種故障和異常現(xiàn)象的重要原因，現(xiàn)有變電站設(shè)備由于接頭發(fā)熱或者是設(shè)備老化等誘發(fā)電力事故，所以現(xiàn)在電廠一般都采取工作人員現(xiàn)場輪流執(zhí)勤的方式進(jìn)行監(jiān)控、測量等。雖然有些電廠采取了四遙+遙視的技術(shù)，但是他們不能做到溫度與視頻同時對統(tǒng)一設(shè)備進(jìn)行聯(lián)動監(jiān)控的效果，即兩個獨(dú)立的系統(tǒng)需分別控制，不能做到五遙功能的完全融合。而目前紅外測溫技術(shù)相當(dāng)成熟，高清晰視頻監(jiān)控市場，云臺智能控制也很常見，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)自動實(shí)時對設(shè)備進(jìn)行識別監(jiān)控。
發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)的可視化溫度監(jiān)控裝置， 通過紅外信號與可見光信號來進(jìn)行變電站現(xiàn)場監(jiān)控。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種基于物聯(lián)網(wǎng)的可視化溫度監(jiān)控裝置，包括云臺、攝像頭、紅外測溫頭、控制模塊、GPS接口、電加熱模塊、探照燈和傳輸模塊。控制模塊采用單片機(jī)，攝像頭輸出端連接至單片機(jī)通用端口，紅外測溫頭輸出端連接至單片機(jī)通用端口，GPS 接口連至單片機(jī)通信端口，傳輸模塊輸入端連至單片機(jī)通用端口、探照燈和電加熱模塊均接至控制模塊，且裝置所有模塊均固定于云臺上。紅外測溫頭和攝像頭以高精度電動云臺為載體，進(jìn)行全方位二維平面掃描，紅外測溫頭所測溫度為攝像頭所覆蓋區(qū)域，并將所測溫度與時間傳送到上位機(jī)。攝像頭進(jìn)行現(xiàn)場畫面取證，并將錄像及圖像傳送至上位機(jī)。紅外測溫頭與攝像頭采集同一方向的數(shù)據(jù)，二者距離平行固定，紅外測溫頭在攝像頭上方l_3cm處，因而測溫頭采集的數(shù)據(jù)不是視頻畫面中心的溫度，而是畫面中心上方l-3cm處溫度。所測點(diǎn)的溫度實(shí)時的顯示到視頻監(jiān)控畫面中，一旦監(jiān)測點(diǎn)溫度過高，系統(tǒng)立即啟動報警，同時該監(jiān)控設(shè)備停止掃描，攝像頭采集該點(diǎn)現(xiàn)場畫面?zhèn)魉椭辽衔粰C(jī)。上位機(jī)為云臺設(shè)置一個掃描范圍，掃描將設(shè)置一個水平范圍和一個垂直范圍，即平面掃描，同時根據(jù)現(xiàn)場布置來達(dá)到現(xiàn)場的全部監(jiān)控。上位機(jī)間隔固定時間向溫度監(jiān)控裝置采集數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集是持續(xù)性的，而監(jiān)控裝置會在同一時間點(diǎn)向上位機(jī)反饋數(shù)據(jù)，包括溫度、圖像、角度，上位機(jī)對每一個監(jiān)測點(diǎn)的溫度變化，都有一個記錄。當(dāng)上位機(jī)以時間軸方式分析監(jiān)測點(diǎn)數(shù)據(jù)符合指數(shù)變化模型，或者故障模型時，上位機(jī)會啟動溫度故障預(yù)警，系統(tǒng)會自動發(fā)送控制命令(包含預(yù)警點(diǎn)角度)到監(jiān)控裝置。監(jiān)控裝置接收到控制命令，會調(diào)整監(jiān)控角度到預(yù)警點(diǎn)，并采集現(xiàn)場溫度到控制中心，并同時派工作人員到現(xiàn)場處理。為避免夜晚時視頻監(jiān)控功能無法運(yùn)行，本實(shí)用新型裝置安裝有光控探照燈，當(dāng)能見度達(dá)降到一定程度，開啟探照燈。探照燈位于紅外測溫頭和攝像頭上方，其探照區(qū)域為攝像頭采集視頻的區(qū)域，裝置采用LED探照燈，帶有一個LED燈支架，調(diào)節(jié)件位于支架的兩邊， 用來固定探照燈外殼。GPS用于采集定位信息，傳輸模塊將裝置采集的圖像、溫度和定位信息發(fā)送給上位機(jī)，并從上位機(jī)接收控制命令和其他信息。由于本裝置通常置于露天場所，裝置底部安裝一 個電加熱模塊，控制模塊控制其加熱開關(guān)以保證在低溫惡劣天氣正常工作，并且能除去裝置表面的霜或者積雪。有益效果本實(shí)用新型對電力設(shè)備的溫度進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，并且進(jìn)行視頻監(jiān)控，溫度監(jiān)控與視頻監(jiān)控結(jié)合，減少了變電站由于溫度等原因造成的電力事故，保障電力設(shè)備安全可靠運(yùn)行。視頻技術(shù)彌補(bǔ)了紅外技術(shù)的不可見性，直觀明了，二者相得益彰，互為補(bǔ)充。
圖1本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖；圖2本實(shí)用新型實(shí)施例的電路原理圖，其中①是傳輸模塊，②是探照燈，③是電加熱模塊，④是紅外測溫頭，⑤是GPS接口，⑥是攝像頭，⑦是控制模塊；圖3本實(shí)用新型實(shí)施例的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。一種基于物聯(lián)網(wǎng)的可視化溫度監(jiān)控裝置，包括云臺、攝像頭、紅外測溫頭、控制模塊、GPS接口、電加熱模塊、探照燈和傳輸模塊。結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，電路原理如圖2所示?？刂颇K采用單片機(jī)，型號為ATMEGA48/88/168，攝像頭和云臺一體，采用型號為 YS3040，紅外測溫頭型號為cTlaSerLT，GPS接口型號為ZG-1121Q，傳輸模塊采用802. Iln無線傳輸協(xié)議，采用基于ESS的無線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如圖3所示。攝像頭輸出端連接至單片機(jī)通用端口，紅外測溫頭輸出端連接至單片機(jī)通用端口，GPS接口連至單片機(jī)通信端口，傳輸模塊電路輸入端連至單片機(jī)通用端口、探照燈和電加熱模塊均接至單片機(jī)，且裝置所有模塊均通過物理方式固定于云臺上，其中紅外測溫頭和攝像頭在垂直方向上平行防止，采集統(tǒng)一方向的數(shù)據(jù)，且二者距離固定為1cm，因而紅外測溫頭采集的數(shù)據(jù)不是視頻畫面中心的溫度，而是畫面中心上方Icm處的溫度。本裝置的工作流程如下步驟1 攝像頭采集到的視頻信息，通過傳輸模塊無線傳輸至上位機(jī)，上位機(jī)將對應(yīng)的錄像與計算機(jī)時間進(jìn)行匹配；步驟2 云臺把轉(zhuǎn)動角度信息反饋到上位機(jī)，上位機(jī)將角度與計算機(jī)時間進(jìn)行匹配；步驟3 紅外測溫頭把測量溫度傳送到中心系統(tǒng)，上位機(jī)把溫度與對應(yīng)的時間進(jìn)行匹配；步驟4 裝置實(shí)時監(jiān)控，在上位機(jī)顯示當(dāng)前溫度、視頻等監(jiān)控信息；步驟5 上位機(jī)把同一時間的云臺角度、錄像或者圖像、測溫頭溫度存于數(shù)據(jù)庫；步驟6 對當(dāng)前溫度進(jìn)行檢測，是否達(dá)到報警值，是，則進(jìn)行報警；不是則繼續(xù)進(jìn)行掃描；步驟7 把報警溫度相對應(yīng)的轉(zhuǎn)動角度的控制命令傳送給云臺，云臺調(diào)整角度到報舊占·
J 口 /、、、 [0027]步驟8 把錄像命令或者抓取圖像命令傳送至攝像頭，攝像頭得到的錄像或者圖像傳送至上位機(jī)系統(tǒng)硬盤，并顯示時間和角度； 步驟9 工作人員根據(jù)攝像頭返回的信息到現(xiàn)場故障排除；步驟10 上位機(jī)數(shù)據(jù)庫對每一點(diǎn)歷史溫度進(jìn)行計算，判斷是否符合預(yù)報警模型； 不是，則計算下一點(diǎn)；是，則預(yù)報警，工作人員現(xiàn)場檢修；步驟11 =GPS模塊采集到定位信息，傳輸?shù)缴衔粰C(jī)，進(jìn)行變電站空間定位。
權(quán)利要求1.一種基于物聯(lián)網(wǎng)的可視化溫度監(jiān)控裝置，其特征在于包括云臺、攝像頭、紅外測溫頭、控制模塊、GPS接口、電加熱模塊、探照燈和傳輸模塊，控制模塊采用單片機(jī)，攝像頭輸出端連接至單片機(jī)通用端口，紅外測溫頭輸出端連接至單片機(jī)通用端口，GPS接口連至單片機(jī)通信端口，傳輸模塊輸入端連至單片機(jī)通用端口、探照燈和電加熱模塊均接至控制模塊，且裝置所有模塊均固定于云臺上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的可視化溫度監(jiān)控裝置，其特征在于所述紅外測溫頭與攝像頭采集同一方向的數(shù)據(jù)，二者垂直固定，紅外測溫頭平行固定在攝像頭上方 l-3cm 處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的可視化溫度監(jiān)控裝置，其特征在于所述探照燈位于紅外測溫頭和攝像頭上方，采用LED探照燈，帶有一個LED燈支架，調(diào)節(jié)件位于支架的兩邊，用來固定探照燈外殼。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的可視化溫度監(jiān)控裝置，其特征在于所述電加熱模塊安裝在裝置底部，控制模塊控制其加熱開關(guān)。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)的可視化溫度監(jiān)控裝置，包括云臺、攝像頭、紅外測溫頭、控制模塊、GPS接口、電加熱模塊、探照燈和傳輸模塊。本裝置通過紅外信號與可見光信號來進(jìn)行變電站現(xiàn)場監(jiān)控。紅外測溫頭和攝像頭以高精度電動云臺為載體，進(jìn)行全方位二維平面掃描，并將所測溫度與時間傳送到上位機(jī)。攝像頭進(jìn)行現(xiàn)場畫面取證，并將錄像及圖像傳送至上位機(jī)。當(dāng)溫度報警時，系統(tǒng)將攝像頭調(diào)整到報警位置，并進(jìn)行實(shí)時抓拍，工作人員根據(jù)報警信息進(jìn)行現(xiàn)場維修。本實(shí)用新型采用溫度監(jiān)控與視頻監(jiān)控結(jié)合，減少了變電站由于溫度等原因造成的電力事故，保障電力設(shè)備安全可靠運(yùn)行，視頻技術(shù)彌補(bǔ)了紅外技術(shù)的不可見性，直觀明了，二者相得益彰，互為補(bǔ)充。
文檔編號G05B19/418GK202217178SQ20112031307
公開日2012年5月9日 申請日期2011年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月25日
發(fā)明者呂振遼, 尹毅, 金志彪, 韓俊青 申請人:東北大學(xué)