一种非接触式可远程控制的多点定时测温系统的制作方法

1.本发明涉及红外线测温技术领域，尤其涉及一种非接触式可远程控制的多点定时测温系统。


背景技术：

2.红外线测温是通过对物体自身辐射的红外能量的测量，准确地测定物体表面温度的仪器。在产品质量控制和监测，设备在线故障诊断和安全保护以及节约能源等方面发挥了着重要作用。红外线的波长在0.76～100μm之间，按波长的范围可分为近红外、中红外、远红外、极远红外四类，它在电磁波连续频谱中的位置是处于无线电波与可见光之间的区域。红外线辐射是自然界存在的一种最为广泛的电磁波辐射，它是基于任何物体在常规环境下都会产生自身的分子和原子无规则的运动，并不停地辐射出热红外能量，分子和原子的运动愈剧烈，辐射的能量愈大，反之，辐射的能量愈小。温度在绝对零度以上的物体，都会因自身的分子运动而辐射出红外线。通过红外探测器将物体辐射的功率信号转换成电信号后，成像装置的输出信号就可以完全一一对应地模拟扫描物体表面温度的空间分布，经电子系统处理，传至显示屏上，得到与物体表面热分布相应的热像图。运用这一方法，便能实现对目标进行远距离热状态图像成像和测温并进行分析判断。
3.现有状态下经常有一些现场重要设备、部位需要进行定点测温，而这些设备位置地方往往不具备增加热电阻或热电偶的条件，布线也比较麻烦，需要通过工作人员定时测量，不能保证时效性、准确性，对需要测温的设备、部位仅依靠人力巡检检查，存在不能时刻及时发现温度异常的问题，可能会导致设备元器件损坏，造成经济损失，为此我们提出一种非接触式可远程控制的多点定时测温系统来解决上述问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决现有技术中存在现场重要设备、部位需要进行定点测温，而这些设备位置地方往往不具备增加热电阻或热电偶的条件，布线也比较麻烦，需要通过工作人员定时测量，不能保证时效性、准确性，对需要测温的设备、部位仅依靠人力巡检检查，存在不能时刻及时发现温度异常的问题，可能会导致设备元器件损坏，造成经济损失的问题，而提出的一种非接触式可远程控制的多点定时测温系统。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
6.一种非接触式可远程控制的多点定时测温方法，包括如下步骤：
7.获取重要设备的重要部位历史测温时间数据及温度数据；
8.对历史测温时间数据和温度数据进行分析，得到分析结果；
9.根据分析结果，设定重要设备的重要部位测温时间段，并设定温度阈值；
10.根据设定的测温时间段及温度阈值，建立多点定时测温模型；
11.利用建立的多点定时测温模型对重要设备的重要部位进行测温，获取重要部位温度；
12.对测温结果和温度阈值进行比对，判断所测温度是否超过阈值；
13.根据判断结果，进行报警；
14.将所测温度数据及比对结果发送至显示端进行显示记录，并分析重点部位温度变化。
15.优选地，根据设定的测温时间段及温度阈值，建立多点定时测温模型，多点定时测温模型建立步骤如下：
16.设定重要设备重要部多点测温时间段；
17.设定重要设备重要部位多点测温点；
18.对测温点得到信号进行放大，得到放大信号；
19.对放大信号进行处理，得到温度数据。
20.优选地，利用建立的多点定时测温模型对重要设备的重要部位进行测温，获取重要部位温度，温度获得步骤如下：
21.获得相同时间段内多点测定的温度数据；
22.对多点测定的温度数据进行平均值计算；
23.对计算结果进行输出显示重要部位温度。
24.优选地，根据判断结果，进行报警；
25.测温结果大于温度阈值时，进行报警；
26.测温结果小于温度阈值时，不进行警报。
27.优选地，将所测温度数据及比对结果发送至显示端进行显示记录，并分析重点部位温度变化，确定温度异常区间，并对温度异常区间进行标记。
28.一种非接触式可远程控制的多点定时测温系统，包括：
29.历史数据获取模块：用于获取重要设备的重要部位历史测温时间数据及温度数据；
30.历史数据分析模块：用于对历史测温时间数据和温度数据进行分析，得到分析结果；
31.测温时间段及阈值设定模块：用于根据分析结果，设定重要设备的重要部位测温时间段，并设定温度阈值；
32.模型建立模块：用于根据设定的测温时间段及温度阈值，建立多点定时测温模型；
33.测温模块：用于利用建立的多点定时测温模型对重要设备的重要部位进行测温，获取重要部位温度；
34.数据比对模块：用于对测温结果和温度阈值进行比对，判断所测温度是否超过阈值；
35.报警模块：用于根据判断结果，进行报警；
36.结果比对分析模块：用于将所测温度数据及比对结果发送至显示端进行显示记录，并分析重点部位温度变化。
37.优选地，所述模型建立模块包括：
38.时间段设定单元：用于设定重要设备重要部多点测温时间段；
39.测温点设定单元：用于设定重要设备重要部位多点测温点；
40.信号放大单元：用于对测温点得到信号进行放大，得到放大信号；
41.信号处理单元：用于对放大信号进行处理，得到温度数据。
42.优选地，所述测温模块包括：
43.温度数据获得单元：用于获得相同时间段内多点测定的温度数据；
44.平均值计算单元：用于对多点测定的温度数据进行平均值计算；
45.结果显示单元：用于对计算结果进行输出显示重要部位温度。
46.相比现有技术，本发明的有益效果为：
47.本发明通过整体系统的设置，实现特定位置特殊时期定点测温需求，实现非接触式定点测温，具备定时测温比较等功能，实现对重点部位温度变化的分析。提高及时性、准确性，进而达到状态检修的目的，提升了重点设备维护的可靠性，实现对重点部位温度变化的分析，便于分析问题，降低了人员的劳动负担，提高了经济效益。
附图说明
48.图1为本发明提出的一种非接触式可远程控制的多点定时测温方法的整体流程示意图；
49.图2为本发明提出的一种非接触式可远程控制的多点定时测温方法的多点定时测温模型建立步骤流程示意图；
50.图3为本发明提出的一种非接触式可远程控制的多点定时测温方法的温度获得步骤流程示意图。
具体实施方式
51.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
52.参照图1-3，一种非接触式可远程控制的多点定时测温方法，包括如下步骤：
53.s1：获取重要设备的重要部位历史测温时间数据及温度数据；
54.s2：对历史测温时间数据和温度数据进行分析，得到分析结果；
55.s3：根据分析结果，设定重要设备的重要部位测温时间段，并设定温度阈值；
56.s4：根据设定的测温时间段及温度阈值，建立多点定时测温模型，本文采用比色测温原理，其原理如下：
57.黑体是在任何情况下对一切波长的人射辐射吸收率都等于1的物体。在自然界中实际存在的任何物体对不同波长的人射辐射都有一定的反射(吸收率不等于1),所以﹐黑体只是人们抽象出来的一种理想化的物体模型；
58.黑体的光谐辐射出射度为：
[0059][0060]
上式即为描述黑体辐射光谱分布的普朗克公式，也叫做普朗克辐射定律；式中：m(λ,t)b为黑体的光谱辐射出射度，λ是波长，t是绝对温度，c是光速，c1是第一辐射常数，c2是第二辐射常数，其中：
[0061]
c1＝3.7415
×
108c2＝1.43879
×
104[0062]
当λt≤c2时，则化简为维恩公式：
[0063][0064]
由于物体非黑体，则上式为：
[0065]
式中：ε(λ,t)为辐射系数；
[0066]
当温度为t的非黑体和温度为tc的黑体在两个波长λ1和λ2下的光谱辐射亮度之比相等时，则定义黑体的温度tc为非黑体的比色温度，即：
[0067][0068]
用维恩公式带入上式得：
[0069][0070]
上式表明了实际物体的真实温度与其比色温度之间的关系。
[0071]
多点定时测温模型建立步骤如下：
[0072]
s401：设定重要设备重要部多点测温时间段；
[0073]
s402：设定重要设备重要部位多点测温点；
[0074]
s403：对测温点得到信号进行放大，得到放大信号；
[0075]
红外能量聚焦在红外探测器上并转变为相应的电信号。该信号经过放大器和信号处理电路,并按照系统内定的算法和目标发射率校正后转变为被测目标的温度值；
[0076]
对于λ
±
δλ/2的波段内探测器的信号电压为：
[0077][0078]
式中:r(λ)为光电探测器的光谱响应率,d(λ)为滤光片的透过率,λ和δλ为测量处的波长和带宽，如果在选择的两个波段λ
1-λ2,λ
3-λ4内,目标的发射率近似相同,即ε1≈ε2,则两路信号的比值仅随温度的变化而变化,是温度的单值函数；
[0079]
s404：对放大信号进行处理，得到温度数据，实际应用中，利用下式绘出r(t)-t关系取下，测得r后获得温度t，公式如下：
[0080][0081]
s5：利用建立的多点定时测温模型对重要设备的重要部位进行测温，获取重要部位温度，温度获得步骤如下：
[0082]
s501：获得相同时间段内多点测定的温度数据t1,t2,
…
,tn；
[0083]
s502：对多点测定的温度数据进行平均值计算，计算公式如下：
[0084][0085]
s503：对计算结果进行输出显示重要部位温度；
[0086]
s6：对测温结果和温度阈值进行比对，判断所测温度是否超过阈值；
[0087]
s7：根据判断结果，进行报警；
[0088]
测温结果大于温度阈值时，进行报警；
[0089]
测温结果小于温度阈值时，不进行警报；
[0090]
s8：将所测温度数据及比对结果发送至显示端进行显示记录，并分析重点部位温度变化，确定温度异常区间，并对温度异常区间进行标记，便于维修人员对异常区间进行维修和控制。
[0091]
一种非接触式可远程控制的多点定时测温系统，包括：
[0092]
历史数据获取模块：用于获取重要设备的重要部位历史测温时间数据及温度数据；
[0093]
历史数据分析模块：用于对历史测温时间数据和温度数据进行分析，得到分析结果；
[0094]
测温时间段及阈值设定模块：用于根据分析结果，设定重要设备的重要部位测温时间段，并设定温度阈值；
[0095]
模型建立模块：用于根据设定的测温时间段及温度阈值，建立多点定时测温模型；
[0096]
测温模块：用于利用建立的多点定时测温模型对重要设备的重要部位进行测温，获取重要部位温度；
[0097]
数据比对模块：用于对测温结果和温度阈值进行比对，判断所测温度是否超过阈值；
[0098]
报警模块：用于根据判断结果，进行报警；
[0099]
结果比对分析模块：用于将所测温度数据及比对结果发送至显示端进行显示记录，并分析重点部位温度变化。
[0100]
其中，所述模型建立模块包括：
[0101]
时间段设定单元：用于设定重要设备重要部多点测温时间段；
[0102]
测温点设定单元：用于设定重要设备重要部位多点测温点；
[0103]
信号放大单元：用于对测温点得到信号进行放大，得到放大信号；
[0104]
红外能量聚焦在红外探测器上并转变为相应的电信号。该信号经过放大器和信号处理电路,并按照系统内定的算法和目标发射率校正后转变为被测目标的温度值；
[0105]
对于λ
±
δλ/2的波段内探测器的信号电压为：
[0106][0107]
式中:r(λ)为光电探测器的光谱响应率,d(λ)为滤光片的透过率,λ和δλ为测量处的波长和带宽，如果在选择的两个波段λ
1-λ2,λ
3-λ4内,目标的发射率近似相同,即ε1≈ε2,则两路信号的比值仅随温度的变化而变化,是温度的单值函数；
[0108]
信号处理单元：用于对放大信号进行处理，得到温度数据，实际应用中，利用下式绘出r(t)-t关系取下，测得r后获得温度t，公式如下：
[0109]
[0110]
其中，所述测温模块包括：
[0111]
温度数据获得单元：用于获得相同时间段内多点测定的温度数据t1,t2,
…
,tn；
[0112]
平均值计算单元：用于对多点测定的温度数据进行平均值计算，计算公式如下：
[0113][0114]
结果显示单元：用于对计算结果进行输出显示重要部位温度。
[0115]
一种智能计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机可读指令，所述处理器执行所述计算机可读指令时实现如所述的非接触式可远程控制的多点定时测温方法的步骤。
[0116]
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被处理器执行时实现如所述的非接触式可远程控制的多点定时测温方法的步骤。
[0117]
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。