本實(shí)用新型涉及安全工程學(xué)科中電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器，尤其是一種熱成像測(cè)溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器。

背景技術(shù)：

電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)屬于火災(zāi)預(yù)報(bào)警系統(tǒng)，是諸多火災(zāi)預(yù)防手段的一種。安裝電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)可以有效地遏制電氣火災(zāi)事故的發(fā)生，保障國(guó)家財(cái)產(chǎn)和人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的基本組成應(yīng)包括電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備和電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器，目前，工程實(shí)踐過程中普遍使用的氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器主要有剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器、測(cè)溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器等產(chǎn)品。測(cè)溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器由監(jiān)控探測(cè)器和測(cè)溫傳感器所組成。

測(cè)溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器在目前的工程應(yīng)用中普遍采用的測(cè)溫傳感器主要為熱敏電阻(半導(dǎo)體溫度傳感器)和線型溫度傳感器，其主要存在的問題如下：一是測(cè)溫傳感器的靈敏度不高，保護(hù)范圍有限，為了保證測(cè)溫傳感器的探測(cè)效果，實(shí)現(xiàn)早期的預(yù)報(bào)警，工程安裝通常采用接觸式布置，將測(cè)溫傳感器固定在被探測(cè)對(duì)象的表面，這樣不利于工程維護(hù)及檢修。二是由于應(yīng)用場(chǎng)所大多為高壓場(chǎng)所，由于絕緣問題，也存在一定的使用局限性，再加上接觸式安裝，測(cè)溫傳感器易受高壓干擾，導(dǎo)致其工作不穩(wěn)定；三是受結(jié)構(gòu)與探測(cè)機(jī)理的限制，一個(gè)測(cè)溫傳感器的保護(hù)范圍有限，所以限制了測(cè)溫傳感器的保護(hù)范圍，例如，半導(dǎo)體溫度傳感器采用點(diǎn)接觸式測(cè)溫，由于安裝過程屬于有線連接，在端子較多的配電設(shè)備和配電柜中，由于接線困難無法大面積敷設(shè)，但是局部敷設(shè)又無法實(shí)現(xiàn)全面的異常溫度監(jiān)控，因此具有一定的局限性；線型溫度傳感器采用線接觸式測(cè)溫，對(duì)配電柜這種多路進(jìn)線、出線的探測(cè)，需采用針對(duì)其中的每一根進(jìn)線或出線配備一個(gè)測(cè)溫傳感器保護(hù)的方式，此方式增加了工程設(shè)備成本，降低了工程應(yīng)用性價(jià)比。

現(xiàn)有專利文獻(xiàn)中，申請(qǐng)?zhí)枮镃N201521024990.9，名稱為“一種電氣火災(zāi)安全監(jiān)控裝置”的實(shí)用新型也集成了攝像頭，但其不具有測(cè)溫功能，只是對(duì)全景景象錄像拍攝，溫度監(jiān)測(cè)是通過測(cè)溫傳感器完成的，因此這種方式依然無法克服測(cè)溫傳感器保護(hù)范圍有限的問題。

綜上所述，由于上述問題的存在，大大限制了測(cè)溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器的應(yīng)用范圍，影響了探測(cè)器的電氣火災(zāi)早期響應(yīng)能力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種熱成像測(cè)溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器，其利用紅外熱成像技術(shù)原理，具有高靈敏度，探測(cè)范圍廣，能夠?qū)崿F(xiàn)非接觸式測(cè)溫，遠(yuǎn)距離檢測(cè)、寬區(qū)域監(jiān)控，避免接觸式安裝帶來的高壓干擾，降低了工程設(shè)備成本，具有較強(qiáng)的早期電氣火災(zāi)響應(yīng)能力?？蓮V泛應(yīng)用于電力、石化、冶金、軌道交通、航空、森林等大空間高舉架場(chǎng)所以及存在熱故障的領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)火災(zāi)早期的監(jiān)控預(yù)警，也可用于重要場(chǎng)所的安防監(jiān)控。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提出一種熱成像測(cè)溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器，包括信號(hào)采集處理電路、微控制器、電壓轉(zhuǎn)換電路、顯示電路和總線，信號(hào)采集處理電路對(duì)采集的信息預(yù)處理后送到微控制器，微控制器對(duì)輸入的信息進(jìn)行分析與處理，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的溫度信息，通過顯示電路輸出，總線包括監(jiān)控探測(cè)器與外部的通信總線，監(jiān)控探測(cè)器由與其級(jí)聯(lián)的設(shè)備供電或者由單獨(dú)的電源模塊供電，電壓轉(zhuǎn)換電路可以根據(jù)需要給相關(guān)模塊提供電源，還包括熱成像攝像機(jī)，其與信號(hào)采集處理電路連接，用以探測(cè)目標(biāo)物體自身輻射的紅外熱能，并通過信號(hào)采集處理電路將其轉(zhuǎn)換成反應(yīng)目標(biāo)特征的實(shí)時(shí)物體表面的熱圖像和視頻信號(hào)信息，輸入微控制器。

通過上述總線，熱成像測(cè)溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器可以連接到與其級(jí)聯(lián)的外部設(shè)備中，總線包括視頻信息輸出線、調(diào)試總線和狀態(tài)信號(hào)輸出線。

上述視頻信息輸出線包含模擬視頻接口和/或數(shù)字視頻接口。

上述模擬視頻接口優(yōu)選為PAL，數(shù)字視頻接口優(yōu)選為RJ45。

上述調(diào)試總線包含調(diào)試接口，優(yōu)選為RS485。

為便于系統(tǒng)擴(kuò)展，調(diào)試總線還包含Pbus接口。

上述狀態(tài)信號(hào)輸出線包含反映火警、故障輸出的開關(guān)量接口。

上述與熱成像測(cè)溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器級(jí)聯(lián)的外部設(shè)備包括電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備、火災(zāi)報(bào)警控制器。

進(jìn)一步，熱成像測(cè)溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器與所述電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備、火災(zāi)報(bào)警控制器之間的通信還可以采用無線模式。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)在于：

1，本實(shí)用新型涉及的熱成像測(cè)溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器利用了紅外熱成像技術(shù)原理，能夠?qū)崿F(xiàn)非接觸式測(cè)溫，遠(yuǎn)距離檢測(cè)，寬區(qū)域監(jiān)控，有效避免了接觸式安裝帶來的高壓干擾。

2，具有高靈敏度，探測(cè)范圍廣的特點(diǎn)。大大提高了測(cè)溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器的早期電氣火災(zāi)響應(yīng)能力和報(bào)警準(zhǔn)確性，在降低誤報(bào)率的同時(shí)擴(kuò)大了傳感器的保護(hù)范圍，提高了探測(cè)器的工程適用性。

3，可以有效降低工程設(shè)備成本，具有較強(qiáng)的早期電氣火災(zāi)響應(yīng)能力。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的原理框圖。

圖2為本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例的機(jī)械結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為監(jiān)控探測(cè)器與電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備的連接示意圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

如圖1所示，熱成像測(cè)溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器包括熱成像攝像機(jī)、探測(cè)器(也稱信號(hào)處理單元)。探測(cè)器包括微控制器電路、信號(hào)采集處理電路、電壓轉(zhuǎn)換電路、顯示電路、報(bào)警輸出、視頻輸出、RS485輸出、RJ45輸出、總線輸出。作為一個(gè)具體實(shí)施例，熱成像攝像機(jī)的主要參數(shù)為：監(jiān)視距離：固定焦距，50m；、測(cè)溫范圍：-20℃～+650℃，精度±2％；像素：384×288；視場(chǎng)角：25^。×19^。。本探測(cè)器可以單獨(dú)使用接入火災(zāi)報(bào)警控制器的輸入模塊的方式工作，也可以通過聯(lián)網(wǎng)使用方式或無線方式接入電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備工作。

本實(shí)用新型利用紅外熱成像技術(shù)原理，通過熱成像攝像機(jī)探測(cè)目標(biāo)物體自身輻射的紅外熱能，并將其轉(zhuǎn)換成反應(yīng)目標(biāo)特征的實(shí)時(shí)物體表面的熱圖像和視頻等信號(hào)信息，并通過信號(hào)采集處理電路將熱圖像和視頻等信號(hào)信息送到微機(jī)處理器，微機(jī)處理器對(duì)接收到的信號(hào)信息進(jìn)行分析與處理，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的溫度信息，并通過各種輸出接口電路將目標(biāo)物體的溫度信息以不同的形式輸出。

輸出電路，包括顯示電路、報(bào)警輸出、視頻輸出、RS485輸出、RJ45輸出、總線輸出等。其中，視頻輸出包括模擬視頻接口和數(shù)字視頻接口。模擬視頻接口優(yōu)選為PAL(50Hz)，數(shù)字視頻接口優(yōu)選為可以實(shí)現(xiàn)不低于1000Mbit/S、50幀/秒傳輸速率的網(wǎng)口，以傳輸可分析熱圖像數(shù)據(jù)。RS485輸出為調(diào)試接口，供客戶現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)選擇使用?？偩€輸出優(yōu)選為Pbus。顯示電路的功能包括被測(cè)目標(biāo)物體的溫度信息、報(bào)警與運(yùn)行等狀態(tài)信息的顯示與查詢；報(bào)警輸出包括探測(cè)器的故障與火警信息的輸出，其為開關(guān)量輸出；其余的輸出功能則根據(jù)不同的要求進(jìn)行不同形式的輸出。

如圖2所示，其為探測(cè)器的一個(gè)具體實(shí)施例的機(jī)械結(jié)構(gòu)示意圖，窗口處設(shè)置熱成像攝像機(jī)。圖中，1為窗口，熱成像攝像機(jī)安裝與此，2為安裝支架，3為進(jìn)線口，4為接線端子，5為隔爆腔，防爆等級(jí)：隔爆B。

熱成像測(cè)溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)系統(tǒng)與電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備的連接示意圖如圖3所示，系統(tǒng)由熱成像測(cè)溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器和電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備組成。熱成像測(cè)溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器通過總線與電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備連接，熱成像測(cè)溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器將探測(cè)到的目標(biāo)物體或區(qū)域的溫度等信息通過總線上傳到電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備?？偩€包括電源線、通信線(光纖介質(zhì))、視頻信息輸出線(光纖介質(zhì))、調(diào)試總線、狀態(tài)信號(hào)輸出線(故障與火災(zāi)報(bào)警開關(guān)量信息輸出)。具體實(shí)施中，電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備可以采用壁掛式結(jié)構(gòu)，包含4個(gè)回路，每路可配接測(cè)溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器8只。電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備最大可擴(kuò)展至32個(gè)回路，所以，可配接探測(cè)器的數(shù)量理論上可以達(dá)到256只。如前所述，監(jiān)控探測(cè)器除了如圖3所示的與電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備的總線級(jí)聯(lián)方式，還可以通過無線方式與電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備實(shí)現(xiàn)雙向通信，或者接入火災(zāi)報(bào)警控制器輸入模塊的方式工作。

以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以作出若干變形和改進(jìn)，比如對(duì)總線的種類所做的變化等，這些也應(yīng)視為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。