CN202217178U - 一种基于物联网的可视化温度监控装置 - Google Patents

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尹毅
金志彪
韩俊青
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Abstract

本实用新型提供一种基于物联网的可视化温度监控装置，包括云台、摄像头、红外测温头、控制模块、GPS接口、电加热模块、探照灯和传输模块。本装置通过红外信号与可见光信号来进行变电站现场监控。红外测温头和摄像头以高精度电动云台为载体，进行全方位二维平面扫描，并将所测温度与时间传送到上位机。摄像头进行现场画面取证，并将录像及图像传送至上位机。当温度报警时，***将摄像头调整到报警位置，并进行实时抓拍，工作人员根据报警信息进行现场维修。本实用新型采用温度监控与视频监控结合，减少了变电站由于温度等原因造成的电力事故，保障电力设备安全可靠运行，视频技术弥补了红外技术的不可见性，直观明了，二者相得益彰，互为补充。

Description

一种基于物联网的可视化温度监控装置
技术领域
本实用新型涉及温度监控领域，特别涉及一种基于物联网的可视化温度监控装置。
背景技术
电力设备的热效应是多种故障和异常现象的重要原因，现有变电站设备由于接头发热或者是设备老化等诱发电力事故，所以现在电厂一般都采取工作人员现场轮流执勤的方式进行监控、测量等。虽然有些电厂采取了四遥+遥视的技术，但是他们不能做到温度与视频同时对统一设备进行联动监控的效果，即两个独立的***需分别控制，不能做到五遥功能的完全融合。而目前红外测温技术相当成熟，高清晰视频监控市场，云台智能控制也很常见，物联网技术可实现自动实时对设备进行识别监控。
发明内容
针对现有技术的不足，本实用新型提供一种基于物联网的可视化温度监控装置，通过红外信号与可见光信号来进行变电站现场监控。
本实用新型的技术方案是：一种基于物联网的可视化温度监控装置，包括云台、摄像头、红外测温头、控制模块、GPS接口、电加热模块、探照灯和传输模块。控制模块采用单片机，摄像头输出端连接至单片机通用端口，红外测温头输出端连接至单片机通用端口，GPS接口连至单片机通信端口，传输模块输入端连至单片机通用端口、探照灯和电加热模块均接至控制模块，且装置所有模块均固定于云台上。
红外测温头和摄像头以高精度电动云台为载体，进行全方位二维平面扫描，红外测温头所测温度为摄像头所覆盖区域，并将所测温度与时间传送到上位机。摄像头进行现场画面取证，并将录像及图像传送至上位机。红外测温头与摄像头采集同一方向的数据，二者距离平行固定，红外测温头在摄像头上方1-3cm处，因而测温头采集的数据不是视频画面中心的温度，而是画面中心上方1-3cm处温度。所测点的温度实时的显示到视频监控画面中，一旦监测点温度过高，***立即启动报警，同时该监控设备停止扫描，摄像头采集该点现场画面传送至上位机。
上位机为云台设置一个扫描范围，扫描将设置一个水平范围和一个垂直范围，即平面扫描，同时根据现场布置来达到现场的全部监控。上位机间隔固定时间向温度监控装置采集数据，数据采集是持续性的，而监控装置会在同一时间点向上位机反馈数据，包括温度、图像、角度，上位机对每一个监测点的温度变化，都有一个记录。当上位机以时间轴方式分析监测点数据符合指数变化模型，或者故障模型时，上位机会启动温度故障预警，***会自动发送控制命令（包含预警点角度）到监控装置。监控装置接收到控制命令，会调整监控角度到预警点，并采集现场温度到控制中心，并同时派工作人员到现场处理。
为避免夜晚时视频监控功能无法运行，本实用新型装置安装有光控探照灯，当能见度达降到一定程度，开启探照灯。探照灯位于红外测温头和摄像头上方，其探照区域为摄像头采集视频的区域，装置采用LED探照灯，带有一个LED灯支架，调节件位于支架的两边，用来固定探照灯外壳。
GPS用于采集定位信息，传输模块将装置采集的图像、温度和定位信息发送给上位机，并从上位机接收控制命令和其他信息。
由于本装置通常置于露天场所，装置底部安装一个电加热模块，控制模块控制其加热开关以保证在低温恶劣天气正常工作，并且能除去装置表面的霜或者积雪。
有益效果：本实用新型对电力设备的温度进行实时监测,并且进行视频监控，温度监控与视频监控结合，减少了变电站由于温度等原因造成的电力事故，保障电力设备安全可靠运行。视频技术弥补了红外技术的不可见性，直观明了，二者相得益彰，互为补充。
附图说明
图1 本实用新型实施例的结构框图；
图2 本实用新型实施例的电路原理图，其中①是传输模块，②是探照灯，③是电加热模块，④是红外测温头，⑤是GPS接口，⑥是摄像头，⑦是控制模块；
图3本实用新型实施例的网络拓扑结构图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
一种基于物联网的可视化温度监控装置，包括云台、摄像头、红外测温头、控制模块、GPS接口、电加热模块、探照灯和传输模块。结构框图如图1所示，电路原理如图2所示。
控制模块采用单片机，型号为ATMEGA48/88/168,摄像头和云台一体，采用型号为YS3040，红外测温头型号为cTlaserLT，GPS接口型号为ZG-1121Q，传输模块采用802.11n无线传输协议，采用基于ESS的无线网络拓扑结构，如图3所示。摄像头输出端连接至单片机通用端口，红外测温头输出端连接至单片机通用端口，GPS接口连至单片机通信端口，传输模块电路输入端连至单片机通用端口、探照灯和电加热模块均接至单片机，且装置所有模块均通过物理方式固定于云台上，其中红外测温头和摄像头在垂直方向上平行防止，采集统一方向的数据，且二者距离固定为1cm，因而红外测温头采集的数据不是视频画面中心的温度，而是画面中心上方1cm处的温度。
本装置的工作流程如下：
步骤1：摄像头采集到的视频信息，通过传输模块无线传输至上位机，上位机将对应的录像与计算机时间进行匹配；
步骤2：云台把转动角度信息反馈到上位机，上位机将角度与计算机时间进行匹配；
步骤3：红外测温头把测量温度传送到中心***，上位机把温度与对应的时间进行匹配；
步骤4：装置实时监控，在上位机显示当前温度、视频等监控信息；
步骤5：上位机把同一时间的云台角度、录像或者图像、测温头温度存于数据库；
步骤6：对当前温度进行检测，是否达到报警值，是，则进行报警；不是则继续进行扫描；
步骤7：把报警温度相对应的转动角度的控制命令传送给云台，云台调整角度到报警点；
步骤8：把录像命令或者抓取图像命令传送至摄像头，摄像头得到的录像或者图像传送至上位机***硬盘，并显示时间和角度；
步骤9：工作人员根据摄像头返回的信息到现场故障排除；
步骤10：上位机数据库对每一点历史温度进行计算，判断是否符合预报警模型；不是，则计算下一点；是，则预报警，工作人员现场检修；
步骤11：GPS模块采集到定位信息，传输到上位机，进行变电站空间定位。

Claims (4)

1.一种基于物联网的可视化温度监控装置，其特征在于：包括云台、摄像头、红外测温头、控制模块、GPS接口、电加热模块、探照灯和传输模块，控制模块采用单片机，摄像头输出端连接至单片机通用端口，红外测温头输出端连接至单片机通用端口，GPS接口连至单片机通信端口，传输模块输入端连至单片机通用端口、探照灯和电加热模块均接至控制模块，且装置所有模块均固定于云台上。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的可视化温度监控装置，其特征在于：所述红外测温头与摄像头采集同一方向的数据，二者垂直固定，红外测温头平行固定在摄像头上方1-3cm处。
3.根据权利要求1所述的基于物联网的可视化温度监控装置，其特征在于：所述探照灯位于红外测温头和摄像头上方，采用LED探照灯，带有一个LED灯支架，调节件位于支架的两边，用来固定探照灯外壳。
4.根据权利要求1所述的基于物联网的可视化温度监控装置，其特征在于：所述电加热模块安装在装置底部，控制模块控制其加热开关。
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