专利名称：一种非接触式温度监测系统及终端的制作方法
技术领域：
本实用新型属于温度测量技术领域，尤其涉及一种非接触式温度监测系统及终端。
背景技术：
随着科学技术的发展，传统的接触式测温方式以不能满足现代一些领域的测温需求,从而产生了非接触式测温需求。红外温度监测技术作为一种非接触式测温技术,通过对物体自身发出的红外辐射能量的测量，从而准确地测定物体表面的温度。现有技术提供的红外温度监测终端包括光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等。光学系统汇聚视场内的目标红外辐射能量，红外辐射能量聚焦在光电探测器上并转变为相应的电信号，该电信号经过信号放大器和信号处理电路后转变为目标的温度值。然而现有技术提供的红外温度监测终端由于是通过光学系统对目标红外辐射能量进行汇聚，因而监测范围存在局限性，无法实现对温度的大范围监测，监测效率低。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种非接触式温度监测终端，旨在解决现有技术提供的红外温度监测终端无法实现对温度的大范围监测，监测效率低的问题。本实用新型是这样实现的，一种非接触式温度监测终端，所述终端包括红外探测器接口 ；采集被测目标的红外热图像的红外探测器；通过所述红外探测器接口连接所述红外探测器，对所述红外探测器采集到的所述红外热图像进行处理得到红外热图像原始数据及处理结果信息后输出的信号处理单元；以及连接所述信号处理单元，将所述信号处理单元输出的所述红外热图像原始数据及处理结果发送到无线网络的无线通信单元。进一步地，所述终端还可以包括采集所述被测目标温度的至少一个温度采集单元；以及连接所述温度采集单元，对所述温度采集单元采集到的所述被测目标温度进行处理后发送给所述信号处理单元的单片机。更进一步地，所述终端还可以包括连接所述信号处理单元，存储所述信号处理单元处理后的所述红外热图像的同步动态随机存储器；以及连接所述信号处理单元的闪存。更进一步地，所述终端还可以包括连接所述信号处理单元，对所述信号处理单元进行联合调试的调试单元。[0019]更进一步地，所述终端可以置于一云台中，所述终端还可以包括连接所述信号处理单元，将所述信号处理单元输出的云台控制电平信号转换成云台可接收电平信号、以控制所述云台转动的电平转换单元。更进一步地，所述信号处理单元可以是型号为Blackfin ADSP-BF533SBBC500的数
字信号处理芯片。更进一步地，所述 红外探测器中的红外机芯可以是像素为384X288的非制冷焦平面多晶硅探测器；所述红外探测器接口可以是PPI协议接口 ；所述无线网络是以太网，所述无线通信单元可以是型号为LAN91C111的以太网控制器；所述至少一个温度采集单元可以是连接所述单片机的四个型号为DS18B20的数字温度传感器；所述单片机可以是型号为AT89C52的单片机芯片；所述同步动态随机存储器可以是型号为SAMSUNG K4S561632的同步动态随机存储器芯片；所述闪存可以是型号为E28F128的NOR FLASH芯片；所述电平转换单元可以是RS485接口。更进一步地，所述终端还可以包括连接所述信号处理单元，为所述信号处理单元提供时序的复杂可编程逻辑器；所述复杂可编程逻辑器可以是型号为EPM240的复杂可编程逻辑器芯片。本实用新型的另一目的在于还提供了一种非接触式温度监测系统，所述系统包括至少一个非接触式温度监测终端，以及通过无线网络连接非接触式温度监测终端的监测中心；所述终端包括红外探测器接口 ；采集被测目标的红外热图像的红外探测器； 通过所述红外探测器接口连接所述红外探测器，对所述红外探测器采集到的所述红外热图像进行处理得到红外热图像原始数据及处理结果信息后输出的信号处理单元；以及连接所述信号处理单元和所述监测中心，将所述信号处理单元输出的所述红外热图像原始数据及处理结果发送到所述无线网络的无线通信单元。进一步地，所述信号处理单元可以是型号为Blackfin ADSP-BF533SBBC500的数字信号处理芯片；所述红外探测器中的红外机芯可以是像素为384X288的非制冷焦平面多晶硅探测器；所述红外探测器接口可以是PPI协议接口 ；所述无线网络可以是以太网，所述无线通信单元可以是型号为LAN91C111的以太网控制器。本实用新型实施例提供的非接触式温度监测终端利用红外探测器采集被测目标的红外热图像，并由信号处理单元对红外热图像进行处理后，通过无线通信单元发送到无线网络，从而可实现对被测目标的大范围监测，监测效率高，方便了远端监测人员及用户终端对监测结果的获�。医峁辜虻ィ阌诓返耐乒慵坝τ�。
图I是本实用新型实施例提供的非接触式温度监测终端的结构图；图2是图I的电源单元中，第一稳压电路的电路图；[0038]图3是图I的电源单元中，第二稳压电路的电路图；图4是本实用新型实施例提供的非接触式温度监测系统的结构图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。针对现有技术存在的问题，本实用新型实施例提供的非接触式温度监测终端是利用红外探测器采集被测目标的红外热图像，并由信号处理单元对红外热图像进行处理后，通过无线通信单元发送到无线网络。图I示出了本实用新型实施例提供的非接触式温度监测终端的结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。本实用新型实施例提供的非接触式温度监测终端包括红外探测器接口 12 ;采集被测目标的红外热图像的红外探测器13 ;通过红外探测器接口 12连接红外探测器13，对红外探测器13采集到的红外热图像进行处理得到红外热图像原始数据及处理结果信息后输出的信号处理单元11 ;以及连接信号处理单元11，将信号处理单元11输出的红外热图像原始数据及处理结果发送到无线网络的无线通信单元19。本实用新型实施例提供的非接触式温度监测终端利用红外探测器采集被测目标的红外热图像，并由信号处理单元对红外热图像进行处理后，通过无线通信单元发送到无线网络，从而可实现对被测目标的大范围监测，监测效率高，方便了远端监测人员及用户终端对监测结果的获取，且结构简单，便于产品的推广及应用。优选地，红外探测器13采用50MM焦距的红外探测器，红外探测器13中的红外机芯采用像素为384X288的非制冷焦平面多晶硅探测器；红外探测器13输出16位数字信号，即每个像素用16位的二进制信号来表示。优选地，红外探测器接口 12采用PPI (Point-To-Point)协议接口，信号处理单元11通过该PPI协议接口获取红外探测器接口 12采集到的红外热图像数据。优选地，无线网络是以太网，无线通信单元19采用SMSC公司生产的专门用于嵌入式产品的型号为LAN91C111的以太网控制器，该以太网控制器是10/100M快速以太网控制器，同时，该以太网控制器具有可编程、CRC校验、异步或同步工作方式、小尺寸、低功耗等特点，是设计嵌入式以太网网络接口的较好选择。由于该以太网控制器是为嵌入式系统而设计，其外围电路简单，可以简化印刷电路板的板面设计。为了实现对红外探测器13采集到的红外热图像所表征的被测目标温度的补偿和校正，本实用新型实施例提供的非接触式温度监测终端还可以包括采集被测目标温度的至少一个温度采集单元15 ;连接温度采集单元15，对温度采集单元15采集到的被测目标温度进行处理后发送给信号处理单元11的单片机14。优选地，至少一个温度采集单元15是连接单片机14的四个型号为DS18B20的数字温度传感器，该数字温度传感器将采集的温度传送给单片机14。优选地，单片机14是型号为AT89C52的单片机芯片。为了提高该非接触式温度监测终端的数据处理能力，本实用新型实施例提供的非接触式温度监测终端还可以包括连接信号处理单元11，存储信号处理单元11处理后的红外热图像的同步动态随机存储器17 ;以及连接信号处理单元11的闪存16。优选地，同步动态随机存储器17是型号为SAMSUNG K4S561632的同步动态随机存储器芯片，该同步动态随机存储器芯片的存储容量为4M*16bit*4Bank，每个Bank为4M字节，Bank之间可以通过Bank地址来选择；该同步动态随机存储器芯片单片容量为32MB，完全可以满足红外热图像处理和存储的要求。优选地，闪存16是Intel公司的型号为E28F128的NOR FLASH芯片，该芯片容量是8M*16bit，采用3. 3V单电源供电，可使内部产生高电压进行编程和擦除操作；只需向其命令寄存器写入标准的微处理器指令，具体编程、擦除操作由内部嵌入的算法实现，并且可以通过查询特定的引脚或数据线监控操作是否完成；可以对任一扇区进行读、写或擦除操作，而不影响其它部分的数据。 为了方便对信号处理单元11的调试，本实用新型实施例提供的非接触式温度监测终端还可以包括连接信号处理单元11，对信号处理单元11进行联合调试的调试单元21 ;当该非接触式温度监测终端还包括有闪存16时，调试单元21还可以完成对闪存16的烧写。另外，当本实用新型实施例提供的非接触式温度监测终端置于一云台中时，本实用新型实施例提供的非接触式温度监测终端还可以包括连接信号处理单元11，将信号处理单元11输出的云台控制电平信号转换成云台可接收电平信号、以控制云台转动的电平转换单元18。优选地，电平转换单元18是RS485接口。本实用新型实施例中，信号处理单元11优选是型号为Blackfin ADSP-BF533SBBC500的数字信号处理芯片。该数字信号处理芯片最高主频达500MHz，采用miniBGABC-160封装，温度范围为-40°C 85°C。该数字信号处理芯片采用双电源供电机制1. 2V对应内核电源，主要为该器件的内部逻辑提供电流；3. 3V对应输入/输出接口电源，为外部接口引脚提供电压，这样可以直接与外部低压器件接口，而不需要额外的电平转换电路；采用I. 2V内核电压的可以达到降低功耗的目的。此时，由于该数字信号处理芯片没有集成无线通信单元19，而需要从该数字信号处理芯片的异步地址空间扩展出，因此当闪存16通过该数字信号处理芯片的异步地址空间接口连接该数字信号处理芯片时，无线通信单元19与闪存16是共用异步地址空间的，为完成该数字信号处理芯片的基本逻辑控制，本实用新型实施例提供的非接触式温度监测终端还可以包括连接信号处理单元11，为信号处理单元11提供时序的复杂可编程逻辑器20。优选地，复杂可编程逻辑器20是ALETER公司的型号为EPM240的复杂可编程逻辑器芯片，其利用该数字信号处理芯片来完成对无线通信单元19片选信号、闪存16的片选信号、以及闪存16的地址信号的控制的。本实用新型实施例提供的非接触式温度监测终端可以采用外部供电或内部供电，当采用内部该供电时，本实用新型实施例提供的非接触式温度监测终端还可以包括连接信号处理单元11的电源单元22。进一步地，当本实用新型实施例提供的非接触式温度监测终端置于一云台中时，电源单元22可以采用云台提供的电压供电，此时，电源单元22的输入端连接云台的电压输出端，电源单元22的另一端连接信号处理单元11。具体地，电源单元22包括将云台提供的电压转换为3. 3V直流电后输出的第一稳压电路；以及连接第一稳压电路，将第一稳压电路输出的3. 3V直流电转换为I. 2V直流电后输出的第二稳压电路。图2示出了图I的电源单元22中，第一稳压电路的电路图。具体地，第一稳压电路包括第一稳压芯片U1、电容Cl、电容C2、电容C3以及电容C4。第一稳压芯片Ul的输入引脚V_IN连接云台的电压输出端,并同时分别通过电容Cl和电容C2接地；第一稳压芯片Ul的输出引脚OUTPUT输出3. 3V直流电，并同时分别通过电容C3和电容C4接地；第一稳压芯片Ul的接地引脚GND接地。优选地，第一稳压芯片Ul是型号为ADP3338AKC-33的稳压芯片。 图3示出了图I的电源单元22中，第二稳压电路的电路图。具体地，第二稳压电路包括P沟道场效应管芯片U2、肖特基二极管芯片U3、电容C5、电容C6、电容C7以及电感LI。P沟道场效应管芯片U2的源极引脚S共同连接第一稳压芯片Ul的输出引脚OUTPUT，P沟道场效应管芯片U2的漏极D共同连接肖特基二极管芯片U3的阴极引脚1，同时连接电感LI的一端；肖特基二极管芯片U3的阳极引脚3接地；电感LI的另一端输出I. 2V直流电，并分别通过电容C5、电容C6和电容C7接地。本实用新型实施例还提供了一种非接触式温度监测系统，图4示出了本实用新型实施例提供的非接触式温度监测系统的结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。本实用新型实施例提供的非接触式温度监测系统包括至少一个非接触式温度监测终端41 ;以及通过无线网络连接非接触式温度监测终端41的监测中心42。其中，非接触式温度监测终端41的组成部分、各部分之间的连接关系如上所述，其中的无线通信单元19通过无线网络连接监测中心42，其余部分均相同，在此不再赘述。本实用新型实施例提供的非接触式温度监测终端利用红外探测器采集被测目标的红外热图像，并由信号处理单元对红外热图像进行处理后，通过无线通信单元发送到无线网络，从而可实现对被测目标的大范围监测，监测效率高，方便了远端监测人员及用户终端对监测结果的获�。医峁辜虻ィ阌诓返耐乒慵坝τ�。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.ー种非接触式温度监测终端，其特征在于，所述终端包括 红外探测器接ロ； 采集被测目标的红外热图像的红外探測器； 通过所述红外探測器接ロ连接所述红外探測器，对所述红外探测器采集到的所述红外热图像进行处理得到红外热图像原始数据及处理结果信息后输出的信号处理单元；以及连接所述信号处理单元，将所述信号处理单元输出的所述红外热图像原始数据及处理结果发送到无线网络的无线通信単元。
2.如权利要求I所述的非接触式温度监测终端，其特征在于，所述终端还包括 采集所述被测目标温度的至少ー个温度采集单元；以及 连接所述温度采集单元，对所述温度采集单元采集到的所述被测目标温度进行处理后发送给所述信号处理单元的单片机。
3.如权利要求2所述的非接触式温度监测终端，其特征在于，所述终端还包括 连接所述信号处理单元，存储所述信号处理单元处理后的所述红外热图像的同步动态随机存储器；以及 连接所述信号处理单元的闪存。
4.如权利要求3所述的非接触式温度监测终端，其特征在于，所述终端还包括 连接所述信号处理单元，对所述信号处理单元进行联合调试的调试单元。
5.如权利要求4所述的非接触式温度监测终端，其特征在于，所述终端置于ー云台中，所述终端还包括 连接所述信号处理单元，将所述信号处理单元输出的云台控制电平信号转换成云台可接收电平信号、以控制所述云台转动的电平转换单元。
6.如权利要求5所述的非接触式温度监测终端，其特征在干，所述信号处理单元是型号为Blackfin ADSP-BF533 SBBC500的数字信号处理芯片。
7.如权利要求6所述的非接触式温度监测终端，其特征在于，所述红外探測器中的红外机芯是像素为384 X 288的非制冷焦平面多晶硅探測器；所述红外探測器接ロ是PPI协议接ロ ；所述无线网络是以太网，所述无线通信单元是型号为LAN91C111的以太网控制器； 所述至少ー个温度采集单元是连接所述单片机的四个型号为DS18B20的数字温度传感器；所述单片机是型号为AT89C52的单片机芯片； 所述同步动态随机存储器是型号为SAMSUNG K4S561632的同步动态随机存储器芯片；所述闪存是型号为E28F128的NOR FLASH芯片； 所述电平转换单元是RS485接ロ。
8.如权利要求7所述的非接触式温度监测终端，其特征在于，所述终端还包括连接所述信号处理单元，为所述信号处理单元提供时序的复杂可编程逻辑器； 所述复杂可编程逻辑器是型号为EPM240的复杂可编程逻辑器芯片。
9.ー种非接触式温度监测系统，其特征在干，所述系统包括至少ー个非接触式温度监测终端，以及通过无线网络连接非接触式温度监测终端的监测中心；所述终端包括 红外探测器接ロ； 采集被测目标的红外热图像的红外探測器； 通过所述红外探測器接ロ连接所述红外探測器，对所述红外探测器采集到的所述红外热图像进行处理得到红外热图像原始数据及处理结果信息后输出的信号处理单元；以及连接所述信号处理单元和所述监测中心，将所述信号处理单元输出的所述红外热图像原始数据及处理结果发送到所述无线网络的无线通信単元。
10.如权利要求书9所述的非接触式温度监测系统，其特征在于，所述信号处理单元是型号为Blackfin ADSP-BF533 SBBC500的数字信号处理芯片； 所述红外探測器中的红外机芯是像素为384X288的非制冷焦平面多晶硅探測器；所述红外探測器接ロ是PPI协议接ロ ；所述无线网络是以太网，所述无线通信单元是型号为LAN91C111的以太网控制器。
专利摘要本实用新型适用于温度测量技术领域，提供了一种非接触式温度监测系统及终端。其中的终端包括红外探测器接口；采集被测目标的红外热图像的红外探测器；通过红外探测器接口连接红外探测器，对红外探测器采集到的红外热图像进行处理得到红外热图像原始数据及处理结果信息后输出的信号处理单元；以及连接信号处理单元，将信号处理单元输出的红外热图像原始数据及处理结果发送到无线网络的无线通信单元，从而可实现对被测目标的大范围监测，监测效率高，方便了远端监测人员及用户终端对监测结果的获�。医峁辜虻ィ阌诓返耐乒慵坝τ�。
文档编号G01J5/22GK202403804SQ20112053413
公开日2012年8月29日 申请日期2011年12月16日 优先权日2011年12月16日
发明者何燕, 吕连举, 孙志祥, 邓斌, 陈迎辉 申请人:云南电网公司曲靖供电局
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