一种5G红外图像采集装置

1.一种5G红外图像采集装置，其特征在于，所述装置包括：核心控制器、红外探测模块和5G模块；
所述红外探测模块和所述5G模块分别与所述核心控制器连接；
所述红外探测模块用于获取红外图像信息；
所述核心控制器用于对所述红外图像信息进行A/D转换处理后，传输至所述5G模块；
所述5G模块包括标准5G接口，所述标准5G接口用于与支持5G通讯的设备连接。
2.根据权利要求1所述的5G红外图像采集装置，其特征在于，还包括：
温度控制模块，与所述核心控制器连接，用于控制所述红外探测模块的温度。
3.根据权利要求2所述的5G红外图像采集装置，其特征在于，所述温度控制模块包括：
温度测量电路和温控电路；
所述温度测量电路，与所述核心控制器连接，用于获取所述红外探测模块的温度信息；
所述温控电路，与所述核心控制器连接，用于根据所述温度信息控制所述红外探测模块的温度。
4.根据权利要求1所述的5G红外图像采集装置，其特征在于，还包括：偏置电压模块；
所述偏置电压模块包括：偏置电压电路和模拟信号调理与采集电路；
所述偏置电压电路和所述模拟信号调理与采集电路分别与所述核心控制器连接。
5.根据权利要求4所述的5G红外图像采集装置，其特征在于，所述偏置电压电路包括运算放大器，所述运算放大器的反馈电阻上并联有10nF电容。
6.根据权利要求5所述的5G红外图像采集装置，其特征在于，所述运算放大器为OPA211。
7.根据权利要求1所述的5G红外图像采集装置，其特征在于，还包括：
配置电路，与所述核心控制器连接，用于进行代码下载和调试。
8.根据权利要求1所述的5G红外图像采集装置，其特征在于，所述核心控制器为STM32H750。
9.根据权利要求1所述的5G红外图像采集装置，其特征在于，所述红外探测模块包括：
红外探测器；所述红外探测器与所述核心控制器连接；
所述红外探测器为H1017C3S。
10.根据权利要求9所述的5G红外图像采集装置，其特征在于，所述红外探测器与所述核心控制器通过红外接口电路连接；
所述红外接口电路为USB接口。

一种5G红外图像采集装置\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及红外图像采集技术领域，特别是涉及一种5G红外图像采集装置。\n背景技术\n[0002] 电力设备的大部分故障都与发热有关，对电力设备实施温度监测已成为电力系统可靠与安全运行的重要保障手段。红外成像测温技术具有非接触、形象直观等特点，在电力设备温度测量中得到了广泛应用，并已成为标配工具，为保障电力系统的安全运行发挥了巨大的作用，然而现有的红外采集装置都是加入了wifi模式，融合5G模式，没有采用5G直传的产品。\n[0003] 因此，本领域亟需一种采用5G直传的红外图像采集装置。\n实用新型内容\n[0004] 本实用新型的目的是提供一种5G红外图像采集装置，核心控制器对所述红外图像信息进行A/D转换处理后，直接传输至5G模块，实现了5G直传，解决了现有技术中没有采用\n5G直传产品的问题。\n[0005] 为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：\n[0006] 一种5G红外图像采集装置，所述装置包括：核心控制器、红外探测模块和5G模块；\n[0007] 所述红外探测模块和所述5G模块分别与所述核心控制器连接；\n[0008] 所述红外探测模块用于获取红外图像信息；\n[0009] 所述核心控制器用于对所述红外图像信息进行A/D转换处理后，传输至所述5G模块；\n[0010] 所述5G模块包括标准5G接口，所述标准5G接口用于与支持5G通讯的设备连接。\n[0011] 在一些实施例中，还包括：\n[0012] 温度控制模块，与所述核心控制器连接，用于控制所述红外探测模块的温度。\n[0013] 在一些实施例中，所述温度控制模块包括：温度测量电路和温控电路；\n[0014] 温度测量电路，与所述核心控制器连接，用于获取所述红外探测模块的温度信息；\n[0015] 温控电路，与所述核心控制器连接，用于根据所述温度信息控制所述红外探测模块的温度。\n[0016] 在一些实施例中，还包括：偏置电压模块；\n[0017] 所述偏置电压模块包括：偏置电压电路和模拟信号调理与采集电路；\n[0018] 所述偏置电压电路和所述模拟信号调理与采集电路分别与所述核心控制器连接。\n[0019] 在一些实施例中，所述偏置电压电路包括运算放大器，所述运算放大器的反馈电阻上并联有10nF电容。\n[0020] 在一些实施例中，所述运算放大器为OPA211。\n[0021] 在一些实施例中，还包括：\n[0022] 配置电路，与所述核心控制器连接，用于进行代码下载和调试。\n[0023] 在一些实施例中，所述核心控制器为STM32H750。\n[0024] 在一些实施例中，所述红外探测模块包括：红外探测器；所述红外探测器与所述核心控制器连接；\n[0025] 所述红外探测器为H1017C3S。\n[0026] 在一些实施例中，所述红外探测器与所述核心控制器通过红外接口电路连接；\n[0027] 所述红外接口电路为USB接口。\n[0028] 根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：\n[0029] 本实用新型的提供了一种5G红外图像采集装置，包括：核心控制器、红外探测模块和5G模块；红外探测模块用于获取红外图像信息；核心控制器用于对红外图像信息进行A/D转换处理后，传输至5G模块，5G模块包括标准5G接口，标准5G接口用于与支持5G通讯的设备连接。由于本实用新型对所述红外图像信息进行A/D转换处理后，直接传输至5G模块，然后通过标准5G接口直接传输至支持5G通讯的设备，实现5G直传。\n附图说明\n[0030] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。\n[0031] 图1为本实用新型实施例一提供的5G红外图像采集装置的核心部分硬件实现示意图。\n[0032] 图2为本实用新型实施例一提供的5G模块的电路图。\n[0033] 图3为本实用新型实施例一提供的红外接口电路的电路图。\n[0034] 图4为本实用新型实施例一提供的温度测量电路的电路图。\n[0035] 图5为本实用新型实施例一提供的偏置电压电路的电路图。\n[0036] 图6为本实用新型实施例一提供的5G红外图像采集装置的核心电路及配置电路的电路图。\n具体实施方式\n[0037] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。\n[0038] 电力设备的大部分故障都与发热有关，对电力设备实施温度监测已成为电力系统可靠与安全运行的重要保障手段。红外成像测温技术具有非接触、形象直观等特点，在电力设备温度测量中得到了广泛应用，并已成为标配工具，为保障电力系统的安全运行发挥了巨大的作用，然而现有的红外采集装置采用5G直传的产品还很少见，多数是加入了wifi模式，融合5G模式。\n[0039] 本实用新型结合5G技术红外成像系统具备测温终端的可移植性、独立工作性、监测信息的多样化传输通道以及低成本条件下的可靠测量能力，结合现在通信手段，为后续实时云服务奠定基础。\n[0040] 本实用新型的目的是提供一种5G红外图像采集装置，核心控制器对所述红外图像信息进行A/D转换处理后，直接传输至5G模块，实现了5G直传，解决了现有技术中没有采用\n5G直传产品的问题。\n[0041] 为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。\n[0042] 实施例一：\n[0043] 如图1所示，本实施例提供了一种5G红外图像采集装置，包括：核心控制器、红外探测模块和5G模块。\n[0044] 所述红外探测模块和所述5G模块分别与所述核心控制器连接。\n[0045] 所述红外探测模块用于获取红外图像信息。所述核心控制器用于对所述红外图像信息进行A/D转换处理后，传输至所述5G模块。所述5G模块包括标准5G接口，所述标准5G接口用于与支持5G通讯的设备连接。\n[0046] 本实施例中的5G模块即为5G通信模块，5G通信模块与核心控制器相连，采用标准\n5G接口，支持5G通讯的设备，其电路图如图2所示。\n[0047] 所述红外探测模块包括：红外探测器；所述红外探测器与所述核心控制器连接。本实施例中红外探测器选用海康威视生产的非制冷长波红外探测器H1017C3S，采用最新的陶瓷封装技术，像素为1024*768，像元间距为17μm。该产品噪声低、温漂小，在全温度段内图像稳定输出运行(‑40℃～85℃)，被广泛应用于工业测温、安防、辅助驾驶、户外、智能楼宇及消防等领域。\n[0048] 所述红外探测器与所述核心控制器通过红外接口电路连接；红外接口电路主要采用USB接口方式与STM32相连，传输数据。红外探测器采集红外图像后与STM32微控制器数据传输时候采用USB传输模式，最高速度能达到USB2.0，能保证传输红外图像，这个接口就是红外探测器引出来的USB接口线，其电路图如图3所示。\n[0049] 本实施例中的核心控制器为STM32H750。该系列的微处理器采用了最新的ARMCortex‑M7内核，它具有六级超标量流水线和高度耦合的内存(TCM)，使得STM32H750系列微处理器拥有单精度和双精度两种浮点单元，浮点数计算能力强大。该款微处理器适用于谐波测量过程中的FFT运算，在ARM Cortex‑M系列处理器中性能表现最为出色。ST公司为降低对快速傅里叶变换(FFT)进行直接编程的难度，并考虑到对微处理器硬件进行优化的难度较大。因此，ST公司通过提供DSP库解决上述难题。该系列微处理器最高主频为480MHz，计算能力为1027DMIPS超过STM32F7系列微处理器以及市面上绝大多的微处理器。运用ST公司提供的DSP库做FFT运算时，处理采样点数为1024点的单精度浮点数其运算时间小于\n120us，运算性能指标符合设计要求。在存储方面，Flash存储器大小为128KB、SRAM存储器大小为1MB、耦合内存大小为192KB。在安全性方面，集成了加密/哈希硬件加速处理器通过对AES‑256加密实现对硬件加速，同时支持MD5算法和SHA‑2算法，支持在执行初始程序时进行安全检验。在集成外设方面，拥有35个各类通信总线接口包含：读写速度为12.5Mb/s的USART、传输速度为10Mb/s的SPI、1MHz带有新型可选数字滤波功能的I2C等通信总线、快速\n16位A/DC和多个运行频率最大为480MHz的16位和32位定时器，在能耗方面通过采用先进的多电源域架构，通过将不同的电源域设置为低功耗模式以达到降低功耗的目的。\n[0050] 本实施例提供的5G红外图像采集装置，还包括：\n[0051] 温度控制模块，与所述核心控制器连接，用于控制所述红外探测模块的温度。\n[0052] 所述温度控制模块包括：温度测量电路和温控电路。\n[0053] 温度测量电路，与所述核心控制器连接，用于获取所述红外探测模块的温度信息。\n温度测量电路中的测温电路通过温度传感器采集温度数据，最后与STM32的PA6连接。测温电路是通过一个温度传感装置PT100测量温度的，该装置输出两根引线，PT100‑1B和PT100‑\n2B，采集温度后与STM32的PA6引脚相连接，其电路图如图4所示。\n[0054] 温控电路，与所述核心控制器连接，用于根据所述温度信息控制所述红外探测模块的温度。\n[0055] 温控电路通过调节红外探测器的电流大小和方向，实现对红外探测器加热或制冷，起到稳定目标温度的作用，红外探测器输出的模拟信号必须经过A/D转换后才能成为数字图像信号，送入STM32中处理。A/D采用STM32自带16位A/D。\n[0056] 本实施例提供的5G红外图像采集装置，还包括：偏置电压模块；\n[0057] 所述偏置电压模块包括：偏置电压电路和模拟信号调理与采集电路；\n[0058] 所述偏置电压电路和所述模拟信号调理与采集电路分别与所述核心控制器连接。\n[0059] 所述偏置电压电路包括运算放大器。\n[0060] 为降低运算放大器电路输出端噪声，采用低噪声的偏置电压电路和模拟信号调理与采集电路，选用超低噪声运算放大器OPA211，选择较小的电阻阻值，并在反馈电阻上并联\n10nF电容，降低噪声带宽，最终实现低噪声偏压电路设计。运算放大器主要是H1017C3S供电时候使用，提供偏压电路，其电路图如图5所示。\n[0061] 本实施例提供的5G红外图像采集装置，还包括：\n[0062] 配置电路，与所述核心控制器连接，用于进行代码下载和调试。\n[0063] 本实施例提供的5G红外图像采集装置的工作过程是，红外探测模块采集图像信息后，通过STM32内部A/D转换处理后，传输给5G通信模块。在系统工作过程中，温度控制模块和偏置电压电路模块作为辅助功能，完成红外图像采集。配置电路主要是完成代码下载和调试等功能，本实施例的STM32核心电路及配置电路，如图6所示，图6中左侧的小模块为晶振电路和下载电路。\n[0064] 在5G通信模块的支持下，在线监测的红外探测器可实现24小时不间断监控，及时发现问题，通过移动网络上传至云端。后台通过云端访问设备、控制设备实时处理，比对数据库，精准查出现问题的详细信息。为了减少现场布线，提高红外摄像仪安装的便捷性，在独立工作模式下，采用7.2V～8.4V锂电作为电源，供多场景使用。\n[0065] 本实用新型的提供了一种5G红外图像采集装置，包括：核心控制器、红外探测模块和5G模块；红外探测模块用于获取红外图像信息；核心控制器用于对红外图像信息进行A/D转换处理后，传输至5G模块，5G模块包括标准5G接口，标准5G接口用于与支持5G通讯的设备连接。由于本实用新型对所述红外图像信息进行A/D转换处理后，直接传输至5G模块，然后通过标准5G接口直接传输至支持5G通讯的设备，实现5G直传，从而利用5G模块直接传输采集到的红外图像。\n[0066] 本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

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