红外热像仪应用于无人机机器视觉

近年来随着红外热成像技术的不断创新与发展，红外热像仪在电力、铁路、工业、医疗等领域的应用越来越广泛，无人机、智能机器人的广泛应用及其与红外热像仪的结合，更是让红外热像仪的应用得到了极大的拓展，使得红外热成像技术在电力电网巡检、森林防火救灾、太阳能及风力发电系统质量检查及维护、建筑工地测量等方面发挥着更深入、更重要的作用。

搭载了红外热像仪的巡检机器人集图像音视频采集、分析，全方位激光扫描及热成像技术等多种传感器应用于一体，可对现场情况进行精准检测，并进行异常报警。巡检机器人搭载红外热像仪主要应用于变电站监控、油气田无人值守监控、危化品仓库监控、生产车间和仓储货架等防火防爆监控、防止入侵等，还可以应用于平安城市和智慧园区建设，在平安城市及楼宇地产领域，机场、高铁站等场合可使用巡检机器人搭载红外热像仪进行夜间巡逻，防止禁区非法闯入、夜晚异常行为监控等。T型双光红外热像仪、双光防爆筒型热像仪广泛应用于搭载各类巡检机器人，测温精准，高效可靠。

无人机可搭载红外热像仪和可见光相机进行航拍，红外热像仪可通过接收物体自身散发出的热辐射，将其转化为红外温度信息，对被测物体的温度进行成像处理，能提供比可见光相机更多的信息，搭载了红外热像仪的无人机能将无人机航拍发挥的作用发挥到极致。如电力电网巡检方面，无人机搭载红外热像仪可无视恶劣地形及雾霾天气等，实时检测户外电网电塔等大型设备的工作状态，及时发现隐患故障；林业部门运用无人机载红外热像仪进行森林防火监测，及时发现高温火苗或燃烧点，将森林火灾扼杀在萌芽之中；在环保行业，工业污水温度比河水温度高，环保部门可采用无人机搭载热像仪，在白天夜晚均可直观地发现污水排放情况；在农业领域，使用机载热像仪拍摄检测地表和作物温度，了解灌溉情况甚至是农作物病虫害等等。机载红外热像仪专为微型无人机设计，重量115g, 支持全局温度高速录制，测温精确。

一、机器人搭载热像仪助力电力电网巡检

电力巡检机器人主要用于户外变电站，可携带红外热像仪、可见光CCD等电站设备相关检测设备，一般可集平面探测器、无轨化激光导航定位、红外测温、智能读表、图像识别等核心技术于一体，对输变电设备进行全天候巡检、数据采集、视频监控、湿温度测量、气压监测等，提高输变电内设备的安全运行，同时生成分析检验报告。通过自主遥控，可对户外高压设备进行巡检，可以部分代替操作者在特定时间进行设备检查，及时发现电力设备的热缺陷，在发生异常紧急情况时，智能巡检机器人可作为移动式监控平台，代替人工及时查明设备故障，甚至是代替人工进行故障检修作业，降低人员的安全风险。

智能机器人的工作模式包括可见光检测、红外检测和全方位检测，可见光检测主要为白天，红外检测主要为夜间，所有检测主要为实际测试需要同时进行可见光和红外检测。电力巡检机器人需要整天对变电站设备的工作状态进行检测，目前，变电站巡检机器人在检测各种设备的工作状态时，利用待检测设备的实时图像与设备的模板图像进行登记，并在采集的图像中标记待检测设备的区域，以便准确识别设备状态。

传统的电力巡检过程中，操作人员主要通过观察、触摸、倾听、嗅闻等感官或仪器进行现场设备检查，判断设备运行状态，检测实际效果跟检验人员的专业素养及其工作状态有关，存在一定的误差、缺陷漏洞等，使用智能巡检机器人就可以避免这些误差漏洞。另外，遇到极端天气、恶劣地形环境、有毒有害气体、易燃易爆情况等，都对人工巡检的安全存在极大隐患。使用搭载了防爆型热像仪的防爆型机器人可无视易燃易爆、有毒有害气体，可以在恶劣条件下使用，同时传输红外和可见光图像，支持预警模式，它可通过采集和识别图像，温度参数实现异常报警功能，对有毒有害、可燃易爆气体进行实时检测，及时发现的异常，有效解放人力弥补了人工巡检的不足，提高设备运行维护效率，大大节约了成本减少了损失，避免安全隐患带来的人员伤亡，实现无人值守管理模式的运行维护有效性，提高设备和电网的安全水平。

另外，室内轨道机器人搭载热像仪可应用于电解槽生产监控及故障检测，危化品仓库监控、生产车间和仓储货架等，可实现生产及仓储的24小时不间断监控检测，提高检测的效率及安全性。

二、无人机搭载热像仪助力电力电网巡检

我国国土面积辽阔，地形和气候复杂多变，呈现丘陵多、平原少的特点，因此远距离电网建设难度大，加上建成后的维护与保养，如果仅依靠常规检测和测试手段，并不能满足高效快速的要求，最终结果也不尽如人意。无人机搭载热像仪及其他传感器，则能够很好地完成电力巡检和建设规划任务。由于无人机成本低、机动性能好、安全性好，应用场合广，能够执行低能见度、低云层的低空飞行，能够无视恶劣气候和地形进行航拍作业，加快作业进度和效率，因此，无人机载红外热像仪在电力电网巡检中的作用非常可观。

红外热成像可用于寻找导致电气和机械装置故障的异常热区。传统的人工电力巡检方式效率低下，且在极端天气地形下难以作业，而无人机搭载热像仪实现了电子化、信息化、智能化，可在离导线10-30米范围内360°俯拍，图像实时传回地面接收站，同时可实现相机端本地存储，而且能在山林等人员难以到达的区域或者雾霾天气进行巡检。热像仪能快速发现线路中温度异常部位并保存相应的红外图片及视频资料，通知相关维护人员及时进行修理。机载热像仪检作业适应性强准确性高，具有速度快、效率高、反应迅速、发现及时等优点，避免了人工作业的视野盲区，以360°全视角巡检，及时提供准确信息，不仅提高了电力线路巡检的工作效率，大大减轻了电力服务人员的工作负荷，而且降低了可能发生的人员危险机率和电力设备的维护成本，提高电网的安全性和可靠性。

三、无人机搭载热像仪对光伏电站太阳能电池检测

太阳能是最丰富的、最易开发利用的资源，太阳能发电得到广泛应用，有效解决了能源紧张和缓解温室效应、全球变暖等问题。光伏发电是根据光生伏特效应原理，利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能。现在光伏发电越来越多，由于材料的老化，或者环境等原因，光伏发电在后期的维护需要消耗非常大的人力成本，如果在光伏发电领域，利用无人机配备红外热像仪，从上万张太阳能电池模块中检测出异常发热点。当太阳能电池板通反向电流时，电池板会发热，电池板缺陷部分阻抗比较大，使得其发热量大，通过红外热像仪搭载无人机可检测太阳能电池板的热区和冷区，通常情况下，过热区域是太阳能电池板的缺陷故障所在，过冷区为短路区域。与工作人员利用测量仪器逐一检查模块相比，使用机载红外热像仪检测太阳能电池板不仅可以大幅削减人工费用，还在很大程度上减少了由于人员疲劳所致的检测遗漏，提高监测效率。还可同时提供红外和可见光模块，配备GPS定位，可更直观定位故障点。