本實用新型涉及一種基于IEEE1451的無損檢測數(shù)據(jù)源標準傳輸裝置。

背景技術：

紅外熱成像無損檢測技術是新發(fā)展起來的材料缺陷檢查方法，是通過測量溫度差異來對檢測結構進行無損檢測。由于有缺陷的部位傳熱性能差，對應的表面溫度要比良好部位的溫度高，紅外線檢測儀可以精確的分辨溫度差異，就可以確定缺陷的位置和大小。對于任何物體，不論其溫度高低都會發(fā)射或吸收熱輻射，其大小與物體材料種類、形貌特征、化學與物理學結構(如表面氧化度、粗糙度等)特征有關外，還與波長、溫度有關。紅外線檢測法自動化程度高，靈敏，溫度分辨率高，在國內(nèi)屬于起步階段，具有較好的發(fā)展前景。

無損檢測數(shù)據(jù)源標準傳輸裝置結構中包括了紅外燈板、攝像鏡頭，以及將光信號轉變?yōu)橐曨l信號的智能傳感器模塊。智能傳感模塊是紅外夜視攝像頭結構中的核心部分，但是傳統(tǒng)的模擬傳感器只提供將物理量轉換成電信號的模擬接口，為了能夠正確地轉換和解釋傳感器數(shù)據(jù)，必需手工輸入傳感器的配置和校正參數(shù)等信息，這需要花費很大的工作量。傳感器的加入、失效、損壞等都會導致智能傳感結構改變，需要及時調(diào)整、組織，但根據(jù)以往的經(jīng)驗，花費在軟件和硬件配置上的時間占到總體時間的22％，需要傳感器操作人員手工輸入?yún)?shù)以方便系統(tǒng)軟件對傳感器數(shù)據(jù)的轉換和解析。智能傳感器模塊配置時間所耗的工作量，無疑降低了紅外夜視攝像頭的實用性。因此，為了縮短軟硬件搭建時間，提高系統(tǒng)集成性、可靠性，無損檢測數(shù)據(jù)源標準傳輸裝置結構中的智能傳感模塊應具有不依賴網(wǎng)絡細節(jié)、能及時反映網(wǎng)絡資源變化的功能——即插即用能力。

而IEEE1451.4標準提議了一個通用方法，使傳統(tǒng)模擬傳感器具有了即插即用功能。在模擬傳感器內(nèi)部嵌入一個存儲器，用來存放傳感器電子數(shù)據(jù)表格(TEDS)，給傳感器增加數(shù)字接口并與原來的模擬接口結合，成為混合模式接口，利用TEDS中的信息可進行模擬傳感器的識別和配置，并且還與原來的模擬接口和儀器設備相兼容。

技術實現(xiàn)要素：

為解決上述技術問題，本實用新型的目的是提供一種基于IEEE1451的無損檢測數(shù)據(jù)源標準傳輸裝置，該裝置在智能傳感器中引入了IEEE1451中定義的TEDS(傳感器電子數(shù)據(jù)表格)，使得智能傳感模塊具有即插即用功能，提高了傳感器的可靠性、精確度與便捷性，以實現(xiàn)其自行完成配置與校準，大大縮減了軟硬件的搭建時間，而且系統(tǒng)總體還在很大程度上提高了可靠性和集成性。

本實用新型的目的通過以下的技術方案來實現(xiàn)：

一種基于IEEE1451的無損檢測數(shù)據(jù)源標準傳輸裝置，該裝置包括紅外燈板模塊、攝像鏡頭和智能傳感模塊；

所述紅外燈板模塊與攝像鏡頭的輸入端連接；

所述攝像頭還與智能傳感模塊的輸入端連接。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的一個或多個實施例可以具有如下優(yōu)點：

(1)通過IEEE1451定義的標準，實現(xiàn)了紅外夜視攝像頭結構中的智能傳感模塊的即插即用功能；(2)利用IEEE1451.4標準提供了一個允許傳統(tǒng)模擬傳感器以數(shù)模混合模式進行通信的混合模式接口，為的是原有智能傳感模塊能具有自我識別和自我校準能力；(3)紅外夜視攝像頭結構中智能變送器接口模塊(STIM)(31)中定義了校正TEDS并存儲了校準參數(shù)，實現(xiàn)了校正和自檢驗功能，充分體現(xiàn)了本新型紅外夜視攝像頭智能的特點。

附圖說明

圖1是無損檢測數(shù)據(jù)源標準傳輸裝置結構示意圖；

圖2是多等級動態(tài)退避算法流程圖。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合實施例及附圖對本實用新型實施方式作進一步詳細的描述。

如圖1所示，為本實用新型提供的無損檢測數(shù)據(jù)源標準傳輸裝置，該裝置基于IEEE1451實現(xiàn)，所述裝置包括紅外燈板1模塊、攝像鏡頭2和智能傳感模塊3；

所述紅外燈板模塊與攝像鏡頭的輸入端連接；

所述攝像頭還與智能傳感模塊的輸入端連接。

上述裝置通電后，通過PCB電路板可以將電流傳輸?shù)郊t外燈芯上，而紅外燈芯可以把電能轉化為光能及熱能，紅外燈模塊中的LED紅外發(fā)光二級管發(fā)射出紅外光，并投射到一定視角的物體上。攝像鏡頭通過采集反射回來的紅外光，將其通過物鏡聚焦成像之后進行光信號的傳輸。

上述智能傳感模塊由智能變送器接口模塊(STIM)31和網(wǎng)絡適配處理器模塊(STIM)32組成；

所述智能變送器接口模塊31由CMOS圖像傳感器及攝像頭內(nèi)部傳感器、傳感器電子數(shù)據(jù)表格(TEDS)311組成；

所述網(wǎng)絡適配處理器模塊32由微處理器模塊321及NACP網(wǎng)絡服務接口模塊322組成。

上述CMOS圖像傳感器首先接收攝像鏡頭所聚焦的外界光照射像素陣列，發(fā)生光電效應，在像素單元內(nèi)產(chǎn)生相應的電荷。行選擇邏輯單元根據(jù)需要，選通相應的行像素單元。行像素單元內(nèi)的圖像信號通過各自所在列的信號總線傳輸?shù)綄哪M信號處理單元以及其內(nèi)部的A/D轉換器，之后通過混合模式接口的數(shù)字接口輸出數(shù)字圖像信號到微處理器模塊321中。

上述智能傳感模塊中設置有數(shù)字接口，且該數(shù)字接口與模擬接口相結合形成混合式接口。

上述智能傳感模塊中的傳感電子數(shù)據(jù)表格駐留在嵌入式的EEPROM中。

攝像頭內(nèi)部多個傳感器用于完善紅外夜視攝像頭的功能，比如有溫度傳感器、光敏傳感器等，以傳統(tǒng)方式輸出外界反映物理現(xiàn)象的信號(例如光信號、溫度等)，通過混合模式接口中的模擬接口輸出模擬信號(被測量信號)。

IEEEl451.4標準定義的混合模式接口不但提供模擬信號，也提供了數(shù)字信號(TEDS中的信息)，NCAP可以讀入STIM中的TEDS數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)自配置與自識別。所加入的傳感器電子數(shù)據(jù)表格TEDS一般是由一片EEPROM實現(xiàn)的，TEDS中存儲了(1)識別參數(shù)，如生產(chǎn)廠家、模塊代碼、序列號、版本號和數(shù)據(jù)代碼；(2)設備參數(shù)，如傳感器類型、靈敏度、傳輸帶寬、單位和精度；(3)標定參數(shù)，如最后的標定日期、校正引擎系數(shù)；(4)應用參數(shù)，如通道識別，通道分組，傳感器位置和方向。配置上TEDS之后，傳感器就可以自行完成配置工作了。同時，在智能傳感模塊中定義了校正TEDS并存儲在STIM中，NCAP從TEDS中讀入校正參數(shù)，包括校準模型、被測物理量單位、校準系數(shù)等等，可以實現(xiàn)智能傳感模塊的自校準功能。

上述微處理器模塊321對數(shù)字信號與模擬信號進行處理之后將結果傳送給網(wǎng)絡。一方面通過數(shù)字接口根據(jù)獲得的TEDS數(shù)據(jù)，甄選出合適的傳感器數(shù)據(jù)處理模型，根據(jù)模型的不同再加載相應的驅動程序，同時處理CMOS圖像傳感器所傳輸?shù)臄?shù)字信號，將其轉換成視頻信號后輸出；另一方面處理其他攝像頭傳感器所傳輸?shù)姆从惩饨缥锢憩F(xiàn)象的模擬信號。NCAP網(wǎng)絡服務接口322連接于網(wǎng)絡，與網(wǎng)絡進行了數(shù)據(jù)交換。

如圖2所示，為多等級動態(tài)退避算法流程，因為有線傳感接口需要傳送TEDS數(shù)據(jù)、傳感數(shù)據(jù)、控制命令完成即插即用后續(xù)工作。若NCAP與多個STIM同時發(fā)送數(shù)據(jù)，會發(fā)生數(shù)據(jù)沖突，造成串行總線上通信失敗。因此采用了一種多等級動態(tài)退避算法，在二進制指數(shù)退避算法基礎上，采取動態(tài)多等級區(qū)分接入，實現(xiàn)數(shù)據(jù)沖突合理退避，有效地提高了本新型紅外夜視攝像頭智能傳感模塊中有線傳感接口即插即用的速度與識別率。

上述實施例提供的無損檢測數(shù)據(jù)源標準傳輸裝置在智能傳感模塊中引入了IEEE1451.4中定義的TEDS(傳感器電子數(shù)據(jù)表格)，提供了混合模式接口使得傳感器具有即插即用功能，在網(wǎng)絡結構改變時能及時調(diào)整、組織網(wǎng)絡資源，以實現(xiàn)其自配置與自校準，大大縮減了軟硬件的搭建時間，而且本紅外夜視攝像頭裝置在總體上很大程度地提高了可靠性和集成性。

雖然本實用新型所揭露的實施方式如上，但所述的內(nèi)容只是為了便于理解本實用新型而采用的實施方式，并非用以限定本實用新型。任何本實用新型所屬技術領域內(nèi)的技術人員，在不脫離本實用新型所揭露的精神和范圍的前提下，可以在實施的形式上及細節(jié)上作任何的修改與變化，但本實用新型的專利保護范圍，仍須以所附的權利要求書所界定的范圍為準。