近十年红外技术的应用研究进2003

第一篇：近十年红外技术的应用研究进2003

本科生课程论文

论文题目近十年红外技术的应用研究进展

课程名称 科技文献检索与论文写作

学生姓名 所在学院 理学院 所在专业 电子科学与技术 所在班级 电科1102班

指导教师

李思东

职称 教授

近十年红外技术的应用研究进展

（广东海洋大学理学院 广东湛江 524088）

摘要：红外技术顾名思义就是红外辐射技术。红外辐射习惯上称为红外线。也称为热辐射。[1] 红外辐射的来源是非常广泛的．凡是绝对零度以上的物体都是红外辐射源。属于信息技术范畴的红外技术主要是关于红外辐射的产生、传辅、探测、识别及其广泛的应用。[2] 至今，红外技术逐步在下面各个领域不断发展，本文主要介绍红外在军事应用、工程应用、医学生物学研究等方面近年来的研究进展和最新研究成果。

关键词：红外技术、军事、工业、医学

前言：最近十年来，由于世界范围内的信息技术的飞跃式发展，红外技术业已被应用于人类生活中的各个领域。红外技术的出现和发展为人类的生存和生活提供的极大的便利，成为人类生产生活中必不可少的工具。本文概述了红外技术在军事、工业和医学等领域的应用与发展。

一、红外技术在军事领域的应用与发展

二次世界大战以来, 红外技术发生了很大的变化。从军事应用的角度看, 有二点需要再次证实: 首先是红外技术从过去的战术地位发展到了今天的战略地位;其次是红外技术从过去少数局部应用发展到今天的大规模应用。目前军事发 达的国家, 武器装备多数都已使用了红外系统, 甚至连传感器都使用了红外传感器。红外技术在现代军事技术中的重要地位和作用, 完全是由其巨大而迅速的技术进步所支撑。[3]从技术角度看, 红外技术的进步至少表现在以下四个方面: 红外隐身：通过降低或改变目标的红外辐射特征来实现降低目标的可探测性称之为红外隐身技术。它是通过更改结构的设计和应用红外物理原理来衰减吸收目标红外辐射的能量，从而实现目标的低可探测性。如：红外隐身技术在飞机上的应用、红外隐身技术在坦克装甲车辆上的应用和红外隐身技术在舰艇上的应用。隐身已成为作战保障的重要组成部分，它在现代战争中举足轻重的作用已被大量战争实践所证实，越来越引起世人瞩目。在海湾战争和科索沃战争中，伊拉克和南斯拉夫采用多种隐身措施对其武器装备、军事设施进行了周密、细致的伪装防护，有效地抵御了多国部队的空袭，证明了隐身是保存自己、掩盖作战意图和达到战斗突然性的重要手段具有其它军事技术难以替代的作用。[4]

红外制导：红外成像制导技术诞生于20 世纪70 年代，经过几十年的发展，取得了长足的进展。自海湾战争以来，精确制导武器在军事打击行动的使用量越来越大，而且在未来战争中还有逐渐增大的趋势。红外成像制导技术是利用目标和景物的热辐射成像进行目标识别与跟踪，并引导导弹或制导炸弹(统称制导弹药）准确攻击目标的集光、机、电及信息处理于一体的一项专项技术，因其全天时、对气象条件要求低等特点，近年来在精确制导领域占据着越来越重要的位置。红外成像导引头的高带宽、高数据率为红外制导武器系统提高其机动能力提供了技术保障。基于以上原因，欧、美、俄等军事强国无不为之投入大量的人力和物力，科技界也在该领域展开了深入研究，取得了显著成果。[5]

红外探测：探测和跟踪目标的一门高技术, 是未来高技术局部战争使用的主 要技术之一。自然界中任何温度高于绝对零度的物体都在向外辐射各种波长的红外线, 物体的温度越高, 其辐射红外线的强度也越大。因此, 从理论上讲, 任何目标都有可能被红外探测器探测到, 这就决定了红外探测技术应用的广泛性。例如, 利用目标和背景辐射特性的差异可以比较容易地探测和识别各种军事目标,且无论白天黑夜均能进行被动探测等。在现代战争中, 获取战场信息的优势已经成为获取战争主动权的关键, 红外探测技术则是获取战场信息的关键技术之一。因此, 许多国家均投人很大的人力和财力, 研制各种红外探测器件, 并广泛应用于军事领域。[6]

红外夜视：红外夜视器材正是利用红外线使人眼能在夜暗环境中观察景物的。设法将景物的不可见红外图像转换为能引起视觉的可见图像,这就产生了红外夜视技术。红外夜视根据系统本身是否带有红外辐射源分为主动式和被动式，带有红外辐射源的称为主动式红外夜视技术，无红外辐射源的称为被动式热成像技术。主动式红外夜视仪的最大优点在于：能充分利用红外灯源发出的狭窄光束照明目标，目标与背景反差大，可在全 “黑” 条件下工作。用作装备步枪、机枪、火炮、车辆等军事设备，作短距离侦查、瞄准和搜索使用。热成像系统的作用就是基于目标与背景的温度及辐射发射率的差异，利用辐射测温技术对目标逐点测定辐射强度，而形成可见的目标热图像。[7]

二、红外技术在工业领域的应用与发展

红外辐射在烘燥方面的应用：红外辐射加热的原理与特点红外辐射与物质作用方式有反射、透射和吸收。不同物质对红外线的反射、透射和吸收能力不同, 同一物质对不同的波长的红外线的反射、透射和吸收能力也不同。当某物质的原子或分子的固有频率与红外辐射频率相同时, 就会产生共振吸收该波长的红外辐 射能, 使物质温度升高, 反之则不能或很少吸收辐射能, 升温甚微。温度升高时,近红外辐射强度远比中、远红外线的辐射能大, 但近红外大多不能使物质的原子、分子发生振动, 对物质升温作用不明显, 因此常采用中、远红外辐射加热物体较理想。[8]

高红外加热技术的应用：光波炉光波微波炉与传统微波炉的工作原理不一样,普通微波炉加热(烹饪)由磁控管发射的微波来完成, 光波微波炉工作时, 分别选择微波、光波或微波与光波组合等三种加热方式。光波微波炉综合微波自内而外和光波自外而内的加热原理, 使烹调者可根据食物的特点, 分别选择微波、光波或微波与光波组合等三种加热方式。选择微波与光波组合加热时, 光波源和磁控管可同时启动, 在数码光波技术的作用下, 数码光波微波炉能综合光波和微波同时以30万公里/秒的速度在高度密闭的炉腔内对食物进行从里到外加热, 由于加热时间更短, 不仅比一般微波炉加热更快速, 而且通过高度智能化能更好地保持食物水分和营养成份不流失。[9]

红外测温技术的应用：工业生产中50% 以上的检测量是温度。测量温度的方法可以分为接触式和非接触式测温。传统的接触式测温方式由于其反应速度慢、测温时间长、干扰物体的温度场等缺点而使其应用范围受到限制。目前主要的非接触式测温方式是红外测温。红外测温不仅可以测量温度很高的、有辐射性的、高纯度的物体, 而且可以测量导热性差的、小热容量的、微小的目标。运动的物体, 以及固体、液体表面温度的测量, 具有响应速度快, 测量范围宽, 灵敏度高, 对被测温度场无干扰, 热隋性误差小等优点。一切温度高于绝对零度的物体都在以电磁波的形式向外辐射能量, 其辐射能包括各种波长, 其中波长范围在0.76~ 1000 Lm 之间的称为红外光波。红外光具有很强的温度效应, 适用于辐射测温。[10]

红外热像技术的应用：采用红外热像技术对电气设备和线路进行探测, 如变压器、套管、断路器、互感器、电力电容器、避雷器、电力电缆、母线、绝缘子串、低压电器以及具有电流、电压致热效应或其他致热效应的设备的二次回路等 , 可预防重大事故的发生。在可见光下察觉不了的故障,通过红外热像图可以清晰地反映出来, 通过采集设备中的温度异常点的温度, 并计算其相对温差值, 便能确定设备缺陷的性质。采用红外热像技术诊断电气设备故障, 具有不停电、不取样、不解体及不接触的特点, 能够大面积扫描成像, 快速、方便、直观且不受电磁场干扰的影响。[11]

红外计数技术的应用：煤炭等矿业生产属于地下作业, 人员多、时间长、危险性大.有矿工有上有下, 时进时出, 管理部门很难确切掌握井下人员数量.因此, 不便于现场生产管理和人员出勤考核, 尤其是当井下发生瓦斯爆炸或矿井涌水等突发性事故时, 由于不能确切掌握受灾现场的矿工人数, 因而难以准确及时地组织营救.所以, 必须对上下矿井和出入井下主要工作场所的矿工进行实时监测和动态计数。采用红外检测技术, 研制开发被动式矿井人员红外探测计数装置, 将其安装于井口及开采现场, 对出入矿工进行探测和计数.所谓被动式, 就是通过接收人体自身发射的红外线来探测人体目标, 因而不受被探测者主观意愿的影响.采用单个探测器的计数系统同时实现对矿工人员的探测和累加计数, 即既能探测和区分进出人员的数量, 又能识别人员的进出方向, 从而实现对矿工人员的动态计数。

[12]

三、红外技术在医学领域的应用与发展 红外临床诊断技术：红外热像仪分为致冷型和非致冷型两类。其中致冷型已经发展到第三代产品。它的第一代产品主要由红外探测器(含致冷型)，光机扫描器，信号处理电路和视频显示器组成[2]。红外热成像技术是目标/背景的特征辐射发出红外线，由摄像头接受并进行光电信号转换，经过电子学处理，在荧光屏上显示可见图像的技术。[13]医用红外热像仪温度是反映人体生理病理状态的重要参数之一。医用红外热像仪是利用红外扫描采集系统接收人体辐射的红外能量, 经计算机智能分析和图像处理形成红外热像图, 以不同的色彩显示人体表面的温度分布, 定量的分析温度变化,判断出某些病灶的性质、位置, 达到诊断疾病的目的。[14]

目前, 红外热像仪的适用范围非常广泛, 它可用于人体多个部位(头部、颈部、心血管、脊椎、四肢血管、乳腺、前列腺、胃肠道等)和多种疾病(脉管炎等炎症、栓塞、疼痛, 乳腺癌、肺肝癌、胰腺癌、血管瘤等肿瘤, 溃疡, 烧伤、放射线灼伤、疼痛, 胎盘定位, 断肢再植等)的诊断。红外治疗技术：红外对生物组织的作用主要是热效应, 红外线被机体吸收后转化为热能,热能可以使生物组织温度升高, 细胞的通透性, 胶体状态, 生物电、酸碱度、酶系统发生改变, 形成生物活性物质组织胺和乙酰胆硷等, 使新陈代谢旺盛, 生物组织营养状态改善, 组织再生能力加强, 功能恢复加速, 因而在治疗扭伤、消炎、镇痛解痉挛, 活血化瘀, 恢复肌肉功能等方面皆有明显效果。[15]

结束语：红外技术研究是一项艰巨而富有挑战性的工作，在该领域的研究方兴未艾，可以预计，在未来很长的一段时间内将会持续取得新的技术进步。我国在红外技术方面的研究与国外先进水平还有较大差距，特别是基础技术的落后 严重制约着国内目前的应用和今后的发展，在该领域展开深入的技术研究，紧跟国外的发展趋势，对提高我国红外技术水平进而提高我国科技发展水平具有十分重要的意义。因此，有必要在我国对其展开更深入的研究。

参考文献：

[1] 刘新永,蔡凤丽,刘 海．红外技术的物理基础及其军事应用[J]．安徽电子信息职业技术学院学报，2007,6(3):88-90 [2] 金以荃,吴晓红,武文远,赵先会,徐松涛．红外技术及其在医学和军事中的应用[J]．工程兵工程学院学报，1998,13(3):82-88 [3] 陈胜哲,陈彪．红外技术在军事上的应用[J]．光学技术，2006,32():581-583，586 [4] 张伟．红外隐身技术在军事中的应用[J]．中国化工贸易，2012,4(4):386-386 [5] 罗海波，史泽林．红外成像制导技术发展现状与展望[J]．红外与激光工程，2009,38(4):568-573 [6] 万全．红外探测技术及其在军事上的应用[J]．国防技术基础，2004,(1):19-20 [7] 白宏刚．红外夜视技术及其军事应用[J]．现代物理知识，2011,23(8):45-46 [8] 邹专勇,郭玉凤,郑少明,程隆棣．红外技术在纺织工业中的应用与思考[J]．上海纺织科技，2010,38(11):1-3 [9] 徐苇．红外技术在食品工业中的应用[J]．中国食品添加剂，2005,(1):86-89 [10] 孔 琛,孙 坚,徐红伟,陈 亮．工业现场环境下提高红外测温精度的方法探究[J]．工业仪表与自动化装置，2008,(6):60-62 [11] 刘 晖,陈国华．红外热像检测技术在石化工业中的应用[J]．石油化工设备，2010,39(1):47-53 [12] 朱 华,葛世荣,余小燕,朱丰沛,徐国栋,陈志平．矿井人员红外探测计数技术研究[J]．中国矿业大学学报，2003,33(2):165-168 [13] 杨爱明,杨宇,余仕汝,高绍阳,张曙．红外热像仪用于医学中[J]．红外技术，2004,26(6):97-100 [14] 王清.红外技术的医学应用与展望[J]．医疗保健器具，2003,(9):28-33 [15] 李文永，王玉玲，马登程，吴磊磊．红外技术在临床医学领域中的应用[J]．信息科技，2008,(1):118-118

第二篇：供电局红外技术管理制度（精选）

供电局红外技术管理制度

×为了加强××供电局（以下简称“我局”）红外检测与诊断工作，进一步规范电网红外检测工作，保障红外测温设备能够有效的发挥作用，充分发挥红外检测技术对电网安全运行的作用，参照中华人民共和国电力行业标准《带电设备红外诊断技术应用导则》及《华北电网有限公司红外技术管理制度》，并结合我局使用红外检测设备的实际

情况，特制订本制度。

×本制度适用于我局带电设备红外检测、诊断和相应管理工作。好范文版权所有!

×

一、总则

×

（一）本制度规定了电气设备红外检测工作的管理要求，提出了诊断技术和过热缺陷的判断方法。我局生产技术部全面负责红外检测的技术管理工作。

×

（二）各生产单位应明确一名生产领导分管红外检测工作。必须设立红外检测的专（兼）责人，负责指导和协调本单位的红外监督工作。

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（四）各生产单位应负责对红外检测设备的使用、缺陷的汇总、总结及上报工作。

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（五）各生产单位班组（变电站）的主要任务是负责本单位带电设备红外检测与诊断工作，负责红外检测诊断技术的应用和红外检测设备管理。

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（六）人员基本要求

×、从事红外检测与诊断工作的人员应具备以下素质：

×一从事红外检测与诊断工作的人员应熟悉红外检测与诊断技术的基本原理，掌握红外检测仪器的工作原理、主要性能、技术指标以及操作方法，并能熟练操作红外检测仪器。

×二从事红外检测与诊断工作的人员应了解电气设备的性能、结构、运行状况。

×三从事红外检测与诊断工作的人员应熟悉掌握中华人民共和国电力行业标准《带电设备红外诊断技术应用导则》和本管理制度，掌握《国家电网公司电力安全工作规程（变电站和发电厂电气部分、公文处理电力线路部分）（试行）》和现场试验的有关安全规定。

×、红外检测的范围：只要表面发出的红外辐射不受阻挡都属于红外诊断的有效监测设备。例如：旋转电机、变压器、断路器、互感器、电力电容器、避雷器、电力电缆、母线、导线、绝缘子串、组合电器、低压电器及二次回路等。

×

二、红外检测与诊断的基本要求

×一对检测设备的要求

×、红外测温仪应操作简单，携带方便，测温精确度高，测量结果的重复性好，不受测量环境中高压电磁场的干扰，仪器应满足现场带电实测对距离的要求，并应能对表面放射率、大气环境参数、测量距离等进行修正以保证测量结果的真实性。

×、红外热电视应操作简单携带方便，有较好的测温精确度，测量结果的重复性好，不受测量环境中高压电磁场的干扰图像清晰，具有图像锁定、记录、输出和简单的分析功能。

×、红外热像仪应图象清晰、稳定，不受测量环境中高压电磁场的干扰，具有较强的图象分析功能，具有较高的热传感分辨率和图象分辨率，空间分辨率应满足实测距离的要求，具有较高的测量精确度和合适的测温范围。

×二对被检测设备的要求

×、被检测设备应为带电设备。

×、红外检测人员在对运行设备进行检测时，检测现场应有熟悉设备的运行人员在现场。当需要打开遮挡红外辐射的门或盖板时，应由当值运行负责人按照安全管理的有关规定，在保证人身和设备安全的前提下进行。

×三检测环境的要求

×、一般检测环境要求

×（）被检设备是带电运行设备，并尽量移开视线中的封闭遮挡物如玻璃窗、门或盖板。

×（）环境温度一般不宜低压℃、空气湿度一般不大于。

×（）不应在有雷、雨、雾、雪的情况下进行检测，风速一般不大于（树叶有微枝摆动不息，旗帜展开相当于级风，）。如果检测中风速发生明显度化，应记录风速，必要时按照相应公式进行测量数据的修正。

×（）气候为阴天、多云为宜，晴天要避开阳光直接照射或反射入镜、无雾。在室内检测应避开灯光的直射，最好闭灯检测。

×（）检测电流致热的设备，最好在设备负荷高峰状态下进行，一般不低于额定负荷的。

×、精确检测环境条件要求

×（）风速一般不大于（烟能表示方向，树叶略有摇动相当于级风，）。设备通电时间不小于小时，最好在小时以上。

×（）检测时间为晴天日落后小时。

×（）被检测设备周围应具有均衡的背景辐射，测温时要避开附近的热辐射源的干扰。

×

三、现场操作方法

×一一般检测

×、红外热像仪在开机后，需进行内部温度校准，在图像稳定后即可开始。

×、红外检测一般先用红外热像仪对所有应测试部位进行全面扫描，发现热像异常部位然后对异常部位和重点被检测设备进行详细测温。

×、热像系统的初始温度量程宜设置在环境温度加℃℃℃℃左右的温升范围

内进行检测。

×、有伪彩色显示功能的热像系统，宜选择彩色显示方式，并结合数值测温手段，如高温跟踪，区域温度跟踪等手段进行检测。

×、应充分利用红外设备的有关功能达到最佳检测效果，如图像平均，自动跟踪。

×、环境温度发生较大变化时，应对仪器重新进行内部温度校准（有自校除外），校准按仪器的说明书进行。

×、被检测电气设备的辐射率一般可取。

×二精确检测

×、检测温升所用的环境温度参照体应尽可能选择与被测设备类似的物体，且最好能在同一方向或同一视场中选择。

×、在安全距离保证的条件下，红外仪器宜尽量靠近被检设备，使被检设备充满整个视场。以提高红外仪器对被检设备表面细节的分辨能力及测温精度，必要时可使用中长焦距镜头，线路（）检测需使用中长焦距镜头。

×、精确测量跟踪应事先设定几个不同的角度，确定可进行检测的最佳位置，并作上标记，使以后的复测仍在该位置，有互比性，提高作业效率。

×、正确选择被测物体的辐射率（可参考下列数值选取：瓷套类选，带漆部位金属类选，金属导线及金属连接选）。

×、仪器应有大气条件的修正模型，可将大气温度、相对湿度、测量距离等补偿参数输入，进行修正，并选择适当的测温范围。

×、记录被检测设备的实际负荷电流、电压及被检测设备温度及环境参照体的温度值。

×

四、红外检测的诊断方法和判断依据

×一表面温度判断法

×根据测得的设备表面的温度值，对照《交流高压电器在长期工作时的发热》的有关规定，凡温度超过标准的可根据设备超标的程度、设备负荷率的大小、设备的重要性及设备承受的机械应力的大小来确定设备缺陷的性质，对在小负荷率下温升超标或承受机械应力较大的设备要从严定性。

×、危急热缺陷（Ⅰ）：电气设备表面温度超过℃℃，或温升超过℃℃或相对温差超过℃℃；

×、严重热缺陷（Ⅱ）：电气设备表面温度超过℃℃，或温升超过℃℃或相对温差超过℃℃；

×、一般热缺陷（Ⅲ）：电气设备表面温度超过℃℃，或温升超过℃℃或相对温差超过℃℃；

×、热隐患（Ⅳ）：公文处理电气设备表面温度超过℃℃，或相对温差超过℃℃；

×二相对温差判断法

×、温差：用同一检测仪器相继测得的不同被测物或同一被测物不同部位之间的温度差。

×、相对温差：两个相应测点之间的温差与其中较热点的温升之比的百分数。相对温差δ，可用下式求出：

×δττττ×（）（）×

×式中：τ和————发热点的温升和温度

×τ和————正常相对应点的温升和温度

×τ————环境参照体的温度

×对于电流致热型设备，若发现设备的导流部分状态异常，应进行准确测温，按照上述公式算出相对温差值，参照下表的规定判断设备缺陷的性质。

×表部分电流致热型设备的相对温差判据

×设备类型

×相对温差值

×一般缺陷

×严重缺陷

×视同危急缺陷

×断路器

×≥

×≥

×≥

×真空断路器

×≥

×≥

×≥

×充油套管

×≥

×≥

×≥

×高压开关柜

×≥

×≥

×≥

×空气断路器

×≥

×≥

×≥

×隔离开关

×≥

×≥

×≥

×其它导流设备

×≥

×≥

×≥

×当发热点的温升值小于℃时，不宜按照上表的规定确定设备缺陷的性质，对于负荷率小、温升小但相对温差大的设备，如果有条件改变负荷率，可以增大负荷电流后进行复测，以确定设备缺陷的性质。当无法改变负荷率时，可以暂定为一般缺陷，并注意监视。

×三同类比较法

×在同一电器回路里，当三相电流对称和三相（或两相）设备相同时，比较三相或两相电流致热型设备的对应部位的温升值，可判断设备是否正常。若三相设备同时出现异常，可与同回路的同类设备比较。当三相负荷电流不对称时，应考虑负荷电流的影响。

×对于型号相同的电压致热型设备，可根据其对应点温升值的差异来判断设备是否正常。电压致热型设备的缺陷宜用允许温升或同类允许温差的判断依据确定。一般情况下当同类温差超过允许温差值时，应定为严重缺陷。当三相电压不一致时应考虑工作电压影响。（允许温升标准参照《带电设备红外诊断技术应用导则》中相关设备的允许温升值）。

×四热谱图分析法

×根据同类设备在正常状态和异常状态下的热谱图差异来判断设备是否正常。

×

五、检测记录、缺陷、周期与管理

×一检测记录

×、红外检测记录应包括以下一些内容：测温仪器编号、检测时日期、时间、气象条件（环境温度、相对湿度、风速等）、测试地点（相对设备的距离与角度）、测试人员、设备名称、运行编号、缺陷部位、测点温度、相对温差、系统电压、实际负荷、正常对应点温度或环境参照体温度等。

×、出现异常情况的带电设备红外图谱应记录下来，存入存储装置，以备分析。

×二设备缺陷性质

×、危急缺陷：设备发生了直接威胁安全运行并需立即处理的缺陷，否则，随时可能造成人身伤亡、设备损坏、大面积停电、火灾等事故。

×、严重缺陷：对人身或设备有严重威胁，暂时尚能坚持运行但需进行处理的缺陷。

×、一般缺陷：上述危急、严重缺陷以外的设备缺陷，指性质一般，情况较轻，对安全运行影响不大，可列入月度计划检修处理的缺陷。

×、热隐患：视现场情况跟踪监视或安排处理。

×、电流致热的设备测量温升小于℃℃时，只记录在案，不必确定故障性质，对于小负荷要注意负荷变化引起的发热过程。电压致热的设备缺陷一般定为严重及以上的缺陷。

×三缺陷上报制度

×、检测班组在发现设备异常以后应立即进行分析，按照相关方法确认缺陷属于保种缺陷，并在缺陷确认以后立即向本单位红外检测专（兼）责人和领导汇报，并在最短时间内提供红外报告和红外热相图谱，以备生产部组织相关人员进行分析处理。

×、各生产单位的红外检测专（兼）责人应在每个季度开始前十五天内将上个季度本单位发现的严重缺陷和危急缺陷在本单位生产上反映，以便各单位交流。上报的内容还应包括红外热相图谱。

×四红外检测周期

×各单位原则上可参照以下规定执行，同时可结合本单位的工作实际和生产计划制定红外检测与诊断周期，并严格执行。

×、带电设备所有接头至少每月测试一次，并在设备巡视记录上做好记录，包括测试时间、本次测试中的最高温度、具体部位，重要枢纽站和负荷较重的变电站，检测次数可以根据情况增加好范文版权所有!；

×、一般在预试和检修开始前应安排一次红外检测，以指导预试和检修工作；

×、新建、扩改建或大修尤其是拆接过接头的电气设备在带负荷后的天内应进行一次红外检测和诊断，对及以上的电压互感器、耦合电容器、避雷器等设备应进行准确测温，求出各元件的正常温升值，作为分析这些设备参数变化的原始资料。

×、在每年的大负荷或者度夏高峰来临之前，应加强对带电设备的红外检测，至少增加一次带电设备红外普测。

×、计划性普测应结合停电计划有针对性的安排，遇较大范围设备计划停电，应在停电前小时进行一次计划性普测。

×、对于运行环境差、设备陈旧及缺陷设备，在负荷突然增加或运行方式改变等情况下，要增加监测次数。

×、危急热缺陷发现并上报后每小时测试一次，并在设备巡视记录上做好记录，包括记录测试时间、环境温度、发热部位、发热温度及负荷电流。

×严重热缺陷发现并上报后，每小时测试一次，并做好相应记录。

×一般热缺陷发现并上报后，每天测试一次，并做好相应记录。

×热隐患发现并上报后，每天测试一次。

×五建立红外热像数据库

×各个单位应建立带电设备的红外数据库，记录各种设备的热像图谱及温度数据，通过掌握各种设备在多种工况及负荷下的不同热图象及相关数据，经过图像处理分析再与其它有效手段相结合，可以预见设备的运行状态。红外数据库的归口管理为生产部。

×六红外检测仪器的管理和校验

×、红外检测仪器有专人负责，妥善保管，定期进行检查和比对。

×、仪器档案资料完整，具有出厂合格证、使用说明、质保书、分析软件和操作手册等，厂家应提供仪器校验报告。

×、红外热像仪的保管和使用环境条件、以及运输中的冲击、振动必须符合该热像仪的技术性能的要求，仪器存放应防湿、干燥。

×、仪器故障不得擅自拆卸，须到仪器厂家或厂家指定的维修点进行维修。

×、对红外热像仪和点温仪应定期进行保养，包括通电检查、电池充放电、磁盘存储处理等，每年不少于一次，仪器及附件应处于完好状态。

×、红外检测仪器应定期进行校验，每三年送专业检验单位校验或比对一次。

×

六、奖惩与考核

×一对检测数据错误分析造成误判断，发现缺陷因管理不当、汇报不及时造成设备损坏引起严重后果的，追究有关人员的责任。

×二对没有严格执行红外检测周期造成设备故障的，追究有关部门与人员的责任。

×三在红外检测与诊断工作中对发现危急、严重缺陷并避免设备事故的人员，各单位应给予表彰与奖励。

×四生产部将本制度中对相关部门、相关人员的要求纳入部门考核标准与岗位考核标准工作中。

×五红外检测与诊断工作应按照技术监督岗位责任制考核细则每个月考核一次。

×六本制度下发之日起实施。

×

第三篇：WiFi技术应用研究

英德市实验小学存档资料2013/4/21

Wi-Fi技术的应用研究

张华宾

摘要：无线网络正快速进入社会各领域。本文通过对几种无线组网技术的比较，说明了Wi-Fi在组建家庭无线网络时所拥有的无可比拟的优势。并详细介绍了基于Wi-Fi技术、以家庭网关为核心的家庭无线网络体系结构，并着重从家庭网关和信息家电方面对基于Wi-Fi的家庭无线网络的应用架构和实现原理进行了分析，讨论了一些具体实施时的关键技术。最后对基于Wi-Fi的无线网络的发展和应用前景进行了展望。

关键词：Wi-Fi家庭网络家庭网关

英特网的迅速发展，使人们的生活发生了翻天覆地的变化。人们的日常生活已经越来越离不开网络。现在，人们已经习惯了在网上炒股、购物、查询账目、缴费和搜索资料。人们迫切希望能够任何时间、在任何地方使用网络。很显然，无线网络是最佳的选择。

随着电子技术的不断发展，越来越多的手机、笔记本电脑等支持WiFi的终端产品越来越流行。而基于WiFi标准的无线网络成为了最为普及的无线组网形式。在家庭中，如果我们能把现有的家用电器以及电子产品以某种形式连成无线网络，进行统一的管理和控制，并将其连入Internet进行远程调度，那将是多么令人惬意的事情啊！

1．无线组网技术

1.1 WiFi、HomeRF和Bluetooth

目前，用于实现无线组网的主要有WiFi、HomeRF以及Bluetooth（蓝牙）。它们都工作在2.4CHz频段。该频段全球开放，即不用申请就可以在世界的任何地方使用这一频段进行通信。

1.1.1 WiFi

WiFi(Wireless Fidelity，无线保真技术)即IEEE802.11协议。是一种短程无线传输技术，能够在数百英尺范围内支持互联网接入的无线电信号。WiFi的第一个版本发表于1997年，其中定义了介质访问接入控制层（MAC层）和物理层。规定了无线局域网的基本网络结构和基本传输介质，规范了物理层(PHY)和介质访问层(MAC)的特性l21。物理层采用红外、DSSS(直接序列扩频)或FSSS(调频扩频)技术。1999年又增加了IEEE802.lla、和IEEE802.llg标准。其传输速率最高可达54Mbps。能够广泛支持数据、图像、语音和多媒体等业务。

1.1.2 HomeRF

HomeRF是专门为家庭用户设计的无线局域网技术，由HomeRF工作组开发。能够提供

lMbps—lOMbps的速率。采用跳频扩谱方式、时分多址(TDMA)和载波监听多重访问冲突避免(CSMA/CA)等技术，通过家庭中的一台主机在移动数据和语音设备之间实现通信。HomeRF提供了与TCP，IP良好的集成，支持广播、多播和48位lP地址。但是HomeRF开放性不好，而且技术本身还存在抗干扰性差等缺点。

1.1.3 Bluetooth(蓝牙)

Bluetooth（蓝牙）是一种短距离无线通信技术，可把各种便携式电脑和蜂窝式移动电话用无线网络联系起来，达到计算机和通信的更加紧密的连接，提供随时随地的数据信息的交换和传输。传输速率lMbps。它有限的带宽和较小的传输距离无法满足人们日常应用的需求。

1.2 WiFi的优势

1)无线电波的覆盖范围广。蓝牙的电波覆盖范围很小，半径大约只有15米左右，而WiFi的半径可达100米。甚至可以覆盖整栋大楼。

2)WiFi的传输速度很快，最高可达54Mbps，符合个人和社会信息化的需求。在网络覆盖范围内，允许用户在任何时间、任何地点访问网络，随时随地享受诸如网上证券、视频点播(VOD)、远程教育、远程医疗、视频会议、网络游戏等一系列宽带信息增值服务，并实现移动办公。

3)无须布线，可以不受现实地理条件的限制，因此非常适合移动办公用户的需要。只要在需要的地方设置“热点”，并通过高速线路将因特网接入。这样，在“热点”所发射出的电波的覆盖范围内，用户只要将支持无线LAN的笔记本电脑或PDA拿到该区域内，即可高速接入因特网。4)健康安全。IEEE802.11规定的发射功率不可超过100毫瓦，实际发射功率约60毫瓦-70毫瓦，而手机的发射功率约200毫瓦--l瓦间，手持式对讲机高达5瓦。与后者相比，WiFi产品的辐射更小。

5)WiFi应用现在已经非常普遍。支持WiFi的电子产品越来越多，像手机、MP4、电脑等，基本上已经成为了主流标准配置。而且由于WiFi网络能够很好地实现家庭范围内的网络覆盖，适合充当家庭中的主导网络，家里的其他具备WiFi功能的设备，如电视机、影碟机、数字音响、数码相框、照相机等，都可以通过WiFi建立通信连接，实现整个家庭的数字化与无线化，使人们的生活变得更加方便与丰富。

2．WiFil作方式

WiFi定义了两种类型的设备。一种是无线站。通常通过一台PC机加上一块无线网卡构成。另一种称为无线接入点(Ac-cess Point，AP)，它的作用是提供无线和有线网络之间的桥接。一个无线接入点通常由一个无线输出口和一个有线的网络接口（802.3接口）构成，桥接软件符合802.ld桥接协议。接入点就像是无线网络的一个无线基站，将多个无线的接入站聚合到有线的网络上。

WiFi定义了两种模式：infrastructure模式和ad hoc模式。m-frastructure模式，即无线网络至少有一个和有线网络连接的无线接入点，还包括一系列无线的终端站。由于很多用户需要访问有线网络上的设备或服务，所以基本上都会采用这种模式。ad hoc模式，也称为点对点模式（pear to pear模式）或IBSS(In-dependent Basic Service Set).3．家庭无线网络中的WiFi的实现

3.1 以家庭网关为核心的家庭网络结构

为了实现家庭内部网络与外部Internet相连互通，在家庭内网和外部Internet之间需要一个家庭网关。该网关是整个家庭无线网络系统的核心部分，它一方面完成家庭无线网络中各种不同通信协议之间的转换和信息共享，并且同外部网络进行数据交换，另一方面还负责对家庭中网络终端进行管理和控制。家庭中的网络终端也通过这个网关与外部网络连通。实现交互和信息共享。同时，该网关还应有防火墙能力，能够避免外界网络对家庭内部网络终端设备的非法访问和攻击。其结构如图1所示。

3.2 WiFi技术在家庭无线网络中的实现

在家庭网络中，WiFi主要应用在各种信息家电和家庭网关上。我们可以使用个人电脑、手持网络终端或者遥控器与家庭网关进行连接，并通过家庭网关对各种信息家电实施有效的管理和控制。因此，可以采用客户一服务器体系结构。网关充当服务器的角色，控制设备对各种信息家电的控制也通过网关完成。这样有利于实现胖服务器—瘦客户端的结构。

3.2.1家庭网关模块 家庭网关是我们整个网络的核心部件。所有的信息家电以及控制设备都要连接到这个网关上。同时，网关还要与外部Intemet互连。那么网关需要实现WiFi，并提供如TCP/IP、HTIP、WebServer等高层应用和图形用户界面。完成此功能的协议结构如图2所示。其应用层采用统一设备管理协议(UniversalDevice Control Protocol，UDCP)，用

3来进行整个网络中设备的添加、删除、状态查询、参数配置等管理和控制。UDPC采用客户一服务器结构，服务器端位各信息家电和控制设备，客户为家庭网关。

家庭网关基于嵌入式Linux进行架构。由嵌入式Unux系统实现WiFi功能，并提供图形用户界面和TCP/IP、HTTP、Web-Server高层应用。用户可以通过身份鉴别后登录家庭网关，并使用系统提供的图形控制界面对信息家电进行控制和管理。

家庭网关同时支持嵌入式Web服务器。当我们合法登录后，就可以使用该服务器提供的Web页面对网络中的各种信息家电进行管理和控制。嵌入式的Web服务器可选用boa，它是嵌入式Lmux下应用最为广泛的HTTP服务器程序，功能全面。并且能够很好的支持CGI技术进行服务器端的扩展。而且boa支持大家广泛熟悉的C语言来实现CCI程序。

家庭网关启动后，完成系统的初始化，并加载相关的服务。将接收到的用户的控制或查询命令进行处理，CCI程序将命令转换成为UDCP报文，通过WiFi模块发送给网络中的信息家电或控制设备。同时，家庭网关还通过WiFi来接收信息家电的当前状态信息，通过处理后将其反馈给控制设备，以便用户使用。

3.2.2信息家电模块

信息家电上的WiFi功能有两种实现模式。一种是信息家电自身带有WiFi功能。这是理想的状态。现在已经有很多家用电器比如电视机、DVD等都已经具备了此功能。第二种是对原本不带WiFi功能的家用电器进行WiFi扩展。可选用Rabbit公司的WiFi核心模块和其相应的开发包进行相关扩展。由于信息家电的高端功能都由家庭网关来完成，所以可以不用实现WiFi的上层协议，只实现对其的控制。

信息家电将自身采集到的各种状态信息传递给其自身的或者是扩展的微控制器，微控制器接收到这些数据后将其转换成UDCP报文，并通过WiFi模块将其发送给家庭网关。同时，信息家电还通过WiFi模块接受来自家庭网关的信息，处理后转换成对家电的控制或查询，并将其随后的状态信息由WiFi模块反馈给家庭网关。

4．结束语

现在越来越多的家用电器及电子产品开始支持WiFi功能。WiFi的普及以及相关软件的发展将会使家用电器完成功能上的飞跃。通过网络将各种家电连接，可实现功能上的重构和资源的再配置。

随着网络的普及和推广，将家庭中的各种带有网络功能的家用电器通过无线技术连接成局域网络，并与外部Internet相连，构成智能化、多功能的现代家居智能系统将会成为新的流行趋势。

参考文献：

[1]唐思敏．WIFI技术及其应用研究[J]，福建电脑．2009，(10):59-60．

第四篇：项目技术报告(应用研究)格式

项目技术报告（应用研究）1.项目研究背景

1.1项目由来（或研究背景）

1.2国内外研究现状

2.研究思路与技术方案

3.研究内容及方法（重点写）

3.1实验室研究

3.2中试实验过程

3.3环保及“三废”处理

4.研究结果及创新点

5.存在问题

6.应用推广情况

7.参考文献

项目技术报告（基础研究）

1.项目研究背景

1.1项目由来（或研究背景）1.2国内外研究现状

2.研究背景、应用领域、作用意义

3.技术方案、技术原理、技术特征、总体性能指标3.1技术方案 3.2技术原理 3.3技术特征 3.4总体性能指标 4.研究试验内容（重点写）5.项目的先进性和创造性 6.参考文献

项目研究工作报告

主要说明项目研究过程以及取得的成果

1、任务来源与研究目标

2、研究过程

3、工作中取得的成绩

4、人员分工贡献大小

5、经费使用

6、成果权属

效益分析报告

包括：主要技术经济指标、分析研究内容、预计达到的经济指标、投入劳动量、经济分析（价格、实际收支等，经费总算及课题实际总支出的分析比较）技术效果、经济、社会效益和结论等。经济效益主要是指直接经济效益、潜在经济效益和二次经济效益。直接经济效益是成果应用后获取的效益。二次经济效益是他人应用成果后产生的效益。潜在经济效益是在适用范围内推广应用可能取得的效益。社会效益是指对社会的影响，例如环境和生态条件改善等。

以上材料没有非常严格固定的格式，只要包含了规定的几个方面即可。往往根据自己的实验、成果特点来编写，尽量将自己的工作及成果反应全面即可。

第五篇：关于机电一体化技术及其应用研究

摘要:讨论了机电一体化技术对于改变整个机械制造业面貌所起的重要作用，并说明其在钢铁工业中的应用以及发展趋势。

关键词：机电一体化 技术 应用机电一体化技术发展

机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合，其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展，其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。

1.1 数字化 微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础，如不断发展的数控机床和机器人；而计算机网络的迅速崛起，为数字化设计与制造铺平了道路，如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。

1.2 智能化 即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能，设置智能I/O接口和智能工艺数据库，会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展，为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。

1.3 模块化 由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元；具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样，在产品开发设计时，可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。

1.4 网络化 由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品，现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能，利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统，使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处，因此，机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。

1.5 人性化 机电一体化产品的最终使用对象是人，如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要，机电一体化产品除了完善的性能外，还要求在色彩、造型等方面与环境相协调，使用这些产品，对人来说还是一种艺术享受，如家用机器人的最高境界就是人机一体化。

1.6 微型化 微型化是精细加工技术发展的必然，也是提高效率的需要。微机电系统(Micro Electronic Mechanical Systems，简称MEMS)是指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路，直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自1986年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针，1988年美国加州大学Berkeley分校研制出第一个微电机以来，国内外在MEMS工艺、材料以及微观机理研究方面取得了很大进展，开发出各种MEMS器件和系统，如各种微型传感器（压力传感器、微加速度计、微触觉传感器），各种微构件（微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等）。

1.7 集成化 集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合，又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率，应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次，使系统功能分散，并使各部分协调而又安全地运转，然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来，使其性能最优、功能最强。

1.8 带源化 是指机电一体化产品自身带有能源，如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能，因而对于运动的机电一体化产品，自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。

1.9 绿色化 科学技术的发展给人们的生活带来巨大变化，在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以，人们呼唤保护环境，回归自然，实现可持续发展，绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求，机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境，产品寿命结束时，产品可分解和再生利用。机电一体化技术在钢铁企业中应用

在钢铁企业中，机电一体化系统是以微处理机为核心，把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来，采用组装合并方式，为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件，增强系统控制精度、质量和可靠性。机电一体化技术在钢铁企业中主要应用于以下几个方面：

2.1 智能化控制技术(IC)由于钢铁工业具有大型化、高速化和连续化的特点，传统的控制技术遇到了难以克服的困难，因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经网络等，智能控制技术广泛应用于钢铁企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面，如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、炼钢———连铸———轧钢综合调度系统、冷连轧等。

2.2 分布式控制系统(ＤCS)分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的发展，分布式控制系统的功能越来越多。不仅可以实现生产过程控制，而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能，成为一种测、控、管一体化的综合系统。ＤCS具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。ＤCS是监视集中控制分散，故障影响面小，而且系统具有连锁保护功能，采用了系统故障人工手动控制操作措施，使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比，其功能更强，具有更高的安全性，是当前大型机电一体化系统的主要潮流。

2.3 开放式控制系统(OCS)开放控制系统(Open Control System)是目前计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持，按此标准设计的系统，可以实现不同厂家产品的兼容和互换，且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联，实现控制与经营、管理、决策的集成，通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联，实现测量与控制一体化。

2.4 计算机集成制造系统(CIMS)钢铁企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体，用以实现从原料进厂，生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。目前钢铁企业已基本实现了过程自动化，但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理，难以适应现代钢铁生产的要求。未来钢铁企业竞争的焦点是多品种、小批量生产，质优价廉，及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存，加速资金周转，实现生产、经营、管理整体优化，关键就是加强管理，获取必须的经济效益，提高了企业的竞争力。美国、日本等一些大型钢铁企业在20世纪80年代已广泛实现CIMS化。

2.5 现场总线技术(ＦBT)现场总线技术(Ｆieｄ Bus Technology)是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术(如4～20mA，ＤC直流传输)就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致ＤCS的变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表，如智能变送器、智能执行器、现场总线化检测仪表、现场

总线化PLC(Programmable Logic Controller)和现场就地控制站等的发展。

2.6 交流传动技术 传动技术在钢铁工业中起至关重要的作用。随着电力电子技术和微电子技术的发展，交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性，电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动，数字技术的发展，使复杂的矢量控制技术实用化得以实现，交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎，应用不断扩大。