H3红外热成像仪 说明手册.pdf 
H3红外热成像仪 说明手册.pdf
H3 系列 产品手册 此内容目的在于确保用户正确使用热像仪产品，以避免人身危险或财产损失。在使 用本产品之前，请认真阅读此说明手册并妥善保存以便日后查阅参考。 如下所示，注意事项分为“警告”和“注意”两部分： 警告：无视警告事项，可能会导致死亡或严重伤害 注意：无视注意事项，可能会导致伤害或财产损失 警告事项 请使用满足 SELV（安全特低电压）要求的电源，并按照 IEC60950-1 符合 Limited Power Source（受限制电源）的额定电压为 12V 直流电源供应。 如果热像仪工作不正常，请联系供应商。未经授权，不要以任何方式拆卸或修 改本产品（未经许可的维修所导致的问题，我司概不负责）。 为减少潜在火灾或漏电风险，请勿把本产品未加防护放置在室外使用。 设备室外安装需要专业的服务人员，并遵守当地法规。 安装在高空时，请确保安装后，连接可以承受重力方向 60 牛顿的拉力。 注意事项 给热像仪上电前，请确保供电电源正常工作。 避免将热像仪镜头直视太阳、激光器、电焊机等高强度辐射源。 激光束会大概率烧毁红外传感器。在系统中包含激光装置时，确保任何时候红 外传感器不要暴露在激光束之下。 本产品包含精密的光学镜头和对静电敏感的电路，请不要随意扔放、敲打，避 免直接摔落至硬物表面或受到强烈冲击。请注意静电防护，以免对机器造成损 伤，损坏。 请勿拧下镜头直接接触红外传感器。若有必要清洁，请用专业镜头布沾酒精后 轻拭尘污，或用清洁用吹气球清洁。当热像仪长期不工作时，请将镜头盖合上， 以保护光学系统。 避免将热像仪置于潮湿、多尘、极热、极冷、强电磁辐射场所。 第 II 页 www.toprie.com 为避免热量堆积，保持热像仪外壳良好接触金属支撑物或产品四周通风流畅。 任何时候不可让液体流入热像仪。 运送热像仪时，推荐用出厂包装进行保护运输。 第 III 页 www.toprie.com 目 录 1. 产品简介······················································································· 1 2. 交货清单······················································································· 2 3. 产品接口······················································································· 3 4. 操作指南······················································································· 5 4.1 使用 IRTool 连接热像仪··································································· 5 4.2 使用 VLC 连接热像仪······································································ 6 4.3 模拟视频监视器连接热像仪····························································· 8 5. 产品参数······················································································· 9 6. 订货信息······················································································ 13 7. 常见故障排查················································································15 附录·····································································································17 第 IV 页 www.toprie.com 1. 产品简介 H3 系列红外热像仪是高性能、高准确度的在线式测温型红外热像仪。H3 系列 红外热像仪选用进口探测器，工作稳定、性能卓越，配合独有的测温校正算法和易 用的用户界面，使得 X 系列红外热像仪成为质量控制、热源监测、安防夜视、设备 维护等应用领域的首选产品。X 系列红外热像仪可根据用户实际需求选配多种接口 和参数，用户无需为不用功能支付额外成本，极大提高用户采购灵活性，有效保护 用户投资。 H3 系列红外热像仪体积小巧、重量轻、接口丰富，并配有功能丰富的终端软件 和简单易用的 SDK 包，无论是单独使用还是二次集成开发，都能满足用户差异化的 应用需求。 第 1 页 www.toprie.com 2. 交货清单 H3 系列热像仪物料清单如下： 物料 数量 备注 防水仪器箱 1个 H3 系列红外热像仪 1台 红外镜头 1个 标配 f25F1.0 镜头 电源适配器 1套 AC110/220V 转 DC12V/5A 电源适配器 网线 1根 标配 3m 长度(依型号而定) 接插端子 2个 用于外部接口连接和转接(依型号而定) 产品合格证 1张 保修卡 1张 U盘 1个 包含软件安装包和软件操作手册 交货清单中不包括电脑配件，您可以自行购买配套电脑，推荐您购买具有良好 显示效果的显示屏和处理器性能较好的机箱。如果您使用模拟视频较多，请确认显 示屏以及数据采集卡的效果和性能。 第 2 页 www.toprie.com 3. 产品接口 机械接口 H3 系列红外热像仪外观（图中搭配焦距 f=25mm 的电动镜头）尺寸如下图所示： 图 3.1 产品外观尺寸 H3 系列红外热像仪可以固定在标准三脚架上（接口为 UNC 1/4-20），也可以通 过转接板固定在不同云台内，下图为 X 系列产品的机械接口： 图 3.2 机械安装孔尺寸 电气接口 H3 系列红外热像仪包含电源输入、以太网、模拟视频、GPIO 等多种电气接口， 接口电气规范如下： 第 3 页 www.toprie.com 接口名称 DC12V 电源指示灯 以太网 电气规范 允许输入 9~15V、纹波小于 200mV 的直流电源，内部带过压和反 接保护，长时间过压和反接将导致保护电路失效 正常工作时电源指示灯为绿色 标准 100/1000M 以太网接口，RJ45 规范。当通过输入成功复位热 像仪至出厂设置后，黄绿两指示灯会同时短暂熄灭后亮起 支持 NTSC/PAL 制式，BNC 接口。配有 BNC 至 AV 转接端子适配不 模拟视频接口 同显示设备。需要在软件中启用模拟视频后才可在该端口输出模 拟视频信号 RS485 接口 电动镜头接口 符合标准 RS485 电气规范，可与其他支持 RS485 设备通信或组网， 例如云台、PC、GPS 模块等 支持 12V 电平的电动镜头 1 路磁隔离输入，当输入电平位于[0,1]V 时，输入逻辑 0；当输入 输入接口 电平位于[1,3.3]V 时，输入逻辑 1 当输入逻辑 0 时间超过 6 秒后，热像仪恢复成出厂设置 输出接口 公共地 1 路继电器输出，常开型，最大支持 1A/24VDC。可作为报警输出、 自定义输出等 系统地，作为系统互联的公共地线 各个接口名称与热像仪后壳丝印对应如下： 图 3.3 接线端子示意图 从左往右依次为：RS485-，RS485+，输入接口，公共地，输出接口 1，输出接 口 2，电动镜头负极，电动镜头正极。 短接 IN 和 G 接口超过 6 秒，热像仪恢复出厂设置，两个以太网指示灯同时短 暂熄灭后亮起即复位成功。 第 4 页 www.toprie.com 4. 操作指南 4.1 使用 IRTool 连接热像仪 为帮助用户快速使用 H3 系列红外热像仪产品（以下简称热像仪）及 IRTool 软 件，用户可按照如下步骤快速操作： 1. 安装微软.NET Framework 4.0 补丁包，拷贝 IRTool 文件夹至电脑端。参见 《IRTool 软件用户手册》中 2.3 安装 IRTool。 2. 给热像仪插上 DC 12V 电源，用网线将热像仪与 PC 端的以太网口连接，配置 电脑网卡为静态 IP。或将产品直接接入用户电脑所在局域网，则无需配置 电脑网卡成静态 IP。网线直连模式及静态 IP 具体设置见下图，参见《IRTool 软件用户手册》中 3.1 运行 IRTool。 图 4.1 网线直连拓扑图 图 4.2 配置电脑网卡为静态 IP 第 5 页 www.toprie.com 3. 运行 IRTool.exe，搜索并连接热像仪，选择在线观测模式，根据视场内景物 远近，调节镜头焦距，直至成像清晰，观测红外图像。参见《IRTool 软件用 户手册》中 3.3 测温对象编辑。 4. 如果需要保存数据，点击保存或者录制按键，即可保存至指定位置。参见 《IRTool 软件用户手册》中 3.3 测温对象编辑。 5. 选择离线分析模式，找到文件所保存路径，即可分析红外数据，生成报告。 参见《IRTool 软件用户手册》中 4.2 单帧温度分析。 U 盘包含的《IRTool 软件用户手册》更加详细和清楚地讲解了上述过程。用户 如对上述步骤存疑，可结合《IRTool 软件用户手册》内容进一步了解本产品。 4.2 使用 VLC 连接热像仪 对于 H3 系列产品，可以通过支持 RTSP 的软件和设备浏览红外视频，测量物体 温度。可直接接入海康威视等主流厂家的 NVR 设备。 VLC 是优秀的开源播放器，可以播放 MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、DivX、DVD/VCD、 等视频格式，也可以用于播放网络串流及本机多媒体档案播放。下面以 VLC 软件配 置为例，进行流媒体播放功能演示。 VLC 参数配置，菜单导航：工具->偏好设置->左下角勾选全部 图 4.3 配置 VLC 参数 第 6 页 www.toprie.com VLC 打开流媒体，菜单导航：媒体->打开网络串流，输入网络串流地址： rtsp://192.168.1.103/h264，其中 192.168.1.103 为所要连接热像仪 IP，可通过 IRTool 获取。点击播放即可浏览红外视频。本产品亦可接入海康、大华的 NVR 产品。 图 4.4 打开网络流媒体 图 4.5 VLC 播放网络流媒体 第 7 页 www.toprie.com 4.3 模拟视频监视器连接热像仪 对于 H3 系列产品，可以直接接入支持 PAL/NTSC 的设备中。 模拟视频画面支持显示最高/最低温度的温度值和位置信息；支持添加最多 8 个测温对象，显示各个测温对象的最高/最低温度的温度值和位置信息。 测温对象的添加和热像仪参数设置可以通过网络接口或者串口实现，具体添加 方式详见文档《热像仪串口开发说明》和相关产品的 SDK 文档。 第 8 页 www.toprie.com 5. H3 系列产品参数 型号参数 型号 H3640D H3384D H3160A 红外分辨率 640x480 384x288 160x120 17um 像素尺寸 帧频 30Hz 50Hz NETD ≤50mK@25℃ 工作波段 8~14um 视场角 详见“H3 系列热像仪镜头列表” 角分辨率 测温范围 多种可选，-20～150℃，10～50℃，0～300℃等 测温精度 ±2℃或±2%，可提升至±0.4℃ 通用参数 图像 成像距离 测温模板 约 20 倍焦距至无穷远 支持全局高低温追踪，支持点、线、多边形测温模板，支持模板内 高低温追踪 图像增强 自适应拉伸、手动增强、电子倍焦 调色板 白热、黑热、铁红、红饱和等多种调色板 调焦方式 电动/手动，电动镜头支持自动对焦 数据 单帧温度 带温度信息的 JPG 图片格式 温度流 全辐射温度信息存储 视频 H.264 标准视频格式，兼容通用视频播放软件 第 9 页 www.toprie.com 电气接口 电源 DC9~15V，典型功耗 2.5W@25℃ 模拟视频 NTSC/PAL 以太网 100/1000Base，支持 TCP、UDP、IP、DHCP、RTSP、ONVIF 等协议， 提供 SDK 开发包 串口 RS485，支持 Pelco 云台控制协议 电动镜头 支持 12V 电动镜头 GPIO 1 路磁隔离输入，1 路继电器输出 环境参数 工作温度 -10～+60℃ 储存温度 -40ºC～+85℃ 湿度 非冷凝 10%～95% 外壳防护 IP54 抗冲击性 25G 抗振动性 2G 机械参数 重量 240g（不含镜头） 尺寸 59(L)*58(W)*67(H)mm（不含镜头） 安装 1 个 1/4 UNC-20、4 个 M3 螺纹安装孔 第 10 页 www.toprie.com H3 系列热像仪测温范围列表 测温范围 测温精度 NETD -20~150℃ ±2℃或±2% 50mK 0~300℃ ±2℃或±2% 70mK 60~600℃ ±2℃或±2% 50/90mK 100~1000℃ ±2% --- 160~1600℃ ±2% --- 客户定制 H3 系列热像仪镜头列表（以 X384D 产品为例） 探测距离 探测距离 识别距离 识别距离 辨认距离 辨认距离 焦距 视场角 角分辨率 4mm 97° x 71° 4.25mrad 361 117 90 29 45 15 5mm 67° x 50° 3.4mrad 451 147 113 37 56 18 7mm 51.2° x 38.5° 2.4mrad 639 208 160 52 80 26 10mm 36° x 27° 1.7mrad 902 294 225 74 113 37 15mm 24.6° x 18.6° 1.1mrad 1353 441 338 110 169 55 17mm 21.7° x 16.4° 1.0mrad 1533 500 383 125 192 63 25mm 14.9° x 11.2° 0.68mrad 2255 735 564 184 282 92 40mm 9.3° x 7.0° 0.43mrad 3608 1176 902 294 451 147 50mm 7.5° x 5.6° 0.34mrad 4510 1471 1127 368 564 184 60mm 6.2° x 4.7° 0.28mrad 5412 1765 1353 441 676 221 （车辆）/m （人）/m （车辆）/m （人）/m （车辆）/m （人）/m 如需其他焦距请咨询 假设天气晴朗，大气的能见度为正常水平，无明显的雾或霾，在规定距离处读 取目标的概率为 50%。 假设人物的宽度为 0.5m，高度为 1.8m，临界尺寸为 0.75m；车辆的临界尺寸为 2.3m。 第 11 页 www.toprie.com 根据红外图像的约翰逊准则，假设： 探测目标需要在临界方向上成像不少于 1.5 个像素。 识别目标需要在临界方向上成像不少于 6 个像素。 辨认目标需要在临界方向上成像不少于 12 个像素。 实际探测距离因热成像摄像机的设置、环境条件、用户经验、监视器或显示器 类型的不同而有所差异。 第 12 页 www.toprie.com 6. 订货信息 H3 384D 150 MF25 -10 型号名 H3 系列，在线式红外测温热像仪 探测器类型 160A: 160x120,17um,非晶硅 384D: 384x288,17um,非晶硅 640D: 640x480,17um,非晶硅 测温范围 150: -20~150℃ 300: 0~300℃ 600: 60~600℃ 615: -20~150℃和 60~600℃ 1000: 100~1000℃ 1600: 160~1600℃ 镜头信息 M：手动镜头 E：电动镜头 W：无热化镜头 Z：针孔镜头 J ：带位置记忆的电动镜头 F25:镜头焦距为 25mm 接口信息 1 -10：网络 10Hz○ 2 -SP：网络 1Hz○ 无：网络 50Hz（X160A，X384D） 网络 30Hz（X640D） 3 -AP：串口+模拟视频○ 1 -10：以太网发送全帧辐射温度的速率为 10Hz，其他功能与标准产品一致。 注：○ 2 -SP：以太网发送全帧辐射温度的速率为 1Hz，其他功能与标准产品一致。 ○ 3 -AP：可通过串口设置和修改设备参数、获取当前画面中任意点温度和最高温 ○ 第 13 页 www.toprie.com 度和设置报警门限温度等。 例如，某客户要选取一款 384x288 分辨率的固定安装式红外测热像仪，17um 像素尺寸，大致测温范围为 0~300℃，搭配焦距为 25mm 的电动镜头，帧频为 10Hz， 那么对应的型号为 H3384D300EF25-10。 如果您希望选购的产品不在以上参数之列，请来电咨询。 第 14 页 www.toprie.com 7. 常见故障排查 当热像仪工作过程中出现下表所列故障时，请先按推荐操作解决故障。如无法 解决，请联系供应商。 表 7.1 常见故障排查 故障现象 预估原因 热像仪未接入电脑所在局域网 无法搜索到热像仪 直连未正确配置静态 IP 忘记热像仪静态 IP 电源指示灯不亮 网口指示灯异常 模拟视频无输出 解决办法 将热像仪接入电脑所在局域 网内 参考电脑端静态 IP 配置方法 恢复出厂设置 具体操作见表格下方 未接入电源适配器 接入电源适配器 电源适配器故障 更换电源适配器 一端未插入网线 确认网线连接 网线损坏 更换新网线 热像仪网络接口损坏 联系供应商 未设置模拟输出 更改软件设置 确认视频线连接，检查视频 模拟视频效果差 图像未达理想效果 视频线连接异常 线连接头处是否松动或接触 不良 模拟视频采集卡故障 更换模拟视频采集卡 未调焦清晰 手动或电动调焦至成像清晰 超过测温量程 更换热像仪或缩小测温范围 挡板机械故障 联系供应商 场景温差太小 环境温度急剧变化 图像卡顿 网络质量差 连接后无法传输图 热像仪自动重启中 像 未知原因 更换高性能热像仪或更改场 景选项 软件手动挡板校零 增加热像仪可使用的网络带 宽 等待大约 10s 再搜索热像仪 重启热像仪和软件 第 15 页 www.toprie.com 软件无响应 数据传输冲突 等待响应 未知原因 重启软件 恢复出厂设置（复位）操作：将热像仪如下图所示放置，接通电源，用导电工具（如 镊子）连接第三与第四端口（从左往右数）大约 6 秒钟，以太网黄绿指示灯同时短 暂熄灭后亮起即成功恢复出厂设置。 第 16 页 www.toprie.com 附录 红外热像测温技术就是通过红外探测器接收被测物体的红外辐射，再由信号处 理系统转变为目标的视频热图像的一种技术。它将物体的热分布转变为可视图像， 并在监视器上以灰度或伪彩显示出来，从而得到被测物体的温度分布场信息。 由于红外热像仪属于窄带光谱辐射测温系统，使用其进行温度测量时所测得的 物体表面温度，不是直接测量得到的，而是以测到的辐射能计算出来的。因此，实 际测量时，测量精度受被测表面的发射率和反射率、背景辐射、大气衰减、测量距 离、环境温度等因素的影响。 常见物体发射率表 金属 材料 温度℉(℃） 发射率 材料 温度℉(℃） 发射率 铝(未氧化) 77(25) 0.02 铅(抛光) 500(260) 0.07 铝(未氧化) 212(100) 0.03 铅(粗糙) 100(38) 0.43 铝(未氧化) 932(500) 0.06 铅(氧化) 100(38) 0.43 铝(氧化) 390(199) 0.11 镁 500(260) 0.10 铝(氧化) 1110(599) 0.19 氧化镁 1820(1000) 0.16 铝(高度抛光) 212(100) 0.09 汞 212(100) 0.10 铝(商品铝材) 212(100) 0.09 银(抛光) 212(100) 0.01 黄铜 476(247) 0.03 钢(冷轧) 212(100) 0.80 冰铜 68(20) 0.07 低碳钢(抛光) 75(24) 0.10 黄铜(氧化) 392(200) 0.61 低碳钢(光滑) 75(24) 0.12 黄铜(氧化) 752(400) 0.60 钢(氧化) 75(24) 0.80 碳灯丝 500(260) 0.95 钢(未氧化) 212(100) 0.08 石墨 212(100) 0.76 铁锈 75(24) 0.65 石墨 572(300) 0.75 铸铁(氧化) 392(200) 0.64 氧化亚铜 100(38) 0.87 铸铁(未氧化) 212(100) 0.21 氧化亚铜 500(260) 0.83 熟铁(光滑) 100(38) 0.35 铁(氧化) 212(100) 0.74 锡(非氧化) 212(100) 0.05 铁(氧化) 932(500) 0.84 马口铁(光面) 212(100) 0.08 第 17 页 www.toprie.com 钨(未氧化) 212(100) 0.03 镀锌 100(38) 0.28 钨(老化) 1000(538) 0.11 锌(抛光) 500(260) 0.02 材料 温度℉(℃） 发射率 非金属 材料 温度℉(℃） 发射率 砖坯 68(20) 0.90 砂岩 100(38) 0.67 石棉 68(20) 0.92 锯屑 68(20) 0.75 板材 100(38) 0.96 丝绵 68(20) 0.78 水泥 100(38) 0.96 雪(细粒) 20(-7) 0.72 布料 199(93) 0.90 雪(粗粒) 18(-8) 0.89 纸张 68(20) 0.93 金刚砂 392(200) 0.90 石板 68(20) 0.97 地表 68(20) 0.38 路面沥青 100(38) 0.93 已耕作农田 68(20) 0.38 灰砖 2012(1100) 0.75 烟灰 68(20) 0.75 花岗岩 68(20) 0.45 乙炔 75(24) 0.97 砾石 68(20) 0.28 樟脑 75(24) 0.94 石膏 68(20) 0.85 蜡烛 250(120) 0.95 光面冰 32(0) 0.97 煤 68(20) 0.95 糙面冰 32(0) 0.98 水 100(38) 0.95 白漆 75(24) 0.95 水玻璃 68(20) 0.96 黑漆 75(24) 0.96 木头 68(20) 0.85 红漆 75(24) 0.91 大理石 100(38) 0.95 石灰石 100(38) 0.95 硬橡胶 74(23) 0.94 第 18 页 www.toprie.com