紅外探測器技術的發展以及在架空路線系統檢測中的應用

　   一、紅外探測器技術進展

　　紅外探測器是熱成像技術的核心。探測器的技術水平決定了熱成像的技術水平。探測器從早期的酉到多元素，從多元素到焦平面，經歷了一個緩慢的過程。通過光學和機械掃描，使用單個紅外氣體探測器可以獲得目標的熱像，使用多元紅外探測器可以提高系統的性能。

　　在紅外技術、材料技術和微電子技術的推動下，紅外探測器正迅速向焦平面組件發展。FPA有兩個特點:一是探測元數量非常多，達到10-10個探測元，因此可以直接放置在望遠鏡的焦平面上，不需要光學和機械掃描結構;另一個是與探測器芯片互連的集成電路，用于讀取和處理探測器信號。

　　二、紅外熱像儀的分類

　　根據采用的檢測技術和冷卻方法紅外熱像儀，有以下三種類型：

　　(1)機組光機掃描式采用機組紅外檢測技術和液氮制冷。它結構簡單，是早期產品。目前使用的大多數醫用紅外熱像儀都是這種類型。

　　(2)電冷卻式紅外熱像儀采用焦平面紅外探測技術和Sterning內循環冷卻成像。但是，它噪音大，易磨損，壽命短，冰箱更換成本高。

　　(3)非制冷焦平面陣列型采用世界先進的非制冷焦平面陣列技術，可批量生產。大大降低了組件的成本和復雜性，提高了可靠性，掃描速度快，沒有噪音，可以長時間連續工作。體積小，重量輕，攜帶方便，是理想的發展目標。

　　便攜式熱像儀使用靈活，可在任何地方使用。在線紅外熱像儀需要固定安裝，一般只能看到固定區域內的紅外熱圖像。

　　鐵路中的架空線系統將電能傳輸到電力機車。其質量和工作狀態直接影響鐵路的運輸能力和安全性。紅外熱像儀在鐵路架空線路系統的監控中起著至關重要的作用：在屋頂安裝熱紅外攝像機，實時監測架空線路系統的溫度，并記錄架空線路系統的高溫值和故障點的時間位置，以便維護人員及時修復， 以避免電源中斷和運輸癱瘓。

　　三、紅外熱像儀在架空線路系統監測中的主要應用

　　1.架空線路系統中接觸網的監控架空接觸網受機械張力影響，容易過熱導致連接故障。接觸線在加熱拉伸時失去壓力并變得松弛，導致電線被堵塞等。使用工業紅外熱像儀連續收集接觸網地理位置、測量值或工作狀態上每個測量點的溫度數據。如果發生異常，將自動生成警報，提醒工作人員及時處理設備故障，將危險消除在萌芽狀態。

　　2.受電弓的監測

　　由于受電弓裝置暴露在高速列車頂部，因此無法安裝保護裝置。列車高速運行時，列車上的力很復雜，因此很容易發生故障。專業紅外熱像儀可以實時觀察高速行駛列車上的受電弓表面熱狀態分布。然后它將定位并診斷受電弓異常。通過熱圖像分析，分析設備缺陷，及早預警潛在故障，確保鐵路運輸安全有序進行。

　　四、紅外熱像儀在架空線路系統監控中的獨特優勢

　　1、紅外熱像儀可以實現24小時監測，通常可以在惡劣的氣候環境中工作，對低溫環境具有超強的防護能力，耐高溫高濕。

　　2、紅外非接觸式在線測溫功能，無需停止操作，即可自動捕捉全屏或部分區域最熱點。它發現問題效率高，沒有盲點。

　　3、工業熱像儀采用專業PC軟件，可實現多臺設備的在線實時監控和數據采集，快速準確地確定故障點的溫度和位置，保證設備的正常運行和維護工作的順利開展。

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