非接觸式智能鍋爐液位視頻監(jiān)控報警系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了用于鍋爐高溫環(huán)境條件下的非接觸式智能鍋爐液位視頻監(jiān)控報警系統(tǒng)，它包括鍋爐系統(tǒng)、工業(yè)攝像頭、視頻采集模塊、通信模塊、遠(yuǎn)程終端、嵌入式控制系統(tǒng)平臺、報警模塊、驅(qū)動模塊和控制模塊、視頻監(jiān)視驅(qū)動模塊，工業(yè)攝像頭與視頻采集模塊將鍋爐系統(tǒng)的雙色水位計顏色進(jìn)行采集，嵌入式監(jiān)測控制系統(tǒng)平臺將采集到的信號進(jìn)行處理，通過通信模塊傳輸至遠(yuǎn)程終端模塊顯示，同時根據(jù)鍋爐水位設(shè)置的運行上下限，自動通過驅(qū)動模塊和控制模塊，去調(diào)節(jié)鍋爐控制器，完成鍋爐水位的高低調(diào)整，保證鍋爐的安全運行。同時通過視頻監(jiān)視驅(qū)動模塊連接現(xiàn)場監(jiān)視器，在現(xiàn)場通過視頻實現(xiàn)對高溫鍋爐的安全運行進(jìn)行實時監(jiān)視。
【專利說明】非接觸式智能鍋爐液位視頻監(jiān)控報警系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種用于高溫環(huán)境下鍋爐的非接觸式智能鍋爐液位視頻監(jiān)控報警系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]鍋爐系統(tǒng)是工業(yè)生產(chǎn)過程中必不可少的設(shè)備之一，為保證鍋爐運行安全，必須實時掌握鍋爐內(nèi)部水位情況，一般由于鍋爐采用金屬制造，不透明，無法通過人眼直接進(jìn)行觀測。通常采用雙色水位連通儀，利用光在水中和蒸汽中具有不同的折射率，發(fā)生全反射的臨界角度不同的物理原理，通過雙色水位連通儀上產(chǎn)生的汽紅水綠顏色特征，來測量鍋爐內(nèi)部水位數(shù)據(jù)，但由于鍋爐溫度高、安裝位置要求，使得觀測人員不便于近距離觀測，同時人眼觀測角度受到限制易造成誤判。為解決這一問題，實際應(yīng)用中通常在水位儀前放置一臺攝像機，將攝像機視頻信息通過電纜傳輸?shù)竭h(yuǎn)程終端進(jìn)行監(jiān)視，從而實現(xiàn)對現(xiàn)場鍋爐運行水位的監(jiān)視。但由于在工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境多鍋爐復(fù)雜背景條件下，使人工實時監(jiān)測每臺鍋爐運行水位狀態(tài)變得困難，為解決高溫鍋爐實時準(zhǔn)確的水位運行監(jiān)控的需求，構(gòu)建一種能夠智能地對鍋爐內(nèi)部水位情況進(jìn)行實時監(jiān)測并具體超限報警功能的智能液位視頻監(jiān)控系統(tǒng)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于高溫環(huán)境下非接觸式智能鍋爐液位視頻監(jiān)控報警系統(tǒng)，它不僅能夠通過工業(yè)攝像頭對鍋爐內(nèi)部運行水位狀態(tài)實時進(jìn)行測量及控制，亦可實現(xiàn)對鍋爐運行水位超限的報警，實現(xiàn)對鍋爐內(nèi)部運行水位狀態(tài)的實時監(jiān)控與報警。
[0004]本實用新型解決上述技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是:一種用于高溫環(huán)境下非接觸式智能液位視頻監(jiān)控報警系統(tǒng)，它包括工業(yè)攝像頭、視頻采集模塊、嵌入式控制系統(tǒng)平臺、通信模塊、遠(yuǎn)程終端、報警模塊、驅(qū)動模塊和控制模塊、視頻監(jiān)視驅(qū)動模塊，所述工業(yè)攝像頭的輸出端與視頻采集模塊的輸入端相連接，所述視頻采集模塊的輸入端與嵌入式控制系統(tǒng)平臺的輸出端相連接，視頻采集模塊的輸出端與嵌入式控制系統(tǒng)平臺的輸入端相連接；所述遠(yuǎn)程終端通過通信模塊與嵌入式控制系統(tǒng)平臺交換數(shù)據(jù)，所述視頻監(jiān)視驅(qū)動模塊、報警模塊的輸入端分別與嵌入式控制系統(tǒng)平臺的輸出端相連接，所述驅(qū)動模塊和控制模塊的輸入端與嵌入式控制系統(tǒng)平臺的輸出端相連接，驅(qū)動模塊和控制模塊的輸出端與工業(yè)攝像頭和鍋爐控制器的輸入端相連接，所述工業(yè)攝像頭采集鍋爐用雙色水位計的數(shù)據(jù)信息。
[0005]進(jìn)一步，所述的鍋爐用雙色水位計依附于鍋爐系統(tǒng)、鍋爐控制器與驅(qū)動模塊和控制模塊相連接。
[0006]進(jìn)一步，所述的通信模塊采用的是無線通信
[0007]進(jìn)一步，所述的無線通信為GPRS通信模塊或WIFI通信模塊。
[0008]采用了上述技術(shù)方案后，本實用新型中鍋爐系統(tǒng)上的鍋爐用雙色水位計，由它將鍋爐內(nèi)部運行水位通過光折射原理進(jìn)行測量指示，本系統(tǒng)則通過工業(yè)攝像頭與視頻采集模塊將鍋爐用雙色水位計顏色進(jìn)行采集，將視頻采集到的信號傳送至現(xiàn)場的嵌入式監(jiān)測控制系統(tǒng)平臺中，由它對視頻采集數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析、計算得出當(dāng)前鍋爐內(nèi)部運行水位的高度大小值；嵌入式監(jiān)測控制系統(tǒng)平臺集成了顏色數(shù)據(jù)分析、水位高度識別算法運算等諸多處理算法，通過圖像處理方法將鍋爐內(nèi)部運行水位高度信息，通過通信模塊傳輸至遠(yuǎn)程終端模塊顯示，同時也可設(shè)置的根據(jù)鍋爐水位運行上下限，自動通過驅(qū)動模塊和控制模塊，去調(diào)節(jié)鍋爐控制器，完成鍋爐水位的高低調(diào)整，保證鍋爐的安全運行。同時通過視頻監(jiān)視驅(qū)動模塊連接現(xiàn)場監(jiān)視器，在現(xiàn)場通過視頻實現(xiàn)對高溫鍋爐的安全運行進(jìn)行實時監(jiān)視。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型的非接觸式智能液位視頻監(jiān)控報警系統(tǒng)的原理框圖。

【具體實施方式】
[0010]為了使本實用新型的內(nèi)容更容易被清楚地理解，下面根據(jù)具體實施例并結(jié)合附圖，對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0011]如圖1所示，非接觸式智能液位視頻監(jiān)控報警系統(tǒng)，它包括工業(yè)攝像頭、視頻采集模塊、通信模塊、遠(yuǎn)程終端、嵌入式控制系統(tǒng)平臺、報警模塊、驅(qū)動模塊和控制模塊、視頻監(jiān)視驅(qū)動模塊。工業(yè)攝像頭與視頻采集模塊相連接，視頻采集模塊與嵌入式監(jiān)測控制系統(tǒng)平臺相連接，遠(yuǎn)程終端與通信模塊相連接，通信模塊與嵌入式監(jiān)測控制系統(tǒng)平臺相連接，視頻監(jiān)視驅(qū)動模塊與嵌入式控制系統(tǒng)平臺相連接，報警模塊與嵌入式監(jiān)測控制系統(tǒng)平臺相連接，嵌入式監(jiān)測控制系統(tǒng)平臺與驅(qū)動模塊和控制模塊相連接，驅(qū)動模塊和控制模塊與工業(yè)攝像頭相連接。
[0012]智能液位視頻監(jiān)控報警系統(tǒng)中嵌入式系統(tǒng)控制平臺通過循環(huán)控制，實時通過視頻采集模塊完成工業(yè)攝像頭對鍋爐內(nèi)部水位高度圖像信息數(shù)據(jù)進(jìn)行采集處理，嵌入式系統(tǒng)控制平臺將從視頻采集模塊中獲得雙色水位計指示水位圖像信息數(shù)據(jù)，在嵌入式系統(tǒng)內(nèi)部完成圖像信息預(yù)處理算法運算、圖像顏色特征提取算法運算、水位顏色圖像邊界判別算法運算，以及水位高度超限數(shù)據(jù)分析運算等軟件算法，實時對鍋爐雙色水位計圖像顏色所代表的鍋爐內(nèi)部運行水位高度進(jìn)行測量分析與超限識別運算。根據(jù)嵌入式系統(tǒng)控制平臺處理獲得的有效圖像數(shù)據(jù)信息，通過通信模塊發(fā)送至遠(yuǎn)程終端進(jìn)行監(jiān)視顯示與報警提醒。遠(yuǎn)程終端可實時監(jiān)測現(xiàn)場鍋爐運行狀況和數(shù)據(jù)信息，根據(jù)監(jiān)測情況，可實現(xiàn)人工遠(yuǎn)程控制緊急情況下直接操作鍋爐現(xiàn)場控制系統(tǒng)，完成人工操作功能。
[0013]本實用新型的嵌入式監(jiān)測控制系統(tǒng)平臺的電路原理圖，包括主控配置電路原理圖、存儲電路原理圖、通信模塊電路原理圖、驅(qū)動模塊與控制模塊電路原理圖、視頻監(jiān)視驅(qū)動模塊電路原理圖以及視頻采集模塊電路原理圖。主控配置電路與視頻采集模塊、通信模塊實現(xiàn)雙向通信，通信模塊與遠(yuǎn)程終端也實現(xiàn)雙向通信。所述視頻采集模塊、通信模塊可采用現(xiàn)有的視頻采集模塊、通信模塊。主控配置電路的輸出端連接存儲電路、驅(qū)動模塊與控制模塊電路、視頻監(jiān)視驅(qū)動模塊電路的輸入端，驅(qū)動模塊與控制模塊電路的輸出端與鍋爐系統(tǒng)的進(jìn)水控制閥、工業(yè)攝像頭的輸入端相連接。所述存儲電路可以采用普通的存儲器，報警模塊的電路采用現(xiàn)有的報警電路。
[0014]以上所述的具體實施例，對本實用新型的解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已，并不用于限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種非接觸式智能鍋爐液位視頻監(jiān)控報警系統(tǒng)，其特征在于:它包括工業(yè)攝像頭、視頻采集模塊、嵌入式控制系統(tǒng)平臺、通信模塊、遠(yuǎn)程終端、報警模塊、驅(qū)動模塊和控制模塊、視頻監(jiān)視驅(qū)動模塊，所述工業(yè)攝像頭的輸出端與視頻采集模塊的輸入端相連接，所述視頻采集模塊的輸入端與嵌入式控制系統(tǒng)平臺的輸出端相連接，視頻采集模塊的輸出端與嵌入式控制系統(tǒng)平臺的輸入端相連接；所述遠(yuǎn)程終端通過通信模塊與嵌入式控制系統(tǒng)平臺交換數(shù)據(jù)，所述視頻監(jiān)視驅(qū)動模塊、報警模塊的輸入端分別與嵌入式控制系統(tǒng)平臺的輸出端相連接，所述驅(qū)動模塊和控制模塊的輸入端與嵌入式控制系統(tǒng)平臺的輸出端相連接，驅(qū)動模塊和控制模塊的輸出端與工業(yè)攝像頭和鍋爐控制器的輸入端相連接，所述工業(yè)攝像頭采集鍋爐用雙色水位計的數(shù)據(jù)信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸式智能鍋爐液位視頻監(jiān)控報警系統(tǒng)，其特征在于:所述的鍋爐用雙色水位計依附于鍋爐系統(tǒng)、鍋爐控制器與驅(qū)動模塊和控制模塊相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸式智能鍋爐液位視頻監(jiān)控報警系統(tǒng)，其特征在于:所述的通信模塊采用的是無線通信。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的非接觸式智能鍋爐液位視頻監(jiān)控報警系統(tǒng)，其特征在于:所述的無線通信為GPRS通信模塊或WIFI通信模塊。
【文檔編號】F22B37/46GK204013911SQ201420469736
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月20日
【發(fā)明者】劉曉杰, 羅印升, 張旻, 沈琳, 吳全玉, 薛波, 俞洋, 許嫻 申請人:江蘇理工學(xué)院