[发明专利]一种基于物联网与云计算的电力变压器故障诊断系统

权利要求书

1.一种基于物联网与云计算的电力变压器故障诊断系统，其特征在于，包括：监测模块、信号处理模块、DSP处理器、物联网络模块与计算机，所述信号处理模块包括信号放大电路与AD转换器，所述监测模块与信号放大电路相连接，所述信号放大电路与AD转换器相连接，所述AD转换器与DSP处理器相连接，所述DSP处理器与物联网络模块相连接，所述物联网络模块与计算机相连接，所述监测模块设置在车辆上，所述车辆包括控制设备紧急保护平台。

2.如权利要求1所述的基于物联网与云计算的电力变压器故障诊断系统，其特征在于，所述平台包括DSP处理芯片和电路隔离设备，电路隔离设备，位于DSP处理芯片附近，包括降温设备、可伸缩式封闭外壳、备用电源和微控制器，用于在车辆异常时对DSP处理芯片进行应急保护。

3.如权利要求2所述的基于物联网与云计算的电力变压器故障诊断系统，其特征在于，所述平台包括：

刹车控制设备，设置在驱动车轮上方，与DSP处理芯片连接，用于接收车辆异常信号或车辆正常信号，并在接收到车辆异常信号时发出异常刹车控制信号；

刹车片，设置在驱动车轮上方，与刹车控制设备连接，用于在接收到异常刹车控制信号时对驱动车轮执行紧急刹车操作；

安全锤提示设备，设置在安全锤的下方，与DSP处理芯片连接，用于在接收到车辆异常信号时，高亮显示文字提示信息；

车内开启设备，设置在车体内侧并位于安全门附近，距离地板的上表面为1.5米，到对应安全门的水平距离小于0.5米；

车外开启设备，设置在车体外侧并位于安全门附近，距离地面为1.8米，到对应安全门的水平距离小于0.5米；

二氧化碳浓度检测设备，位于车顶位置，对车内的二氧化碳浓度进行检测，输出实时二氧化碳浓度；

二氧化碳浓度报警设备，位于车顶位置，与二氧化碳浓度检测设备连接，用于接收实时二氧化碳浓度，并在实时二氧化碳浓度大于等于预设二氧化碳浓度阈值时，发出二氧化碳浓度报警信号，在实时二氧化碳浓度小于预设二氧化碳浓度阈值时，发出二氧化碳浓度正常信号；

一氧化氮浓度检测设备，位于车顶位置，对车内的一氧化氮浓度进行检测，输出实时一氧化氮浓度；

一氧化氮浓度报警设备，位于车顶位置，与一氧化氮浓度检测设备连接，用于接收实时一氧化氮浓度，并在实时一氧化氮浓度大于等于预设一氧化氮浓度阈值时，发出一氧化氮浓度报警信号，在实时一氧化氮浓度小于预设一氧化氮浓度阈值时，发出一氧化氮浓度正常信号；

温度检测设备，设置在发动机位置附近，包括双金属片、曲率检测器和信号转换器，双金属由两片膨胀系数不同的金属贴在一起而组成，曲率检测器与双金属片连接，用于检测双金属片的弯曲程度以作为实时曲率输出，信号转换器与曲率检测器连接，用于基于实时曲率确定并输出实时温度；

温度报警设备，与温度检测设备连接，用于接收实时温度，并在实时温度大于等于预设温度阈值时，发出温度异常信号，在实时温度小于预设温度阈值时，发出温度正常信号；

CMOS图像检测设备，设置在安全门附近，包括CMOS传感器、支架、云台、防护罩、闪光灯、闪光灯控制器和环境亮度检测器，CMOS传感器设置在云台上以在云台上进行可移动式拍摄，获得高清视频，云台和防护罩固定在支架上，环境亮度检测器用于检测周围环境的亮度，环境亮度检测器对周围环境进行亮度检测以获得实时环境亮度，闪光灯控制器分别与环境亮度检测器和闪光灯连接，用于基于实时环境亮度控制闪光灯的开闭；

位移检测设备，设置在CMOS图像检测设备的云台上，用于当CMOS传感器在云台上进行可移动式拍摄时累计CMOS传感器的移动量，当CMOS传感器的移动量大于预设位移阈值时，发出扫描拍摄信号，当CMOS传感器的移动量小于等于预设位移阈值时，发出固定拍摄信号；

滤波参考帧提取设备，分别与CMOS图像检测设备和位移检测设备连接，用于当接收到固定拍摄信号时，从正常工作模式进入到节电模式，当接收到扫描拍摄信号时，从节电模式中恢复到正常工作模式，并将高清视频中当前图像之前的所有图像进行均值滤波处理，将均值滤波处理后得到的图像作为当前图像的参考图像；其中，将高清视频中当前图像之前的所有图像进行均值滤波处理具体包括：以像素点为单位，对当前图像之前的所有图像内的相同位置像素点的像素值进行相加后除以当前图像之前的所有图像的数量而获得对应像素点的像素平均值，基于所有位置的像素点的像素平均值组成均值滤波处理后得到的图像；

固定参考帧提取设备，分别与CMOS图像检测设备和位移检测设备连接，用于当接收到固定拍摄信号时，从节电模式中恢复到正常工作模式，并从高清视频中选择固定一帧图像作为所有后续图像的参考图像，当接收到扫描拍摄信号时，从正常工作模式进入到节电模式；

运动分析设备，分别与固定参考帧提取设备和滤波参考帧提取设备连接以获取当前图像的参考图像，将参考图像和当前图像都分为32×32的子图像块，计算参考图像中每一个子图像块的像素值均方差，选取像素值均方差最小的五个子图像块作为参考子图像块，针对每一个参考子图像块，从当前图像中搜索到与该参考子图像块匹配的子图像块作为目标子图像块，基于该参考子图像块和对应的目标子图像块计算二者之间的运动矢量并作为该参考子图像块的运动矢量，基于五个参考子图像块的运动矢量确定整体运动矢量；

图像稳定设备，与运动分析设备连接，用于基于整体运动矢量对当前图像进行稳像处理以获得当前稳定图像；基于整体运动矢量对当前图像进行稳像处理以获得当前稳定图像包括：将当前图像沿整体运动矢量反向移动等量的像素以获得当前稳定图像；

失真纠正设备，分别与CMOS图像检测设备和图像稳定设备连接，用于检测CMOS传感器光轴与水平方向的夹角以作为纠正角度，基于纠正角度对当前稳定图像进行梯形失真纠正以获得当前纠正图像；

人数检测设备，与失真纠正设备连接，用于对当前纠正图像依次进行对比度增强处理、自适应递归滤波处理和灰度化处理以获得灰度化图像，将灰度化图像与预设人形基准图像进行匹配以确定灰度化图像中的人形数量并作为实时车门人数输出；

DSP处理芯片，分别与人数检测设备、二氧化碳浓度报警设备、一氧化氮浓度报警设备和温度报警设备连接，用于接收实时车门人数，并在实时车门人数大于等于预设人数阈值的同时还接收到二氧化碳浓度报警信号、一氧化氮浓度报警信号或温度异常信号时，发出车辆异常信号，否则，发出车辆正常信号；

紧急语音播放设备，设置在车顶，与DSP处理芯片连接，用于在接收到车辆异常信号时，播放紧急语音文件；

门泵控制设备，位于安全门的门泵附近，与DSP处理芯片连接，用于在接收到车辆异常信号时，控制安全门的门泵以自动打开安全门；

电路隔离设备，包括降温设备、可伸缩式封闭外壳、备用电源和微控制器，位于DSP处理芯片附近，微控制器分别与DSP处理芯片、降温设备、备用电源开启设备和外壳驱动设备连接，用于在接收到车辆异常信号时，控制外壳驱动设备将可伸缩式封闭外壳缩起以将DSP处理芯片保护在可伸缩式封闭外壳内，控制降温设备进行可伸缩式封闭外壳内空间的降温，控制备用电源开启设备以开启备用电源为DSP处理芯片提供紧急供电；

其中，可伸缩式封闭外壳由防火材料制成。