[发明专利]基于红外图像的暖通空调热水管道故障诊断方法及系统

说明书

本发明涉及一种基于红外图像的暖通空调热水管道故障诊断方法及系统，其中方法包括：获取指定红外摄像头采集的原始红外图像；对原始红外图像进行阈值处理得到二值化图像，保留经阈值处理后的图像中的最大连通域；对保留最大连通域的经阈值处理后的二值化图像进行除噪，得到新的图像中的最大连通域作为水管区域二值图像；建立水管区域二值图像和原始红外图像的对应关系，并将原始红外图像中除水管区域以外的部分所有像素颜色均修改为黑色，得到目标红外图像；基于目标红外图像进行故障诊断。与现有技术相比，本发明通过水管区域二值图像对原始红外图像进行处理，并基于目标红外图像进行诊断，可以基于红外传感器实现暖通空调热水管道的监控及诊断。

技术领域

本发明涉及暖通空调热水管道维保领域，尤其是涉及一种基于红外图像的暖通空调热水管道故障诊断方法及系统。

背景技术

随着城市面积和人口的逐渐增加，暖通空调系统作为建筑节能中重要的一环，变得越来越不容忽视。在暖通空调系统的长时间运行后，其热水管道难免会出现漏水、保温层破损、保温层脱落等故障。如果发生故障后维护检修不及时，将带来大量的能源浪费，并导致室内舒适度下降等不良后果。由此可见，暖通空调热水管道的故障检测与诊断是降低建筑能耗，保证室内舒适度的重要手段。

红外热成像技术具有无接触、部署简单的优点，已被应用于一些气体泄漏测量，例如中国专利CN 107121238 A公开了一种用于高温气体管道的高处气体泄漏检测方法，所述方法包括下列步骤：通过携带热成像仪的飞行器对高温气体管道进行拍摄；根据热成像仪拍摄的图片确定高温气体的泄漏位置和泄漏面积，并确定高温气体管道所处的环境温度；根据泄漏位置、泄漏面积和环境温度，进行模拟试验，确定高温气体管道的泄漏热量。理论上若将其应用于热水管道的故障检测也是可行的，可以在热水管道发生故障时，捕捉其表面温度分布的异常，成为检测此类故障的有效手段。但是不同于泄漏检测，对于暖通空调热水管道的故障诊断要求更高，需要在一些管道未破损的情况下也发生故障，传统的处理过程在计算机处理过程中效率较低。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于红外图像的暖通空调热水管道故障诊断方法及系统，通过程序和红外传感器实现对于暖通空调热水管道的保温层故障进行监控及诊断，克服了传统故障诊断方法所需数据难以获得的难题。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于红外图像的暖通空调热水管道故障诊断方法，包括：

获取指定设备采集的原始红外图像；

对原始红外图像进行阈值处理得到二值化图像，保留经阈值处理后的图像中的最大连通域；

对保留最大连通域的经阈值处理后的二值化图像进行除噪/，得到新的图像中的最大连通域作为水管区域二值图像；

建立水管区域二值图像和原始红外图像的对应关系，并将原始红外图像中除水管区域以外的部分所有像素颜色均修改为黑色，得到目标红外图像；

基于目标红外图像进行故障诊断。

所述除噪的过程能具体为对图像中的像素先进行闭操作、再进行开操作。

所述故障诊断包括温度分析：

建立原始红外图像中颜色与温度的对应关系；

获取目标红外图像中水管区域的温度值，计算得到水管区域温度的最大值t_m、平均值μ和标准差σ；

判断t_m＞μ+3σ是否成立，若为是，则温度存在异常，反之，温度正常。

所述故障诊断还包括管径分析：

当温度分析的结果为温度存在异常时，旋转水管区域二值图像为使水管为水平 /竖直；