[发明专利]一种应用于充油设备的红外热成像油位、温度监测系统及方法

权利要求书

1.一种应用于充油设备的红外热成像油位、温度监测系统，其特征在于，包括：

油位采集模块：用于对充油设备的油位进行实时采集，得到油位值；

前端ARM主板：与所述油位采集模块连接，用于接收油位值，当油位值低于预设的告警值时输出油位告警信息；并且根据油位值输出预设的监测区域以及各区域对应的报警温度；

红外热成像模块：与所述前端ARM主板连接，用于对充油设备进行实时拍摄，得到实际红外图像，并且根据预设的监测区域和报警温度，对红外图像进行热源算法分析，得到温度分析信息；

通讯模块，与所述前端ARM主板连接，用于发出油位告警信息和温度分析信息。

2.根据权利要求1所述的一种应用于充油设备的红外热成像油位、温度监测系统，其特征在于，所述前端ARM主板包括关系库模块，所述关系库模块对红外热成像模块在各种场景下拍摄的图像于卷积神经网络上进行标注和训练，所述场景包括油位和温度，建立不同油位值下图像模型、监测区域与温度值相对应的关系库。

3.根据权利要求2所述的一种应用于充油设备的红外热成像油位、温度监测系统，其特征在于，所述红外热成像模块包括数字化单元、预处理单元、特征单元和比较单元，

数字化单元，对拍摄的实际红外图像进行数字化，转换成适于计算机处理的数字信息；

预处理单元，对数字信息进行预处理，除去混入的干扰信息并减少变形或失真；

提取单元，对预处理后的数字信息进行监测区域选择，选择需要识别图像的监测区域，根据监测区域和图像模型在关系库中提取充油设备实际红外图像的温度值；

比较单元，当提取的温度值超过报警温度时，输出温度分析信息。

4.根据权利要求1所述的一种应用于充油设备的红外热成像油位、温度监测系统，其特征在于，所述红外热成像模块采用两台红外热成像仪，所述前端ARM主板包括计算模块，所述计算模块通过红外热成像仪与充油设备之间的距离，自动调整红外热成像仪的焦距和温度补偿，获得各区域的报警温度。

5.根据权利要求1所述的一种应用于充油设备的红外热成像油位、温度监测系统，其特征在于，所述通讯模块包括无线传输单元，所述无线传输单元采用4G、ZigBee和网口中一种或多种进行信息的传输。

6.一种应用于充油设备的红外热成像油位、温度监测方法，其特征在于，包括权利要求1至5中任一项所述的监测系统，具体如下步骤：

实时采集充油设备的油位情况，得到油位值；

对油位值进行判断，若油位值低于预设的告警值，则发出油位告警信息；

预先建立油位值与监测区域、各区域对应的报警温度的对应关系，根据采集到的油位值得到监测区域和各区域对应的报警温度；

实时对充油设备进行拍摄，得到实际红外图像；

对红外图像进行热源算法分析，并根据油位值得到的监测区域和报警温度，得到温度分析信息；

将油位告警信息和温度分析信息传输给监测人员。

7.根据权利要求6所述的一种应用于充油设备的红外热成像油位、温度监测方法，其特征在于，对所述红外图像进行热源算法分析，包括如下步骤：

将红外图像转换为灰度图像，将灰度图像的每个像素点的像素值以二进制数据的形式进行存储；

根据红外热成像模块的规格参数和温度检测范围，利用红外辐射通量与温度直接的转换公式，结合不同油位值下图像模型、监测区域与温度值相对应的关系库，将每个像素值表示成摄氏温度值的形式；

对预设的监测区域的像素点进行扫描，若当前像素点的摄氏温度值超过预设的报警温度，则记录当前像素点的坐标值，以该像素点为热源的边缘点，向周围寻找相同温度的连续多个像素点，形成热源最外层边缘；

从最外层边缘向中心寻找摄氏温度值更高的多个像素点，并依次连线形成温度分界多边形，然后再向温度分界多边形中心寻找摄氏温度值更高的多个像素点，直至找到质点，该质点即为监测区域最高温度值的像素点，整个图像即为分析结果图像。