[发明专利]一种用于电缆热点和破损跟踪的传感监控方法和系统

说明书

本发明涉及一种用于电缆热点和破损跟踪的传感监控方法和系统，系统包括红外传感器、可见光摄像头、机械臂和处理器，红外传感器和可见光摄像头均安装在机械臂上，处理器的数据处理过程包括：通过红外传感器获取电缆的红外传感数据，判断温度异常点，并标记坐标位置；通过可见光摄像头获取电缆的可见光数据，确定电缆破损区域，并标记坐标位置；驱动机械臂进行转动，获取温度异常点和电缆破损区域的坐标位置；根据温度最高或破损范围最大的目标，驱动机械臂进行位置调整，使得温度最高或破损范围最大的目标位于监控范围以内。与现有技术相比，本发明具备自主检测能力，减少了人为操作，并能对监测目标实现实时跟踪。

技术领域

本发明涉及电缆监控技术领域，尤其是涉及一种用于电缆热点和破损跟踪的传感监控方法和系统。

背景技术

目前常见的安全监控设备(红外测温、摄像头)可以分为：

1、固定地点的监控，监控范围较小，角度无法改变，灵活性低。

2、带有云台的监控系统，摄像头可左右或者上下转动，但自动化程度比较低，需要人实时在线操作，鉴于监控范围大，现有的普通监控设备不能很好的利用。

对于电缆的故障监测也大多采用固定地点的监控方案实现，如公开号为CN111707902A的发明公开了一种基于红外图像的井下电缆故障检测装置及方法。该装置包括设于井下电缆处的至少一个检测节点，所述至少一个检测节点与上位机进行数据交互，检测节点包括电流参数检测模块、环境数据检测模块、主控模块、红外图像采集模块、电机驱动模块和供电模块；该方法基于该装置实现。

该方案还是通过定点设置的检测节点进行环境监测，监控范围有限，自动化程度比较低。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在对电缆的监控范围有限，自动化程度比较低的缺陷而提供一种用于电缆热点和破损跟踪的传感监控方法和系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于电缆热点和破损跟踪的传感监控方法，包括以下步骤：

热点探测步骤：获取电缆的红外传感数据，构建红外图像，判断该红外图像中的温度异常点，并标记该温度异常点的坐标位置；

破损探测步骤：获取电缆的可见光数据，构建可见光图像，对该可见光图像进行图像识别，确定电缆破损区域，并标记该电缆破损区域的坐标位置；

电缆监控步骤：分别通过所述热点跟踪步骤和破损跟踪步骤，对电缆四周环境进行温度识别和图像识别，获取温度异常点和电缆破损区域的坐标位置，并根据温度最高或破损范围最大的目标，确定对电缆的监控角度，使得所述温度最高或破损范围最大的目标位于监控范围以内。

进一步地，所述电缆破损区域的确定具体为：电缆表面的可见光为第一颜色，则从获取的所述可见光数据中剔除第一颜色的像素；然后通过亮度和对比度，确定目标边界的水平和垂直渐变，最后利用霍夫变换算法获取目标轮廓，根据该目标轮廓，确定电缆破损区域。

进一步地，所述红外图像的获取具体为：将接收的所述红外传感数据转换为电信号，然后经过放大、整型、模数转换后成数字信号，构成所述红外图像。

本发明还提供一种用于电缆热点和破损跟踪的传感监控系统，包括红外传感器、可见光摄像头、机械臂和处理器，所述红外传感器和可见光摄像头均安装在所述机械臂上，受该机械臂带动，所述处理器分别连接所述红外传感器、可见光摄像头和机械臂，所述处理器的数据处理过程包括以下步骤：

热点探测步骤：通过所述红外传感器获取电缆的红外传感数据，构建红外图像，判断该红外图像中的温度异常点，并标记该温度异常点的坐标位置；

破损探测步骤：通过所述可见光摄像头获取电缆的可见光数据，构建可见光图像，对该可见光图像进行图像识别，确定电缆破损区域，并标记该电缆破损区域的坐标位置；