一种加热炉火焰实时监测智能视频监控系统的制作方法

本发明涉及智能视频监控系统的技术领域，尤指一种加热炉火焰实时监测智能视频监控系统。

背景技术：

加热炉作为石化公司生产活动中的重要基础设施，其安全可靠的运行至关重要。诸多危险因素中，加热炉火嘴熄灭需被重点预防，其轻则导致加热炉工作失常影响生产，重则造成加热炉发生爆炸产生严重后果。因此采用技术手段实时监测加热炉火嘴燃烧状态，及时对火嘴燃烧熄灭的情况进行预警具有非常重要的意义。

目前普遍采用的方法是利用离子棒作为检测器检测火焰燃烧情况，检测的原理是基于火焰燃烧产生的离子在离子棒中形成的电流状态来确定火焰燃烧状况。但在实际应用中，离子棒的检测效果不佳，一方面由于检测口经常会出现大量积灰，影响检测准确度，导致火检误报，另一方面离子棒的使用寿命有限，通常半年左右。

还有一种方法是安装工业电视监控系统，由专人值守监控炉膛火焰。这种方式可以实时准确获取加热炉内火焰的燃烧情况，增加了火焰监控的准确度和可靠性，但是，这种方式在视频监控大量部署的情况下，人员监测的效率会急剧下降，无法做到同时高效的监控多路炉膛火焰，给加热炉安全运行带来了诸多不利因素。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种加热炉火焰实时监测智能视频监控系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种加热炉火焰实时监测智能视频监控系统包括n个监控节点、管理服务器和用户端设备，其中监控节点用于监控加热炉火焰燃烧状况，监控节点通过内部网络与管理服务器通信，管理服务器经由内部网络与用户端设备通信，其中n为的自然数。

所述管理服务器由流媒体服务器、监控节点管理服务器构成，视频服务器、监控节点管理服务器分别通过内部网络与监控节点通信。

所述监控节点由嵌入式智能识别模块、通信模块和摄像机构成，其中嵌入式智能识别模块与摄像机通过通信模块通信

所述嵌入式智能识别模块的输出端还串接加热炉保护装置，所述加热炉保护装置是一种在紧急情况下对加热炉进行联锁操作，保护加热炉的装置。

本发明的有益效果是：一种加热炉火焰实时监测智能视频监控系统为无人值守的系统和方法，能自动对多个加热炉进行全程监视；通过监控节点的智能视频识别系统，识别危险事件，避免大量无用视频信息的传输，提高人员工作效率；通过管理服务器对各个监控节点的管理特别是危险事件的关注，可立即将危害事件告知相关人员，以便采取相应行动。系统可以实施判断火焰燃烧状态，对火焰熄灭等危险事件进行及时预警并对加热炉设备进行联锁操作，避免发生严重的事故。当检测到火焰熄灭时，立即发出报警并提醒管理人员，在必要情况下对加热炉实施联锁保护措施，提高火焰故障的处理效率和日常操作效率，使加热炉安全运行更直观、更主动、更快速，提高日常生产的智能化水平，意义重大。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步描述。

图1本发明一种加热炉火焰实时监测智能视频监控系统的逻辑框示意图；

图2本发明一种加热炉火焰实时监测智能视频监控系统的监控节点硬件构成示意图；

图3本发明一种加热炉火焰实时监测智能视频监控系统的监控节点软件构成示意图；

图4本发明一种加热炉火焰实时监测智能视频监控系统的监控服务器软件构成示意图。

具体实施方式

由附图1所示，一种加热炉火焰实时监测智能视频监控系统包括n个监控节点、管理服务器和用户端设备，其中监控节点用于监控加热炉火焰燃烧状况，监控节点通过内部网络与管理服务器通信，管理服务器经由内部网络与用户端设备通信，其中n为的自然数。本发明为无人值守的系统和方法，能自动对多个加热炉进行全程监视，通过监控节点的智能嵌入式视频识别系统，实施判断火焰燃烧状态，对火焰熄灭等危险事件进行及时预警并对加热炉设备进行联锁操作，避免发生严重的事故。

监控节点硬件主要结构图如示意图2所示。

监控节点由以下部件组成：

智能嵌入式视频识别模块，以x86工业控制器为核心构建，对外接口包括：rs232一个、rs485一个、以太网口一个、可自定义的i/o六个以及电源输入接口一个。操作系统采用嵌入式linux。实现视频获取、实时识别、转码、监控节点与管理服务器的通信、摄像头参数设置以及监控节点的总体控制等功能。视频图像分辨率为1080p，可满足视频识别对图像分辨率的要求。通过嵌入式智能视频识别软件，监控节点对来自摄像头的视频流数据进行智能识别。当发现加热炉火焰有燃烧不充分或熄灭现象时，监控端节点以报警事件的方式通知客户查看。

摄像机，可支持7v-24v的宽幅直流电源供电。摄像机分为球形摄像机或枪机，其中球型摄像机配备两个自由度的云台，其垂直俯仰角度和水平偏摆角度可通过rs485接口调节，摄像机的焦距、光圈等成像参数也可通过rs485接口调节。智能嵌入式视频识别系统通过rs485以pelco-d数据协议来调节球型摄像机的监视方位和成像参数。球型摄像机的视频输出连接智能嵌入式视频识别系统的视频输入接口。

通信模块为包含工业级路由功能的通讯控制器，同时支持包括3ghsdpa/cdma200/evdo/td-scdma/wcdma网络等多种通信协议，具有良好的兼容性，可支持国内包括中国电信、中国移动、中国联通在内的所有3g运营商网络。

加热炉保护装置是一个可联锁加热炉的安全装置，嵌入式智能识别模块通过控制信号控制加热炉保护装置。

监控节点操作系统采用linux，应用程序包括六个软件功能模块(示意图3)。视频获取模块接收来自球型摄像头的视频，进行实时转码交给视频发送模块发送。智能识别模块从摄像头取视频数据并对视频数据进行分析判断。信号控制模块主要负责控制如摄像头控制、加热炉保护装置控制等的信号。远程维护模块负责与监控服务器通信，完成监控节点软件更新和运行环境参数的调整。

管理服务器要实现视频服务器、节点管理维护模块、数据存储模块等(示意图4)。管理服务器在物理上用一台具有公网ip地址、配置较高的服务器组成，操作系统采用linuxserver。视频服务器负责与各个监控节点的视频通信，实现节点视频的存储、查询、回放。节点管理维护模块实现监控节点的增加、去除、迁移，以及节点软件运行环境的设置、节点软件的更新维护、节点摄像机拍摄方位和成像参数的调整。数据存储模块负责整个系统数据的有效存储备份，而用户管理模块则是管理所有不同权限的用户，包括增加、删除等操作。远程维护模块负责与监控节点通信，完成监控节点软件更新和运行环境参数的调整。

本发明各模块组件的功能如下：

1)监控节点，监控加热炉火焰燃烧情况。监控节点包括：

1.1智能嵌入式视频识别系统。可对来自摄像头的视频流数据进行智能识别。当时别到诸如火焰燃烧不充分或熄灭时，及时通知用户。在某些情况下，可触发加热炉保护装置，联锁保护加热炉。

1.2摄像头，用作现场视频监视设备。

1.3通信模块，用于监控节点与管理服务器之间的数据通信。

2)管理服务器，位于监控中心。管理服务器的功能包括：

2.1视频服务器，接收来自远端各个监控节点的视频数据，实现视频数据的存储、查询、维护等视频数据库功能。

2.2监控节点管理和维护服务器，对各个监控节点进行管理，为监控节点参数设置和软件更新提供服务。

3)用户端设备，即用户pc，用来查看监控节点并接收来自管理服务器的信息。

以上所述，实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明技术的精神的前提下，本领域工程技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。