专利名称：煤气柜位数据处理系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电子领域，尤其是一种煤气拒位数据处理系统。
技术背景煤气拒拒位、倾斜是煤气拒运行过程中极其重要的指标。目前煤气拒拒 位、测量方法有雷达拒位计、超声波拒位计等几种方法，煤气拒是比较危险 的被测源，实现各项指标的无电测量一直是一个方向，上述测量方法都是有 电测量，会有一些安全方面的隐患。随着计算机技术、图像分析技术、通讯技术的发展，综合利用这几项技 术来实现煤气拒拒位和倾斜的无电、无接触测量成为可能。实用新型内容为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种煤气拒位数据 处理系统，可以实现无电安全测量，而且可以通过煤气拒活塞的运动轨迹， 判断计算煤气拒运行的总体情况，为煤气拒安全运行提供保障。本实用新型提供了一种煤气拒位数据处理系统，包括 内部标尺，设置煤气拒的内壁；用于捕获活塞和煤气拒内壁的接触线的内部标尺的刻度图像信号，并将 捕获的内部标尺的刻度图像信号发送的第一摄像头，安装在煤气拒的顶盖下；用于捕获表示煤气拒的高度的外部标尺的刻度图像信号的第二摄像头， 安装在所述煤气拒的外部；用于根据所述内部标尺的图象信号获得所述活塞相对于所述内部标尺的 位置，以得到煤气柜拒位，同时根据所述外部标尺的刻度图像信号获得煤气拒拒位的高度的数据处理器，与所述第一摄像头和第二摄像头通过光纤通信。所述数据处理器包括用于根据所述外部标尺的刻度图像信号分析获得煤气拒拒位的高度的拒 外标尺分析模块，与所述第二摄像头通信；用于根据所述内部标尺的刻度图象信号获得所述活塞相对于所述内部标 尺的位置的活塞高度分析模块，与所述第一摄像头通信；用于根据所述内部标尺的刻度图象信号获得不同时刻的运动轨迹的活塞 运动轨迹分析才莫块，与所述第一摄像头通信。因此，本实用新型应用计算机技术、图像分析技术、通讯技术，实现了 煤气拒拒位和倾斜的无电、无接触测量。新的测量方法和装置不仅可以实现 无电安全测量，而且可以通过煤气拒活塞的运动轨迹，判断计算煤气拒运行 的总体情况，为煤气拒安全运行提供保障。
图1为本实用新型煤气拒位数据处理系统的结构示意图； 图2为本实用新型数据处理器6的逻辑结构图； 图3为本实用新型活塞俯4见图； 图4为本实用新型煤气拒俯视图； 图5为本实用新型轨迹曲线。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本实用新型实施例的技术方案做进一步的详 细描述。如图1所示为本实用新型煤气拒位数据处理系统的结构示意图。该煤气拒 位数据处理系统包括内部标尺5，设置煤气拒的内壁；第一摄像头l,安装 在煤气拒的顶盖下，用于捕获活塞4和煤气拒内壁的接触线的内部标尺的刻度图像信号，并将捕获的内部标尺的刻度图像信号发送；第二摄像头3, 安装在所述煤气拒的外部，该外部位置以摄像头能捕获外部标尺的刻度为合 适位置，用于捕获表示煤气拒的高度的外部标尺2的刻度图像信号；数据处 理器6，与所述第一:iW象头1和第二掘一像头3通过光纤通信，用于根据所述内 部标尺的刻度图像信号获得所述活塞相对于所述内部标尺的位置，以得到煤 气拒拒位的内部高度，同时根据外部标尺的刻度图像信号获得煤气拒柜位的 外部高度。进一步地参见图2本实用新型数据处理器6的逻辑结构图，包括拒外标 尺分析模块601，与所述第二摄像头3通信，用于根据所述外部标尺的刻度图 像信号分析获得煤气拒拒位的高度；活塞高度分析模块602,与所述第一摄像 头1通信，用于根据所述内部标尺的图象信号获得所述活塞相对于所述内部 标尺的位置；活塞运动轨迹分析模块603，与所述第一摄像头l通信，用于根 据所述内部标尺的图象信号获得不同时刻的运动轨迹。本实用新型基于上述煤气根位数据处理系统的煤气拒位数据处理的工作 原理。捕获活塞和煤气拒内壁的接触线的内部标尺的刻度图象信号；根据所 述内部标尺的图象信号获得所述活塞相对于所述内部标尺的位置，以得到煤 气拒拒位内部高度；根据外部标尺的刻度图像信号获得煤气拒拒位的外部高 度。所述接触线的第一图象信号是对应内部标尺上的像素刻度，其中所述内 部标尺上的像素刻度与实际长度通过比例对应关系换算。所述内部标尺和外 部标尺的刻度具体为通过对应的像素位置来反应。所述根据内部标尺的刻度 图象信号获得所述活塞相对于所述内部标尺的位置具体为先看活塞边界几 个位置的像素点位置，然后通过内部标尺对应的像素位置读出，即内部标尺 上的刻度显示比如为0-1000范围内，此时接触线边界位置在刻度尺上对应于 100和200两个刻度点，则此时拒内标尺拒位点的像素点数Pi为100个像素 点，在获得活塞相对内部标尺的位置后通过以下的公式来计算拒内高度Hi=AixPi (4 )Hi:煤气拒内标尺得到的拒位高度；Pi:拒内标尺拒位点的l象素点数；Ai是预先标定的拒内每个像素代表的实际长度；所述根据外部标尺的刻度图像信号获得煤气拒拒位的高度具体为根据 外部标尺对应的像素点数，即拒外标尺拒位点的像素点数，如得到内部刻度 像素点描述的一样，比如在外部标尺上读出刻度为100个拒外标尺拒位点的 像素点数，按照以下公式计算煤气拒外标尺的拒位值<formula>formula see original document page 6</formula>Ho:煤气拒外标尺得到的拒位高度；Po:拒外标尺拒位点的像素点数；Ao:表示标定后拒外每个像素代表的实际长度；这样通过上述拒内标尺和拒外标尺计算获得两个拒位高度相比较来降低 误差，以获得更加精确的拒位高度。所述Ai和Ao (即下述Ar)是通过预先通过测量活塞不同半径时的拒位 高度来获得的。由摄像头1传入计算机的活塞俯视图如图3所示，设拒位为h 时活塞的半径为Rh即如图4所示煤气拒俯视图中，可以从第一摄像头传输到 数据处理器中的拒内标尺的刻度对应的像素位置获得此时活塞的像素半径 (这里Rh的单位是像素)，测量不同拒位h对应Rh，进行数学处理可得到 如下公式(1):<formula>formula see original document page 6</formula>式中h表示煤气拒位高Rh表示计算机图像中，活塞的半径Ar表示标定系数，Ar是非线性的通过上述预先设定的煤气拒位高和活塞半径可以预先标定出Ar,即Ar 标定后每个像素代表的实际长度。本实用新型还可以提供活塞倾斜度计算，即所述的煤气拒位数据处理方法还包括根据所述活塞相对于所述内部标尺的位置计算所述活塞的倾斜角 度，具体为分别获得活塞的不同像素半径，然后计算出像素半径Rh对应的各 个拒位，计算出所述拒位的极差hmax,应用公式e=arctg(hmax/2Rh) 计算倾斜角度e。同时，如图5所示，图中曲线为不同时刻R1、 R2、 R3、 R4对应的各点 拒位hl， h2， h, h4曲线，通过分析可以得到煤气拒运行状态，为实际生产 服务。最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型实施例的技术方 案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型实施例进行了详细说明，本 领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型实施例的技术方案进行修 改或者等同替换，而不脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。
权利要求1、一种煤气柜位数据处理系统，其特征在于包括内部标尺，设置煤气柜的内壁；用于捕获活塞和煤气柜内壁的接触线的内部标尺的刻度图像信号，并将捕获的内部标尺的刻度图像信号发送的第一摄像头，安装在煤气柜的顶盖下；用于捕获表示煤气柜的高度的外部标尺的刻度图像信号的第二摄像头，安装在所述煤气柜的外部；用于根据所述内部标尺的图象信号获得所述活塞相对于所述内部标尺的位置，以得到煤气柜柜位，同时根据所述外部标尺的刻度图像信号获得煤气柜柜位的高度的数据处理器，与所述第一摄像头和第二摄像头通过光纤通信。
2. 如权利要求1所述的煤气拒位数据处理系统，其特征在于所述数据处 理器包括用于根据所述外部标尺的刻度图像信号分析获得煤气拒拒位的高度的拒 外标尺分析模块，与所述第二摄像头通信；用于根据所述内部标尺的刻度图象信号获得所述活塞相对于所述内部标 尺的位置的活塞高度分析模块，与所述第一摄像头通信；用于根据所述内部标尺的刻度图象信号获得不同时刻的运动轨迹的活塞 运动轨迹分析模块，与所述第一摄像头通信。
专利摘要本实用新型涉及一种煤气柜位数据处理系统，包括内部标尺，捕获活塞和煤气柜内壁的接触线的内部标尺的刻度图象信号，并将捕获的第一图像信号发送；第二摄像头，安装在所述煤气柜的外部；数据处理器，与第一摄像头和第二摄像头通过光纤通信。因此，本实用新型测量装置不仅可以实现无电安全测量，而且可以通过煤气柜活塞的运动轨迹，判断计算煤气柜运行的总体情况，为煤气柜安全运行提供保障。
文档编号G01F23/00GK201173806SQ20082007981
公开日2008年12月31日 申请日期2008年4月8日 优先权日2008年4月8日
发明者孙永利, 葛秀欣 申请人:中冶京诚工程技术有限公司