非接触式智能锅炉液位视频监控报警系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了用于锅炉高温环境条件下的非接触式智能锅炉液位视频监控报警系统，它包括锅炉系统、工业摄像头、视频采集模块、通信模块、远程终端、嵌入式控制系统平台、报警模块、驱动模块和控制模块、视频监视驱动模块，工业摄像头与视频采集模块将锅炉系统的双色水位计颜色进行采集，嵌入式监测控制系统平台将采集到的信号进行处理，通过通信模块传输至远程终端模块显示，同时根据锅炉水位设置的运行上下限，自动通过驱动模块和控制模块，去调节锅炉控制器，完成锅炉水位的高低调整，保证锅炉的安全运行。同时通过视频监视驱动模块连接现场监视器，在现场通过视频实现对高温锅炉的安全运行进行实时监视。
【专利说明】非接触式智能锅炉液位视频监控报警系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于高温环境下锅炉的非接触式智能锅炉液位视频监控报警系统。
【背景技术】
[0002]锅炉系统是工业生产过程中必不可少的设备之一，为保证锅炉运行安全，必须实时掌握锅炉内部水位情况，一般由于锅炉采用金属制造，不透明，无法通过人眼直接进行观测。通常采用双色水位连通仪，利用光在水中和蒸汽中具有不同的折射率，发生全反射的临界角度不同的物理原理，通过双色水位连通仪上产生的汽红水绿颜色特征，来测量锅炉内部水位数据，但由于锅炉温度高、安装位置要求，使得观测人员不便于近距离观测，同时人眼观测角度受到限制易造成误判。为解决这一问题，实际应用中通常在水位仪前放置一台摄像机，将摄像机视频信息通过电缆传输到远程终端进行监视，从而实现对现场锅炉运行水位的监视。但由于在工业生产环境多锅炉复杂背景条件下，使人工实时监测每台锅炉运行水位状态变得困难，为解决高温锅炉实时准确的水位运行监控的需求，构建一种能够智能地对锅炉内部水位情况进行实时监测并具体超限报警功能的智能液位视频监控系统。
【发明内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种用于高温环境下非接触式智能锅炉液位视频监控报警系统，它不仅能够通过工业摄像头对锅炉内部运行水位状态实时进行测量及控制，亦可实现对锅炉运行水位超限的报警，实现对锅炉内部运行水位状态的实时监控与报警。
[0004]本实用新型解决上述技术问题采取的技术方案是:一种用于高温环境下非接触式智能液位视频监控报警系统，它包括工业摄像头、视频采集模块、嵌入式控制系统平台、通信模块、远程终端、报警模块、驱动模块和控制模块、视频监视驱动模块，所述工业摄像头的输出端与视频采集模块的输入端相连接，所述视频采集模块的输入端与嵌入式控制系统平台的输出端相连接，视频采集模块的输出端与嵌入式控制系统平台的输入端相连接；所述远程终端通过通信模块与嵌入式控制系统平台交换数据，所述视频监视驱动模块、报警模块的输入端分别与嵌入式控制系统平台的输出端相连接，所述驱动模块和控制模块的输入端与嵌入式控制系统平台的输出端相连接，驱动模块和控制模块的输出端与工业摄像头和锅炉控制器的输入端相连接，所述工业摄像头采集锅炉用双色水位计的数据信息。
[0005]进一步，所述的锅炉用双色水位计依附于锅炉系统、锅炉控制器与驱动模块和控制模块相连接。
[0006]进一步，所述的通信模块采用的是无线通信
[0007]进一步，所述的无线通信为GPRS通信模块或WIFI通信模块。
[0008]采用了上述技术方案后，本实用新型中锅炉系统上的锅炉用双色水位计，由它将锅炉内部运行水位通过光折射原理进行测量指示，本系统则通过工业摄像头与视频采集模块将锅炉用双色水位计颜色进行采集，将视频采集到的信号传送至现场的嵌入式监测控制系统平台中，由它对视频采集数据进行处理、分析、计算得出当前锅炉内部运行水位的高度大小值；嵌入式监测控制系统平台集成了颜色数据分析、水位高度识别算法运算等诸多处理算法，通过图像处理方法将锅炉内部运行水位高度信息，通过通信模块传输至远程终端模块显示，同时也可设置的根据锅炉水位运行上下限，自动通过驱动模块和控制模块，去调节锅炉控制器，完成锅炉水位的高低调整，保证锅炉的安全运行。同时通过视频监视驱动模块连接现场监视器，在现场通过视频实现对高温锅炉的安全运行进行实时监视。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型的非接触式智能液位视频监控报警系统的原理框图。
【具体实施方式】
[0010]为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。
[0011]如图1所示，非接触式智能液位视频监控报警系统，它包括工业摄像头、视频采集模块、通信模块、远程终端、嵌入式控制系统平台、报警模块、驱动模块和控制模块、视频监视驱动模块。工业摄像头与视频采集模块相连接，视频采集模块与嵌入式监测控制系统平台相连接，远程终端与通信模块相连接，通信模块与嵌入式监测控制系统平台相连接，视频监视驱动模块与嵌入式控制系统平台相连接，报警模块与嵌入式监测控制系统平台相连接，嵌入式监测控制系统平台与驱动模块和控制模块相连接，驱动模块和控制模块与工业摄像头相连接。
[0012]智能液位视频监控报警系统中嵌入式系统控制平台通过循环控制，实时通过视频采集模块完成工业摄像头对锅炉内部水位高度图像信息数据进行采集处理，嵌入式系统控制平台将从视频采集模块中获得双色水位计指示水位图像信息数据，在嵌入式系统内部完成图像信息预处理算法运算、图像颜色特征提取算法运算、水位颜色图像边界判别算法运算，以及水位高度超限数据分析运算等软件算法，实时对锅炉双色水位计图像颜色所代表的锅炉内部运行水位高度进行测量分析与超限识别运算。根据嵌入式系统控制平台处理获得的有效图像数据信息，通过通信模块发送至远程终端进行监视显示与报警提醒。远程终端可实时监测现场锅炉运行状况和数据信息，根据监测情况，可实现人工远程控制紧急情况下直接操作锅炉现场控制系统，完成人工操作功能。
[0013]本实用新型的嵌入式监测控制系统平台的电路原理图，包括主控配置电路原理图、存储电路原理图、通信模块电路原理图、驱动模块与控制模块电路原理图、视频监视驱动模块电路原理图以及视频采集模块电路原理图。主控配置电路与视频采集模块、通信模块实现双向通信，通信模块与远程终端也实现双向通信。所述视频采集模块、通信模块可采用现有的视频采集模块、通信模块。主控配置电路的输出端连接存储电路、驱动模块与控制模块电路、视频监视驱动模块电路的输入端，驱动模块与控制模块电路的输出端与锅炉系统的进水控制阀、工业摄像头的输入端相连接。所述存储电路可以采用普通的存储器，报警模块的电路采用现有的报警电路。
[0014]以上所述的具体实施例，对本实用新型的解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种非接触式智能锅炉液位视频监控报警系统，其特征在于:它包括工业摄像头、视频采集模块、嵌入式控制系统平台、通信模块、远程终端、报警模块、驱动模块和控制模块、视频监视驱动模块，所述工业摄像头的输出端与视频采集模块的输入端相连接，所述视频采集模块的输入端与嵌入式控制系统平台的输出端相连接，视频采集模块的输出端与嵌入式控制系统平台的输入端相连接；所述远程终端通过通信模块与嵌入式控制系统平台交换数据，所述视频监视驱动模块、报警模块的输入端分别与嵌入式控制系统平台的输出端相连接，所述驱动模块和控制模块的输入端与嵌入式控制系统平台的输出端相连接，驱动模块和控制模块的输出端与工业摄像头和锅炉控制器的输入端相连接，所述工业摄像头采集锅炉用双色水位计的数据信息。
2.根据权利要求1所述的非接触式智能锅炉液位视频监控报警系统，其特征在于:所述的锅炉用双色水位计依附于锅炉系统、锅炉控制器与驱动模块和控制模块相连接。
3.根据权利要求1所述的非接触式智能锅炉液位视频监控报警系统，其特征在于:所述的通信模块采用的是无线通信。
4.根据权利要求3所述的非接触式智能锅炉液位视频监控报警系统，其特征在于:所述的无线通信为GPRS通信模块或WIFI通信模块。
【文档编号】F22B37/46GK204013911SQ201420469736
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月20日 优先权日:2014年8月20日
【发明者】刘晓杰, 罗印升, 张旻, 沈琳, 吴全玉, 薛波, 俞洋, 许娴 申请人:江苏理工学院