供暖设施漏水状态双级检验平台的制作方法

文档序号:17589175发布日期:2019-05-03 21:36阅读:159来源:国知局

本发明涉及漏水检验领域,尤其涉及一种供暖设施漏水状态双级检验平台。



背景技术:

供暖设施通过一定的空间加热量的办法,可以直接把产生热量的火炉装在其中;也可以抽出其中的空气,加热后再送回;也可以在其中装置保持在较高温度的物体,向所在空间放热。这种温度较高的物体称为供暖放热器。为使供暖放热器持续放热,可用经过预热的流体连续地在放热器里流过。这种流体通常是蒸汽或热水,称为“热媒”。热媒被设在该空间以外的产热、集热或换热设备(热源)加热后,用供暖管道分配到各个供暖放热器。热媒把所携带的一部分热量传给放热器后,通过回流管道流回热源,重新加热。热媒循环流转,就可不断地把热转送到受暖空间。

典型的供暖设备是由热源、热媒管道和供暖放热器组成。这三个基本组成部分有时可简化、合并或省略。例如火炉供暖的热源和放热器合在一起,就不需要热媒流转管道。火塘供暖更加简单,用炽热的燃料和燃烧产物向受暖空间放热,连放热器也没有了。



技术实现要素:

为了解决当前供暖设施无法自检漏水状态的技术问题,本发明提供了一种供暖设施漏水状态双级检验平台,在检测到供暖设备存在水迹时进行即时报警操作,其中,采用背景匹配的方式,确定所述可见光摄像头的输出图像是否因为所述可见光摄像头的失位而产生位置的改变,尤为重要的是,还在可见光摄像头中内设自调节单元,以根据位置的改变情况进行位置的自行恢复;采用双级滤波模式以及自适应二值化阈值调整模式,提高了图像预处理的效果;基于图像的目标数量的初步检测结果,决定对所述高清图像的对比度提升处理的时机以及次数,从而避免了运算资源的浪费。

根据本发明的一方面,提供了一种供暖设施漏水状态双级检验平台,所述平台包括:

第一流量检测设备,设置在供暖设施的入水管处,用于检测入水管的当前流量,以作为第一流量输出;第一流量检测设备,设置在供暖设施的出水管处,用于检测出水管的当前流量,以作为第二流量输出;漏水预警设备,分别与所述第一流量检测设备和所述第二流量检测设备连接,用于计算所述第一流量超过所述第二流量的超额,并在所述超额大于等于限量时,发出漏水预警信息;可见光摄像头,面对供暖设施进行可见光图像数据感应,以输出相应的当前可见光图像;红外线测量仪,包括红外线发射单元、红外线接收单元以及微控制器,所述红外线发射单元位于所述可见光摄像头上,用于垂直向下发射红外线信号,红外线接收单元位于所述红外线发射单元旁,用于接收反射回来的红外线信号,所述微控制器分别与所述红外线发射单元和所述红外线接收单元连接,用于基于所述红外线发射单元的发射时间和所述红外线接收单元的接收时间确定所述可见光摄像头的实时垂直位置;触发启动设备,与所述红外测量仪连接,用于在所述实时垂直位置偏离预设垂直位置超限时,发出启动控制信号,还用于在所述实时垂直位置偏离预设垂直位置未超限时,发出关闭控制信号;像素值匹配设备,分别与所述触发启动设备和所述可见光摄像头连接,用于在接收到所述启动控制信号时,对所述当前可见光图像进行背景提取,以获得实时背景图像,并将所述实时背景图像与预设背景图像进行匹配,以在匹配度小于预设百分比阈值时,发出匹配失败信号,还用于在匹配度大于等于预设百分比阈值时,发出匹配成功信号;递归滤波设备,与所述可见光摄像头连接,用于接收所述当前可见光图像,对所述当前可见光图像执行自适应递归滤波处理,以获得并输出递归滤波图像;维纳滤波设备,与所述递归滤波设备连接,用于接收所述递归滤波图像,并基于所述递归滤波图像中的噪声幅值大小执行不同力度的维纳滤波处理,以获得对应的维纳滤波图像;智能分块设备,与所述维纳滤波设备连接,用于接收所述维纳滤波图像,确定所述维纳滤波图像的模糊程度,并基于所述维纳滤波图像的模糊程度对所述维纳滤波图像进行分块处理,以获得大小相同的多个图像分块;参数调整设备,与所述智能分块设备连接,用于接收所述多个图像分块,对每一个图像分块执行以下处理:基于otsu算法获取所述图像分块的二值化阈值,基于otsu算法获取所述图像分块邻域的各个图像分块的各个二值化阈值,基于述图像分块邻域的各个图像分块的各个二值化阈值对所述图像分块的二值化阈值进行调整以获得所述图像分块的调整后阈值,并输出所述图像分块的调整后阈值;在所述参数调整设备中,基于所述图像分块邻域的各个图像分块的各个二值化阈值对所述图像分块的二值化阈值进行调整以获得所述图像分块的调整后阈值包括:所述图像分块邻域图像分块与所述图像分块的匹配度越高,则所述图像分块邻域图像分块对所述图像分块的二值化阈值的影响程度越大;二值化执行设备,与所述参数调整设备连接,用于接收所述多个图像分块以及每一个图像分块对应的调整后阈值,基于每一个图像分块对应的调整后阈值对所述图像分块进行二值化处理以获得二值化分块,并输出各个图像分块分别对应的各个二值化分块;分块组合设备,与所述二值化执行设备连接,用于接收所述各个二值化分块,将所述各个二值化分块进行合并,对合并后的图像进行边缘融合以获得融合的图像,并作为分块组合图像输出;对比度增强设备,与所述分块组合设备连接,用于接收所述分块组合图像,并对所述分块组合图像执行对比度增强处理,以获得相应的已处理组合图像;目标初步检测设备,与所述对比度增强设备连接,用于接收所述已处理组合图像,对所述已处理组合图像中的各个目标的存在情况进行检测,以将所述已处理组合图像中存在的目标的数量作为当前目标数量,并输出所述当前目标数量;图像决策设备,与所述目标初步检测设备连接,用于接收所述当前目标数量,并在所述当前目标数量超限时,发出目标过多信号,以及在所述目标数量未超限时,发出目标正常信号;对比度提升设备,分别与所述目标初步检测设备和所述目标决策设备连接,用于接收所述已处理组合图像,还用于在接收到所述目标过多信号时,执行对所述已处理组合图像的对比度提升处理,以获得对应的对比度提升图像,所述对比度提升设备执行对所述已处理组合图像的对比度提升处理的次数与所述当前目标数量成正比;像素点分析设备,与所述对比度提升设备连接,用于接收所述对比度提升图像,将所述对比度提升图像中像素点灰度值在水迹灰度值范围内的所有像素点组成水迹子图像,当水迹子图像所占据的像素点的总数大于等于预设像素点数量时,发出存在水迹信号;漏水识别设备,分别与所述漏水预警设备和所述像素点分析设备连接,用于在接收到所述漏水预警信息且接收到所述存在水迹信息时,发出漏水识别信号。

更具体地,在所述供暖设施漏水状态双级检验平台中:所述像素点分析设备还用于当水迹子图像所占据的像素点的总数小于所述预设像素点数量时,发出不存在水迹信号。

更具体地,在所述供暖设施漏水状态双级检验平台中:所述漏水预警设备还用于在所述超额小于限量时,发出无漏水信息。

更具体地,在所述供暖设施漏水状态双级检验平台中:在所述智能分块设备中,所述维纳滤波图像的模糊程度越小,对所述维纳滤波图像进行分块处理获得的图像分块的数量越多。

更具体地,在所述供暖设施漏水状态双级检验平台中:所述可见光摄像头还包括自调节单元,与所述像素值匹配设备连接,用于在接收到所述匹配失败信号时,对所述可见光摄像头进行垂直位置的自调节,以将所述可见光摄像头的实时垂直位置还原到所述预设垂直位置。

更具体地,在所述供暖设施漏水状态双级检验平台中:所述像素值匹配设备还用于在接收到所述关闭控制信号时,停止对所述当前可见光图像进行的背景提取,并发出匹配成功信号。

更具体地,在所述供暖设施漏水状态双级检验平台中:所述自调节单元还用于在接收到所述匹配成功信号时,停止对所述可见光摄像头进行的垂直位置的自调节。

更具体地,在所述供暖设施漏水状态双级检验平台中:在所述对比度提升设备中,在接收到所述目标正常信号时,停止对所述已处理组合图像的对比度提升处理。

具体实施方式

下面将对本发明的供暖设施漏水状态双级检验平台的实施方案进行详细说明。

为使人们生活或进行生产的空间保持在适宜的热状态而设置的供热设施。

向一定的空间加热量的办法,可以直接把产生热量的火炉装在其中;也可以抽出其中的空气,加热后再送回;也可以在其中装置保持在较高温度的物体,向所在空间放热。这种温度较高的物体称为供暖放热器。为使供暖放热器持续放热,可用经过预热的流体连续地在放热器里流过。这种流体通常是蒸汽或热水,称为载热媒质或热媒。热媒被设在该空间以外的产热、集热或换热设备(热源)加热后,用供暖管道分配到各个供暖放热器。热媒把所携带的一部分热量传给放热器后,通过回流管道流回热源,重新加热。热媒循环流转,就可不断地把热转送到受暖空间。

典型的供暖设备是由热源、热媒管道和供暖放热器组成。这三个基本组成部分有时可简化、合并或省略。例如火炉供暖的热源和放热器合在一起,就不需要热媒流转管道。火塘供暖更加简单,用炽热的燃料和燃烧产物向受暖空间放热,连放热器也没有了。

为了克服上述不足,本发明搭建了一种供暖设施漏水状态双级检验平台,能够有效解决相应的技术问题。

根据本发明实施方案示出的供暖设施漏水状态双级检验平台包括:

第一流量检测设备,设置在供暖设施的入水管处,用于检测入水管的当前流量,以作为第一流量输出;

第一流量检测设备,设置在供暖设施的出水管处,用于检测出水管的当前流量,以作为第二流量输出;

漏水预警设备,分别与所述第一流量检测设备和所述第二流量检测设备连接,用于计算所述第一流量超过所述第二流量的超额,并在所述超额大于等于限量时,发出漏水预警信息;

可见光摄像头,面对供暖设施进行可见光图像数据感应,以输出相应的当前可见光图像;

红外线测量仪,包括红外线发射单元、红外线接收单元以及微控制器,所述红外线发射单元位于所述可见光摄像头上,用于垂直向下发射红外线信号,红外线接收单元位于所述红外线发射单元旁,用于接收反射回来的红外线信号,所述微控制器分别与所述红外线发射单元和所述红外线接收单元连接,用于基于所述红外线发射单元的发射时间和所述红外线接收单元的接收时间确定所述可见光摄像头的实时垂直位置;

触发启动设备,与所述红外测量仪连接,用于在所述实时垂直位置偏离预设垂直位置超限时,发出启动控制信号,还用于在所述实时垂直位置偏离预设垂直位置未超限时,发出关闭控制信号;

像素值匹配设备,分别与所述触发启动设备和所述可见光摄像头连接,用于在接收到所述启动控制信号时,对所述当前可见光图像进行背景提取,以获得实时背景图像,并将所述实时背景图像与预设背景图像进行匹配,以在匹配度小于预设百分比阈值时,发出匹配失败信号,还用于在匹配度大于等于预设百分比阈值时,发出匹配成功信号;

递归滤波设备,与所述可见光摄像头连接,用于接收所述当前可见光图像,对所述当前可见光图像执行自适应递归滤波处理,以获得并输出递归滤波图像;

维纳滤波设备,与所述递归滤波设备连接,用于接收所述递归滤波图像,并基于所述递归滤波图像中的噪声幅值大小执行不同力度的维纳滤波处理,以获得对应的维纳滤波图像;

智能分块设备,与所述维纳滤波设备连接,用于接收所述维纳滤波图像,确定所述维纳滤波图像的模糊程度,并基于所述维纳滤波图像的模糊程度对所述维纳滤波图像进行分块处理,以获得大小相同的多个图像分块;

参数调整设备,与所述智能分块设备连接,用于接收所述多个图像分块,对每一个图像分块执行以下处理:基于otsu算法获取所述图像分块的二值化阈值,基于otsu算法获取所述图像分块邻域的各个图像分块的各个二值化阈值,基于述图像分块邻域的各个图像分块的各个二值化阈值对所述图像分块的二值化阈值进行调整以获得所述图像分块的调整后阈值,并输出所述图像分块的调整后阈值;在所述参数调整设备中,基于所述图像分块邻域的各个图像分块的各个二值化阈值对所述图像分块的二值化阈值进行调整以获得所述图像分块的调整后阈值包括:所述图像分块邻域图像分块与所述图像分块的匹配度越高,则所述图像分块邻域图像分块对所述图像分块的二值化阈值的影响程度越大;

二值化执行设备,与所述参数调整设备连接,用于接收所述多个图像分块以及每一个图像分块对应的调整后阈值,基于每一个图像分块对应的调整后阈值对所述图像分块进行二值化处理以获得二值化分块,并输出各个图像分块分别对应的各个二值化分块;

分块组合设备,与所述二值化执行设备连接,用于接收所述各个二值化分块,将所述各个二值化分块进行合并,对合并后的图像进行边缘融合以获得融合的图像,并作为分块组合图像输出;

对比度增强设备,与所述分块组合设备连接,用于接收所述分块组合图像,并对所述分块组合图像执行对比度增强处理,以获得相应的已处理组合图像;

目标初步检测设备,与所述对比度增强设备连接,用于接收所述已处理组合图像,对所述已处理组合图像中的各个目标的存在情况进行检测,以将所述已处理组合图像中存在的目标的数量作为当前目标数量,并输出所述当前目标数量;

图像决策设备,与所述目标初步检测设备连接,用于接收所述当前目标数量,并在所述当前目标数量超限时,发出目标过多信号,以及在所述目标数量未超限时,发出目标正常信号;

对比度提升设备,分别与所述目标初步检测设备和所述目标决策设备连接,用于接收所述已处理组合图像,还用于在接收到所述目标过多信号时,执行对所述已处理组合图像的对比度提升处理,以获得对应的对比度提升图像,所述对比度提升设备执行对所述已处理组合图像的对比度提升处理的次数与所述当前目标数量成正比;

像素点分析设备,与所述对比度提升设备连接,用于接收所述对比度提升图像,将所述对比度提升图像中像素点灰度值在水迹灰度值范围内的所有像素点组成水迹子图像,当水迹子图像所占据的像素点的总数大于等于预设像素点数量时,发出存在水迹信号;

漏水识别设备,分别与所述漏水预警设备和所述像素点分析设备连接,用于在接收到所述漏水预警信息且接收到所述存在水迹信息时,发出漏水识别信号。

接着,继续对本发明的供暖设施漏水状态双级检验平台的具体结构进行进一步的说明。

在所述供暖设施漏水状态双级检验平台中:所述像素点分析设备还用于当水迹子图像所占据的像素点的总数小于所述预设像素点数量时,发出不存在水迹信号。

在所述供暖设施漏水状态双级检验平台中:所述像素点分析设备还用于当水迹子图像所占据的像素点的总数小于所述预设像素点数量时,发出不存在水迹信号。

在所述供暖设施漏水状态双级检验平台中:在所述智能分块设备中,所述维纳滤波图像的模糊程度越小,对所述维纳滤波图像进行分块处理获得的图像分块的数量越多。

在所述供暖设施漏水状态双级检验平台中:所述可见光摄像头还包括自调节单元,与所述像素值匹配设备连接,用于在接收到所述匹配失败信号时,对所述可见光摄像头进行垂直位置的自调节,以将所述可见光摄像头的实时垂直位置还原到所述预设垂直位置。

在所述供暖设施漏水状态双级检验平台中:所述像素值匹配设备还用于在接收到所述关闭控制信号时,停止对所述当前可见光图像进行的背景提取,并发出匹配成功信号。

在所述供暖设施漏水状态双级检验平台中:所述自调节单元还用于在接收到所述匹配成功信号时,停止对所述可见光摄像头进行的垂直位置的自调节。

以及在所述供暖设施漏水状态双级检验平台中:在所述对比度提升设备中,在接收到所述目标正常信号时,停止对所述已处理组合图像的对比度提升处理。

另外,所述漏水识别设备由微控制单元来实现。微控制单元(microcontrollerunit;mcu),又称单片微型计算机(singlechipmicrocomputer)或者单片机,是把中央处理器(centralprocessunit;cpu)的频率与规格做适当缩减,并将内存(memory)、计数器(timer)、usb、a/d转换、uart、plc、dma等周边接口,甚至lcd驱动电路都整合在单一芯片上,形成芯片级的计算机,为不同的应用场合做不同组合控制。诸如手机、pc外围、遥控器,至汽车电子、工业上的步进马达、机器手臂的控制等,都可见到mcu的身影。

32位mcu可说是mcu市场主流,单颗报价在1.5~4美元之间,工作频率大多在100~350mhz之间,执行效能更佳,应用类型也相当多元。但32位mcu会因为操作数与内存长度的增加,相同功能的程序代码长度较8/16bitmcu增加30~40%,这导致内嵌otp/flashrom内存容量不能太小,而芯片对外脚位数量暴增,进一步局限32bitmcu的成本缩减能力。

采用本发明的供暖设施漏水状态双级检验平台,针对现有技术中需要人工目测供暖设施漏水情况的技术问题,通过在检测到供暖设备存在水迹时进行即时报警操作,其中,采用背景匹配的方式,确定所述可见光摄像头的输出图像是否因为所述可见光摄像头的失位而产生位置的改变,尤为重要的是,还在可见光摄像头中内设自调节单元,以根据位置的改变情况进行位置的自行恢复;采用双级滤波模式以及自适应二值化阈值调整模式,提高了图像预处理的效果;基于图像的目标数量的初步检测结果,决定对所述高清图像的对比度提升处理的时机以及次数,避免了运算资源的浪费,从而解决了上述技术问题。

可以理解的是,虽然本发明已以较佳实施例披露如上,然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言,在不脱离本发明技术方案范围情况下,都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

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