港機(jī)設(shè)備中紅外熱成像監(jiān)控的應(yīng)用分析

秦玉龍

摘要：鑒于傳統(tǒng)閉路監(jiān)控系統(tǒng)在港機(jī)產(chǎn)品中的局限性和劣勢(shì)，分析熱成像攝像機(jī)技術(shù)+AI視頻識(shí)別技術(shù)在港機(jī)產(chǎn)品中的應(yīng)用?？紤]運(yùn)用成熟的熱紅外監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)港機(jī)電氣房，易磨損機(jī)械部位進(jìn)行24小時(shí)全天檢測(cè)、預(yù)警。

關(guān)鍵詞：港口機(jī)械;閉路監(jiān)控系統(tǒng)CCTV;攝像頭;紅外熱成像監(jiān)控系統(tǒng);

一、引言

由于港口機(jī)械一般應(yīng)用在惡劣的工業(yè)環(huán)境中，且作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)，振動(dòng)大。港機(jī)產(chǎn)品的電氣房設(shè)備元器件易出現(xiàn)老化、接觸不良，而造成系統(tǒng)的設(shè)備故障。在檢查過程，因隱患因素影響，會(huì)造成設(shè)備停運(yùn)，嚴(yán)重的會(huì)引起火災(zāi)。從實(shí)際分析，因監(jiān)控設(shè)備的不完善以及人員巡檢疏忽，是造成這些事故的主要因素。

因此閉路監(jiān)控系統(tǒng)（CCTV）在港機(jī)產(chǎn)品中的應(yīng)用就顯得尤為重要。但傳統(tǒng)的監(jiān)控設(shè)備弊端也很明顯：僅有靜態(tài)畫面的顯示，沒有報(bào)警裝置;無法監(jiān)測(cè)設(shè)備溫度，對(duì)局部地區(qū)明顯的過熱現(xiàn)象不能第一時(shí)間預(yù)警;受光線影響大，對(duì)一些監(jiān)控的光照盲區(qū)幾乎無作用。引入紅外熱成像監(jiān)控系統(tǒng)可解決這些難題。

二、紅外熱成像監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用目的

2.1 利用紅外成像檢測(cè)技術(shù)+ AI視頻識(shí)別對(duì)岸橋電氣房、主要電機(jī)、減速箱等進(jìn)行7X24小時(shí)全天候?qū)崟r(shí)非接觸檢測(cè)，拍攝其溫度場(chǎng)的分布、測(cè)量任何部位的溫度值，AI視頻識(shí)別各部件的工作狀態(tài)與原始值或設(shè)定參數(shù)進(jìn)行比較，據(jù)此對(duì)各種外部及內(nèi)部故障進(jìn)行診斷，具有實(shí)時(shí)、遙測(cè)、直觀和定量測(cè)溫等優(yōu)點(diǎn)，做到對(duì)機(jī)房等溫度敏感器件進(jìn)行監(jiān)控及預(yù)警，從而發(fā)送命令給主控PLC進(jìn)行控制及上報(bào)、預(yù)警。做到實(shí)時(shí)預(yù)防，實(shí)時(shí)排除，避免安全事故發(fā)生。

2.2 紅外線攝像頭不受外界光線干擾，無論是漆黑的夜晚還是在耀眼的陽(yáng)光下，都能清晰成像，穿透煙霧的能力也極強(qiáng)，可以協(xié)助岸橋、場(chǎng)橋司機(jī)在特殊天氣時(shí)看清作業(yè)環(huán)境。避免安全生產(chǎn)事故發(fā)生。

三、主要應(yīng)用場(chǎng)合

3.1岸橋電氣房故障排除預(yù)警應(yīng)用：紅外熱成像儀采用的熱成像技術(shù)，在對(duì)目標(biāo)進(jìn)行紅外輻射過程，會(huì)通過光電轉(zhuǎn)化的形式，形成圖像轉(zhuǎn)化，從而通過設(shè)備傳輸?shù)浇K端。通過運(yùn)用該技術(shù)，快速的探索電氣設(shè)備故障因素，利于加強(qiáng)對(duì)于過熱設(shè)備以及電路的監(jiān)測(cè)能力，從而有效的避免發(fā)生故障以及火災(zāi)。使用紅外熱成像儀在岸橋電氣房或易磨損部件處代替人作為故障檢測(cè)中的應(yīng)用，有利于將電氣事故，機(jī)械磨損事故消滅在萌芽狀態(tài)。

3.2作業(yè)區(qū)域監(jiān)控應(yīng)用：紅外監(jiān)控受到的外借干擾小，無論是在強(qiáng)光還是在黑暗天氣都能過準(zhǔn)確清晰的進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并形成清晰圖像，穿透煙霧的能力也極強(qiáng)，可以協(xié)助場(chǎng)橋、岸橋司機(jī)在特殊天氣時(shí)看清作業(yè)環(huán)境。避免安全生產(chǎn)事故發(fā)生。

3.3 場(chǎng)橋滑觸線監(jiān)控預(yù)警應(yīng)用：由于軌道吊是利用受電弓壓在滑觸線上取電?；|線在港口這露天、高鹽特殊環(huán)境經(jīng)過日積月累的受電弓摩擦及高壓、大電流火花，根據(jù)歐姆定律（P=I2R）說明了電流、電阻和功率或產(chǎn)生的熱能之間的關(guān)系。長(zhǎng)此以往對(duì)滑觸線造成傷害或輪胎吊受電弓導(dǎo)體過小、連接松動(dòng)或過大的電流都會(huì)產(chǎn)生不希望的異常熱量，使電路溫度升高，非常危險(xiǎn)。部件在升溫過程容易被熔化。

四、紅外熱成像監(jiān)控系統(tǒng)流程圖

系統(tǒng)運(yùn)用的是計(jì)算機(jī)壓縮技術(shù)，通過結(jié)合網(wǎng)絡(luò)傳輸方式，能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)，并有效的進(jìn)行超溫報(bào)警，自動(dòng)記錄圖像，提高了自動(dòng)巡檢效率。前端可采用市場(chǎng)常見的KTVC測(cè)溫監(jiān)控，通過運(yùn)用該技術(shù)，能夠更加高效的加強(qiáng)監(jiān)控靈敏度，其內(nèi)部運(yùn)用的高速數(shù)字化處理電路能耗低將數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，提高了成像溫度檢測(cè)效率，能夠準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì)出熱分布圖像，也利于加強(qiáng)溫度信息管理能力，可24小時(shí)對(duì)目標(biāo)實(shí)時(shí)監(jiān)控。

同時(shí)，通過運(yùn)用有效的平臺(tái)軟件，能夠加強(qiáng)監(jiān)控視頻的管理，利于技術(shù)人員進(jìn)行回放以及權(quán)限管理，同時(shí)該系統(tǒng)具備動(dòng)態(tài)追蹤功能，能夠準(zhǔn)確的標(biāo)注全局高溫度地區(qū)，可以準(zhǔn)確的計(jì)算平均溫度數(shù)值。通過多種告警算法的運(yùn)用保證了監(jiān)測(cè)的高效性。通過運(yùn)用嵌入式DSP高速數(shù)字信號(hào)處理器加強(qiáng)了對(duì)于 溫度計(jì)算的能力，利于準(zhǔn)確的提取溫度數(shù)據(jù)信息，從而結(jié)合有效的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控的實(shí)時(shí)顯示，能全面的生成歷史曲線，在告警過程加強(qiáng)了聯(lián)動(dòng)水平。

五、紅外熱成像攝像系統(tǒng)架構(gòu)

5.1 紅外全景圖：能制定紅外全景拼接功能，通過監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行全方位掃描

通過技術(shù)拼接，實(shí)現(xiàn)全景圖片的輸出，通常該方式比電子地圖更加真實(shí)，通過運(yùn)用云平臺(tái)自動(dòng)標(biāo)記功能，能夠?qū)㈩A(yù)置點(diǎn)準(zhǔn)確的在圖中標(biāo)記，通過預(yù)置點(diǎn)位置的設(shè)定，云臺(tái)能自動(dòng)轉(zhuǎn)到標(biāo)記位置，并實(shí)現(xiàn)了操作的簡(jiǎn)單化。通過監(jiān)控觀察，能直觀的找到觀察位置，并實(shí)時(shí)定位觀察場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)了全方位監(jiān)控。

5.2 特有空域和時(shí)域突變告警技術(shù)：該技術(shù)應(yīng)用過程，通過測(cè)溫軟件，內(nèi)部有效的嵌入6種告警算法，在特定的區(qū)域以及溫度突破的地方進(jìn)行檢測(cè)預(yù)警，這樣避免了室內(nèi)溫度的干擾，能夠準(zhǔn)確的對(duì)特有空域進(jìn)行24小事預(yù)警，避免了發(fā)生誤報(bào)問題。

5.3 溫度變化趨勢(shì)曲線和告警日志：軟件在應(yīng)用過程，能準(zhǔn)確的記錄溫度變化數(shù)據(jù)，能形成趨勢(shì)曲線，這樣用戶在統(tǒng)計(jì)過程提高了統(tǒng)計(jì)效率，能夠結(jié)合日志管理加強(qiáng)對(duì)于監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的分析能力，通過告警日志，利于全面加強(qiáng)數(shù)據(jù)管理以及查找能力。

5.4 感興趣目標(biāo)區(qū)域檢測(cè)設(shè)置：系統(tǒng)支持全方位的測(cè)溫模式，包括點(diǎn)、線、矩形等模式，通過加入測(cè)溫對(duì)象的形式，能精確的進(jìn)行報(bào)警閾值設(shè)置，從而加強(qiáng)特定區(qū)域的檢測(cè)效率，在設(shè)置固定區(qū)域后，系統(tǒng)能規(guī)避無關(guān)區(qū)域，加強(qiáng)了對(duì)于特定區(qū)域溫度的監(jiān)管能力，利于加強(qiáng)數(shù)據(jù)傳輸效率，能夠準(zhǔn)確的進(jìn)行實(shí)時(shí)性監(jiān)控，從而全面加強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

5.5 告警管理：告警管理以自動(dòng)化形式進(jìn)行，通過監(jiān)控畫面自動(dòng)進(jìn)行告警，告警管理系統(tǒng)具有自動(dòng)保存、輸出打印的功能。

5.6 圖像管理：圖像管理能夠顯示所有監(jiān)控頭的圖像信息，在監(jiān)控中學(xué)能遠(yuǎn)程進(jìn)行圖像及視頻處理，能準(zhǔn)確的定位超溫報(bào)警錄像，圖像管理系統(tǒng)便于后期分析以及進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)使用。

5.7 安全管理：

安全管理是系統(tǒng)運(yùn)行的關(guān)鍵，安全管理系統(tǒng)包括權(quán)限管理以及 相關(guān)的安全備份等，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄備份，包括用戶查找記錄以及報(bào)警信息，都能高效的進(jìn)行管理。

5.8 圖像監(jiān)控：圖像監(jiān)控是對(duì)事故的監(jiān)控過程，若廠房發(fā)生超溫情況，能準(zhǔn)確的進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通過結(jié)合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，能將被監(jiān)視的目標(biāo)進(jìn)行管理，并及時(shí)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心，通過圖像監(jiān)控，加強(qiáng)了一對(duì)多、多對(duì)一的管理，通過接入報(bào)警系統(tǒng)，能夠與監(jiān)控中心實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)通信。

5.9 報(bào)警功能：報(bào)警功能是系統(tǒng)運(yùn)行的關(guān)鍵，報(bào)警過程系統(tǒng)將報(bào)警信息以及相關(guān)圖片傳輸?shù)綀?bào)警平臺(tái)，在超溫預(yù)警過程，能有效的生成報(bào)告，并對(duì)應(yīng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，報(bào)警過程能自動(dòng)生成超溫報(bào)告，同時(shí)也能夠?qū)ρ矙z預(yù)置點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)報(bào)告。

六、結(jié)語(yǔ)

基于紅外熱成像攝像頭的監(jiān)控系統(tǒng)也存在分辨率低，成本高昂的缺陷，但對(duì)于港口機(jī)械如岸橋等重型機(jī)械，為保障碼頭運(yùn)輸?shù)母咝裕踩O(jiān)控預(yù)警的優(yōu)先性遠(yuǎn)高于畫面高清的要求。隨著紅外熱成像技術(shù)的愈加成熟，完善的紅外熱成像監(jiān)控系統(tǒng)必能更好的為港機(jī)產(chǎn)品起到保駕護(hù)航的作用。

參考文獻(xiàn)：

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