CN110333260A - 防爆高光谱远红外气云成像控制传输及信息处理、定向发布系统 - Google Patents
防爆高光谱远红外气云成像控制传输及信息处理、定向发布系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种防爆高光谱远红外气云成像控制传输及信息处理、定向发布系统,包括前端采集分系统,为采集前端环境的图像和/或物理信息数据,并转换成适合传输的信号;数据分析分系统,对接收的图像和/或物理信息数据分析处理,并将信息数据连同运行状态和控制数据传输交换至智能接口分系统;智能接口分系统,为链接数据分析分系统、神经网络主控系统和集总联动分系统链接外部网络的资源信息源,链接,可进行动态的组织与扩展;神经网络主控系统,为分析接收的图像和/或物理信息数据,综合处理各路的运行状态数据,发出运行控制指令;集总联动分系统,为显示各路气云信息及位置信息数据,管理系统整体的运行。
Description
技术领域
本发明涉及气云监测技术领域,具体涉及一种防爆高光谱远红外气云成像控制传输及信息处理、定向发布系统。
背景技术
在有害气云监测技术中(如连续烃泄漏),现有技术采用网状网络的监测传感器进行监测,在很短的范围内,现有技术不能提供泄漏源的详细信息或烟羽轨迹,此外,该技术要求气体烟羽到达传感器,这常常已经发生泄漏开始后很长时间。目前出现基于热源成像技术的气云成像摄像机并日益普及,气云成像技术是基于红外吸收光谱,不同的气体有不同的吸收特征,其在红外区截然不同。红外光谱气云成像分析技术,以分子光谱学作为理论基础,以红外热成像技术作为工具,分析、鉴别、检测待定的(如有毒、有害、特殊)气体,发现其存在,并能以直接观察可视图像的方式,确定其位置的技术。
现有的红外摄像机检测有较大的缺陷,其仅仅检测红外区的气体,由于需要人工解释来确定有害气云的存在,不能用于持续的监控。现有的气体泄漏检测系统无法完全实现自动化,例如无法根据监测的气云状况自动给定综合的警示信息,无法快速自动实现对应方案;此外,现有系统前端和后端接口的连接不规范,抗干扰能力差,容易导致信息传递终端或信息传递错误,前端的数据传输设备应对恶劣环境的效果不佳等,为此,本申请提供一种用于大型固定设施连续监测的具有防爆隔离效果的高光谱远红外气云成像控制传输及信息处理、定向发布系统。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷,设计一种防爆高光谱远红外气云成像控制传输及信息处理、定向发布系统,该系统的前端设备和后端设备之间的信号连接通道具有很好的抗干扰能力,前端设备具备超强的隔离特性和防爆性能;该系统利用光谱成像数据来定位、识别、和量化气体/液体的泄漏,系统模块化设计具有灵敏、准确、立体、联动、智能、开放等特性,具有极强的扩展性,与极强的适用性,实现系统功能的自主式动态组合。
为实现上述目的,本发明所采用的技术方案是,防爆高光谱远红外气云成像控制传输及信息处理、定向发布系统,所述系统包括
前端采集分系统,配置为经多个采集设备采集前端环境的图像和/或物理信息数据,获取该分系统自身的控制和状态信息数据,并将信息数据转换成适合传输的信号进行传输;
数据分析分系统,配置与所述前端采集分系统传输交换数据,对接收的图像和/或物理信息数据进行综合分析处理,并将分析处理后的信息数据连同所述端采集分系统和数据分析分系统的运行状态数据、运行控制数据,传输交换至智能接口分系统;
所述智能接口分系统配置为链接每一个所述数据分析分系统,链接外部网络的资源信息源,还链接有神经网络主控系统和集总联动分系统;配置为在所述神经网络分系统的指令之下进行动态的组织与扩展;
所述神经网络主控系统配置为综合分析接收的图像和/或物理信息数据,将显示与控制数据与所述集总联动分系统之间传输交换,同时神经网络分系统综合处理各路的运行状态数据,发出运行控制指令,调整指定设备的运行状态;
所述集总联动分系统配置为集中显示各路气云信息及位置信息数据、和系统内所有设备的运行状态数据,集中管理系统整体的运行。
在进一步的优选方案中,所述图像和/或物理信息数据主要为气云摄像机实时采集目标地的气云基础图像信息数据以及调节所述气云摄像机方位角的扫描定位云台的定位信息数据。
在一些优选的技术方案中,对前端采集分系统中的接口盒进行改进,使其具有极佳的防爆隔离性能。
本发明所述防爆高光谱远红外气云成像控制传输及信息处理、定向发布系统为核心的多系统联动功能,将其它同类系统与各类相关单元系统,以及各类执行机构,通过简洁智能的人机界面,灵活便捷的操作控制,任意搭配的积木式功能模块,组合成为全方位高效智能多变普适的综合系统;该系统还设置广泛全面的软硬件扩展接口,联结各类信息系统,能够综合多种信息和预案,给出相关性的描述,为判别与决策提供全面清晰的依据,为指挥调度与调整维护提供快速高效的路径手段与措施。
本发明系统以全光纤方式连接现场与系统之间的数据和控制信号的传输;通过积木模块式单元和智能接口,实现系统功能的动态组合;同时将神经网络应用于集总指挥调度系统,实现立体精准智能高效全面的指挥调度功能。
本发明所述防爆高光谱远红外气云成像控制传输及信息处理、定向发布系统适用于需要监测的大型固定设施,如炼油厂、石油/天然气管道、油库、化工厂、电厂等。
附图说明
图1为本发明系统的整体架构示意图;
图2为本发明系统的整体架构详细的示意图;
图3为本发明系统的整体架构的硬件连接关系示意图
图4为气云摄像装置的结构示意图;
图5为接口盒的底盒的剖面结构示意图;
图6为接口盒的盒盖的俯视结构示意图;
图7为接口盒的盒盖的仰视结构示意图;
图8为接口盒的顶盖的剖面结构示意图;
图9为接口盒的顶盖的俯视结构示意图;
图10为前端系统和后端系统单模光纤模式的连接示意图;
图11为前端系统和后端系统多模光纤模式的连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明防爆高光谱远红外气云成像控制传输及信息处理、定向发布系统的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
本发明的一种防爆高光谱远红外气云成像控制传输及信息处理、定向发布系统,如图1所示,所述系统包括前端采集分系统1、数据分析分系统2、智能接口分系统3、神经网络主控系统4以及集总联动分系统5。
前端采集分系统1配置为经多个采集设备采集前端环境的图像和/或物理信息数据,获取该分系统自身的控制和状态信息数据,并将信息数据转换成适合传输的信号进行传输。
数据分析分系统2配置与所述前端采集分系统1传输交换数据,对接收的图像和/或物理信息数据进行综合分析处理,并将分析处理后的信息数据连同所述端采集分系统1和数据分析分系统2的运行状态数据、运行控制数据,传输交换至智能接口分系统3。
所述智能接口分系统3配置为链接每一个所述数据分析分系统2,链接外部网络的资源信息源,还链接有神经网络主控系统3和集总联动分系统4;配置为在所述神经网络分系统3的指令之下进行动态的组织与扩展。
所述神经网络主控系统4配置为综合分析接收的图像和/或物理信息数据,将显示与控制数据与所述集总联动分系统5之间传输交换,同时神经网络分系统4综合处理各路的运行状态数据,发出运行控制指令,调整指定设备的运行状态。
所述集总联动分系统5配置为集中显示各路气云信息及位置信息数据、和系统内所有设备的运行状态数据,集中管理系统整体的运行。
在一个具体的实施方案中,如图2所示,所述前端采集分系统1包括气云信息采集单元10、扫描定位单元11、隔离传输与控制单元12。所述前端采集分系统在监测区域的各个监测点进行设置一组上述单元。
气云信息采集单元10配置有气云摄像机14实时采集目标地的气云基础图像信息数据;所述气云摄像机14基于光谱成像技术,使用精细热辐射仪检测长波红外信号,红外线辐射波长在接触探测器材料后,其探测器温度发生微变,从而改变其电阻,通过电阻的变化对温度进行测量和处理并显示为图像分布;使用过程中,气云摄像机通过收集光谱特征点识别每个温度像素差异识别气体,通过光谱特征进行识别,对气体的具体类别进行更精细的识别并根据时间浓度值量化气体的体积。
扫描定位单元11配置为给带动所述气云摄像机14方位角度调整和俯仰角度调整的扫描定位云台15的角度调整指令回传,同时采集所述扫描定位云台15的方位角和俯仰角的信息数据。该扫描定位云台15具体的配置为可调节气云摄像机14的水平和俯仰角度的机械调节装置,扫描定位单元则是实现扫描定位云台15的角度调整数据,以使气云摄像机实现多方位检测或处于最佳检测角度。同时在具体方案中设置角度传感器、位移传感器监测方位角和俯仰角的变化。而在具体的操作方案中,所述扫描定位云台以机械领域中实现上下的俯仰视角以及左右旋转的水平视角调节功能的装置进行设置即可。
隔离传输与控制单元12配置为自身传输状态的控制,将状态信息数据转换成适合传输的特定光信号;该处所述特定光信号例如为适合传输的单模1330与1550光信号。还用于实现与数据分析分系统2的传输交换,将自气云信息采集单元的气云信息数据和扫描定位单元的扫描定位数据传输至所述数据分析分系统2。
所述数据分析分系统2对应前端采集分系统1的每组单元对应设置,所述数据分析分系统包括隔离传输数据转换与控制单元20、气云信息与扫描定位信息分析处理单元21、运行状态采集与处理单元22、监控接口单元23以及电力接入单元24。
隔离传输数据转换与控制单元20配置为自身传输状态的控制,与所述前端采集分系统1传输交换数据,将接收的模拟信号还原成相应的信息信号;
气云信息与扫描定位信息分析处理单元21配置有相应的数据分析服务器,其用于综合分析处理气云基础信息和扫描定位数据,同时发出扫描定位信息数据控制所述扫描定位云台的运行;
运行状态采集与处理单元22用于将前端采集分系统和数据分析分系统的运行状态数据、运行控制数据,与综合分析处理后的气云信息及位置信息数据合并,,通过监控接口单元23传输交换至智能接口分系统3。
所述智能接口分系统3包括信号接口分配单元30、网络信号识别和处理单元31、中心信息转换单元32以及电力接口分配单元33。
信号接口分配单元30配置统一规范的多个接入所述数据分析分系统2的光纤接口,与所述数据分析分系统2的接口单元23相连接。
网络信号识别和处理单元31的网络传输成PCP/IT,根据不同的网络传输速率,自动识别信息类型并智能分配信息链接路由至所述信号接口分配单元。
中心信息转换单元32配置为将接收的信息数据转换成可发布显示的数字信息数据,并上传至所述集总联动分系统5。在硬件上通过设置中心信息服务器和信息发布转换接口将采集的气云信息及位置信息数据、各分系统的运行状状况数据、运行控制数据上传至集总联动分系统5。
电力接口分配单元33则用于电力接入,并配置为统一规范的多个接入所述数据分析分系统2的电力接入单元24。
在一些示例中,本发明的数据分析分系统与智能接口分系统设置在同一位置,数据分析分系统在硬件上设置数据分析服务器,将接收的信号分析处理后经数模转换,传输至监控接口单元23,监控接口单元23与智能接口分系统的信号接入分配单元的接口对接;数据分析分系统上的电源接入单元则与智能接口分系统的电力接口分配单元内的接口对接;以此将电力接口和信号接口统一规范管理。具体的,所述信号接口分配单元30和电力接口分配单元33通过配置统一规范的光纤接口、电力接口和对应的信息协议,在网络信号识别和处理单元的核心网络的智能控制调度下,组件不同功能的接口模块组件,以适应不同类别的系统要求,实现动态的系统功能转换与功能组合。
所述神经网络主控系统4包括大数据采集建构单元40、监控警戒应对单元41以及系统运行优化单元42。
大数据采集建构单元40配置以自主学习型网络为核心,跟踪气云信息特征和系统运行状态,进行大数据采集建构和分析。
监控警戒应对单元41配置为依据设定的状态阈值,自动调动连通相关资源系统,给定全面的综合警示信息并自动形成对应警戒方案。
系统运行优化单元42依据所述大数据采集建构单元40对系统运行状态数据的分析,自主判断系统的运行效率和系统优化需求。
所述集总联动分系统5为全面精准的信息交互平台,其包括中心显示单元50和警情发布配置单元51。所述集总联动分系统通过信息指示和信息传输采用多通道多功能的单元型模块组件,将中心显示单元的人机交互和警情的全面发布合并一体,提供全方位的人机交互模式。
中心显示单元50配置为集中显示各路气云信息及位置信息数据,和系统内所有设备的运行状态数据。
警情发布配置单元51配置为依据所述神经网络主控系统4给出的警戒方案,根据不同的工作状态,发布相应信息;其发布方式包括无线警报发布和移动终端发布,所述无线警报发布包括对讲机、移动车辆的无线通信连接警报。
在一些示例的集总联动分系统包括信息指示与传输组件,具备多个通道,分别与不同功能的执行单元相链接,依据不同的信息类型和信息指示与传输的需求,由系统控制中心发出指令,执行相对应的信息传达方式。
本发明警情发布配置单元51的工作状态依据气云信息的数据类型,分别为:日常巡检/泄露源定位/危机响应。根据监控警戒应对单元41给出指令要求的不同的工作状态,发布相应信息至信息定向发布单元,提供系统运行状态信息、巡检信息和警情警报信息。尤其是危机响应状态,启动指挥调度单元进行危机事件的应急处理。本发明所述警情发布配置单元51在核心网络系统与集总指挥系统交互协作的指令之下,根据发布的信息类型,定向选择信息发布通道,将特定信息发布到指定的接受者。
一些示例中,本发明所述的所述智能接口分系统与所述数据分析分系统、神经网络主控系统和集总联动分系统的软硬件单元均采用统一规范的接口标准和信息协议,依据不同的应用需求,由系统控制中心发出的功能组合指令,链接为相对应的最佳运行方式。
本领域技术人员应当理解,本发明所述的系统模块所述功能可以通过硬件实现,或者通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。所述各类服务器中包括处理器或存储器,所述存储器用于存储支持系统各装置执行其所限定功能的应用程序代码,所述处理器被配置为用于执行所述存储器中存储的应用程序。基于上述原理,各分系统服务器、相关硬件或软件相对应的整体模块架构的一种实施方式如图3所示。
对应上述系统装置,本发明还公开了一种防爆高光谱远红外气云成像监测的预警应对方法,包括
S1、采集目标地的气云基础图像信息数据和气云摄像机的方位角和俯仰角的信息数据,上传至数据分析分系统;
S2、综合分析处理气云基础信息和扫描定位数据、系统运行状态数据,进行数据预处理;所述预处理包括:将数据格式转换成网络分析单元所要求格式;将数据进行去除冗余信息处理,提纯数据;以及设定数据间隔,以减少处理量;
S3、以自主学习型网络为核心,神经网络主控系统4的神经网络分析模块对预处理数据实时进行特征参数提取,同时结合设定的状态阈值,自动调动连通预警应对资源系统,给定全面的综合警示信息,随后对其进行初始的训练学习,根据特定的学习规则,不断的对神经网络分析单元的各个特征参数对应警戒方案的连接权值进行调节,直到使该神经网络具有警戒方案的输出;此时得到初始的网络权值集和训练好的神经网络模型,可以作为自动预警应对的初始神经网络;
S4、根据训练好的神经网络模型,选取待分析数据,进行特征参数提取,并输入于训练好的初始神经网络,进行相应的网络分析,得到预警应对结果;
S5、神经网络主控系统4根据预警应对结果获得显示与控制数据,并将显示与控制数据传输至集总联动分系统;
S6、集总联动分系统5依据神经网络主控系统4给出的警戒方案,根据不同的工作状态,发布相应信息。
再一些实施例中,公开了本发明防爆高光谱远红外气云成像控制传输及信息处理、定向发布系统的前端采集分系统设备,与智能接口分系统之间的数据传输通道,采用光纤传输方式,前端设备各接口,采用隔爆戈兰和非金属器件,设备内部充盈一定压力的氮气,彻底隔绝任何危险因素。一些示例中,如图4所示,所述气云摄像装置14的底端通过扫描定位云台15固定于固定支架16上,所述扫描定位云台15为通过水平旋转调整装置和竖向俯仰调整装置连接于所述固定支架16上;所述固定支架16下部侧边固设有接口盒17,所述气云摄像装置14和扫描定位云台15的电缆线18螺旋环绕所述固定支架16并接入所述接口盒17内。
图5-9所示,所述接口盒17包括前侧面开口的接线箱底盒170以及接线箱顶盖171。所述接线箱底盒170底部侧边设有固定耳座172,所述接线箱底盒170的底板背面设有十字形加强筋173,所述接线箱底盒170的开口为圆形且开口端固接有法兰174,所述接线箱底盒170的侧边设有若干接线端口,所述接线端口上设有防爆格兰头175。
所述接线箱顶盖171包括与所述法兰174外端面重合的盖板179以及自所述盖板179内侧垂直向下延伸的密封圈构件178,所述盖板179所通过螺钉组件固定于所述法兰174前端,所述密封圈挡件构件178恰好置于所述法兰174圈内侧,所述密封圈构件178的内侧设有与所述盖板179一体成型的十字加强筋177,所述盖板179的外侧面设有拉手176;所述接口盒17内部充盈一定压力的氮气。在一些示例中,其密封压力为0.5MPa-0.7MPa
前端采集装置的结构设计与传输设计,使得本系统的上位设备与下位设备之间的信号连接通道,对于雷电、浪涌、电位差值等各类干扰、波动等有害因素,具备超强的隔离特性,和最高的防爆性能。
本发明的扫描定位云台的一个实施方案为,图4所示,所述固定支架16的顶端设有插口;所述扫描定位云台15包括插入所述插口的转盘150和设于所述转盘150上端的承接盒151,所述转盘150的底端连接有带动其转动的电机,所述承接盒151两侧设有水平转轴152,所述气云摄像装置14的两侧向下延伸设有连接环140,所述连接环140套入所述水平转轴152进行固定。
本发明的智能接口分系统中的信号接口分配单元采用积木模块式三元和智能接口,实现系统功能的动态组合,在具体的实施例中,包括单模光纤传输方式和多模光纤传输方式,图10所示为单线光纤传输方式,图11为多模光纤传输方式;在实施例中,前端和后端均配置单模/多模光纤配线盒,前端配线盒接入气云摄像装置和扫描定位装置,后端配线则接入数据分析分系统的分析器。两端的单模/多模光纤配线盒均采用12芯光纤电缆连接,在单模光纤传输方式中,通过光纤收发器来延长光纤传输距离的网络环境,以实现本系统全光纤方式连接现场和系统。
本发明系统实用性高,体现在:
1、直观实时的显示泄露气体的种类、浓度、位置、动态、范围、轨迹等各类信息,为快速响应与处理提供准确直观的必要信息;
2.以本发明系统为核心的多系统联动功能,将其它同类系统与各类相关单元系统,以及各类执行机构,通过简洁智能的人机界面,灵活便捷的操作控制,任意搭配的积木式功能模块,组合成为全方位高效智能多变普适的综合系统;
3.广泛全面的软硬件扩展接口,联结各类信息系统,能够综合多种信息和预案,给出相关性的描述,为判别与决策提供全面清晰的依据,为指挥调度与调整维护提供快速高效的路径手段与措施。
以上所述的实施方式,并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在该技术方案的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种防爆高光谱远红外气云成像控制传输及信息处理、定向发布系统,其特征在于,所述系统包括
前端采集分系统(1),配置为经多个采集设备采集前端环境的图像和/或物理信息数据,获取该分系统自身的控制和状态信息数据,并将信息数据转换成适合传输的信号进行传输;
数据分析分系统(2),配置与所述前端采集分系统(1)传输交换数据,对接收的图像和/或物理信息数据进行综合分析处理,并将分析处理后的信息数据连同所述端采集分系统和数据分析分系统的运行状态数据、运行控制数据,传输交换至智能接口分系统(3);
所述智能接口分系统(3)配置为链接每一个所述数据分析分系统(2),链接外部网络的资源信息源,还链接有神经网络主控系统(3)和集总联动分系统(4);
所述神经网络主控系统(4)配置为综合分析接收的图像和/或物理信息数据,将显示与控制数据与所述集总联动分系统(5)之间传输交换,同时神经网络分系统综合处理各路的运行状态数据,发出运行控制指令,调整指定设备的运行状态;
所述集总联动分系统(5)配置为集中显示各路气云信息及位置信息数据、和系统内所有设备的运行状态数据,集中管理系统整体的运行。
2.如权利要求1所述的防爆高光谱远红外气云成像控制传输及信息处理、定向发布系统,其特征在于,所述前端采集分系统(1)包括
气云信息采集单元(10),配置气云摄像机(14)实时进行采集目标地的气云基础图像信息数据;
扫描定位单元(11),配置为给带动所述气云摄像机(14)方位角度调整和俯仰角度调整的扫描定位云台(15)的角度调整指令回传,同时采集所述扫描定位云台(15)的方位角和俯仰角的信息数据;
隔离传输控制单元(12),配置为自身传输状态的控制,将状态信息数据转换成适合传输的单模1330与1550光信号,与所述数据分析分系统(2)进行传输交换。
3.如权利要求2所述的防爆高光谱远红外气云成像控制传输及信息处理、定向发布系统,其特征在于,所述气云摄像装置(14)的底端通过扫描定位云台(15)固定于固定支架(16)上,所述扫描定位云台(15)为通过水平旋转调整装置和竖向俯仰调整装置连接于所述固定支架(16)上;所述固定支架(16)下部侧边固设有接口盒(17),所述气云摄像装置(14)和扫描定位云台(15)的电缆线螺旋环绕所述固定支架(16)并接入所述接口盒(17)内。
4.如权利要求3所述的防爆高光谱远红外气云成像控制传输及信息处理、定向发布系统,其特征在于,所述接口盒(17)包括前侧面开口的接线箱底盒(170)以及接线箱顶盖(171);
所述接线箱底盒(170)底部侧边设有固定耳座(172),所述接线箱底盒(170)的底板背面设有十字形加强筋(173),所述接线箱底盒(170)的开口为圆形且开口端固接有法兰(174),所述接线箱底盒(170)的侧边设有若干接线端口,所述接线端口上设有防爆格兰头(175);
所述接线箱顶盖(171)包括与所述法兰(174)外端面重合的盖板(179)以及自所述盖板(179)内侧垂直向下延伸的密封圈构件(178),所述盖板(179)所通过螺钉组件固定于所述法兰(174)前端,所述密封圈构件(178)恰好置于所述法兰(174)圈内侧,所述密封圈构件(178)的内侧设有与所述盖板(179)一体成型的十字加强筋(177),所述盖板(179)的外侧面设有拉手(176);
所述接口盒(17)为内部充盈氮气的密封装置,所述接口盒(17)密封压力为0.5MPa-0.7MPa。
5.如权利要求2所述的防爆高光谱远红外气云成像控制传输及信息处理、定向发布系统,其特征在于,所述数据分析分系统(2)包括
隔离传输数据转换与控制单元(20),配置与所述前端采集分系统(1)传输交换数据,并将接收的数据信号转换成相应的信号;还配置为自身传输状态的控制;
气云信息与扫描定位信息分析处理单元(21),配置相应的数据分析服务器,用于综合分析处理气云基础信息和扫描定位数据,同时发出扫描定位信息数据控制所述扫描定位云台(15)位置的运行;
运行状态采集与处理单元(22),用于将前端采集分系统和数据分析分系统的运行状态数据、运行控制数据,与综合分析处理后的气云信息及位置信息数据合并,通过监控接口单元(23)传输交换至智能接口分系统。
6.如权利要求2所述的防爆高光谱远红外气云成像控制传输及信息处理、定向发布系统,其特征在于,所述智能接口分系统(3)包括
信号接口分配单元(30),配置统一规范的多个接入所述数据分析分系统(2)的光接口,与所述数据分析分系统(2)的接口单元(23)相连接;
网络信号识别和分配单元(31),配置为根据不同的网络传输速率,自动识别信息类型并智能分配信息链接路由至所述信号接口分配单元;
中心信息转换单元(32),配置为将接收的模拟数字信息数据转换成可发布显示的信息数据,并上传至所述集总联动分系统(5);
电力接口分配单元(33),用于电力接入,并配置为统一规范的多个接入所述数据分析分系统(2)的电力接入接口;
所述智能接口分系统(3)与所述数据分析分系统(2)、神经网络主控系统(3)和集总联动分系统(4)的软硬件单元均采用统一规范的接口标准和信息协议。
7.如权利要求6所述的防爆高光谱远红外气云成像控制传输及信息处理、定向发布系统,其特征在于,所述多个接口分配单元接入所述数据分析分系统(2)具体方案为:在所述监控接口单元(23)和信号接口分配单元(30)的接口端设置12芯的单模光纤配线盒或多模光纤配线盒,所述监控接口单元(23)接口端的单模光纤配线盒或多模光纤配线盒接入扫描控制云台和气云摄像装置;所述信号接口分配单元(30)接口端的单模光纤配线盒或多模光纤配线盒接入数据分析分系统数据分析服务器。
8.如权利要求2所述的防爆高光谱远红外气云成像控制传输及信息处理、定向发布系统,其特征在于,所述神经网络主控系统(4)包括
大数据采集建构单元(40),配置以自主学习型网络为核心,跟踪气云信息特征和系统运行状态,进行大数据采集建构和分析;
监控警戒应对单元(41),配置为依据设定的状态阈值,自动调动连通相关资源系统,给定全面的综合警示信息并自动形成对应警戒方案;
系统运行优化单元(42),依据所述大数据采集建构单元对系统运行状态数据的分析,自主判断系统的运行效率和系统优化需求。
9.如权利要求2所述的防爆高光谱远红外气云成像控制传输及信息处理、定向发布系统,其特征在于,所述集总联动分系统(5)包括
中心显示单元(50),配置为集中显示各路气云信息及位置信息数据,和系统内所有设备的运行状态数据;
警情发布配置单元(51),配置为依据所述神经网络主控系统(4)给出的警戒方案,根据不同的工作状态,发布相应信息;其发布方式包括无线警报发布和移动终端发布,所述无线警报发布包括对讲机、移动车辆的无线通信连接警报。
10.一种防爆高光谱远红外气云成像监测的预警应对方法,包括
S1、采集目标地的气云基础图像信息数据和气云摄像机的方位角和俯仰角的信息数据,上传至数据分析分系统;
S2、综合分析处理气云基础信息和扫描定位数据、系统运行状态数据,进行数据预处理,将数据格式转换成网络分析单元所要求格式;
S3、以自主学习型网络为核心,神经网络主控系统(4)的神经网络分析模块对预处理数据实时进行特征参数提取,同时结合设定的状态阈值,自动调动连通预警应对资源系统,给定全面的综合警示信息,随后对其进行初始的训练学习,根据特定的学习规则,不断的对神经网络分析单元的各个特征参数对应警戒方案的连接权值进行调节,直到使该神经网络具有警戒方案的输出;此时得到初始的网络权值集和训练好的神经网络模型,可以作为自动预警应对的初始神经网络;
S4、根据训练好的神经网络模型,选取待分析数据,进行特征参数提取,并输入于训练好的初始神经网络,进行相应的网络分析,得到预警应对结果;
S5、神经网络主控系统(4)根据预警应对结果获得显示与控制数据,并将显示与控制数据传输至集总联动分系统;
S6、集总联动分系统(5)依据神经网络主控系统(4)给出的警戒方案,根据不同的工作状态,发布相应信息。
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