CN111059612A - 一种云计算的城市供暖故障检测设备及方法 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例提供一种云计算的城市供暖故障检测设备及方法，其中设备包括数据采集装置、网络通讯模块、云端服务器和监控终端，数据采集装置通过网络通讯模块将采集的数据信号传输至云端服务器，云端服务器将反馈信息发送至监控终端进行数据展示；方法具体步骤如下：S1、通过数据采集装置采集供热管道的运行状态数据；S2、通过网络通讯模块将运行状态数据发送到云端服务器；S3、云端服务器中的状态监测模块对运行状态数据进行实时监测，并通过监控终端进行数据展示。在本申请实施例中，能够解决传统的城市供暖系统监测的不便问题，满足现代二次网故障检测的需求，能够实时采集运行状态数据实时进行监测，提高监测的有效性和可靠性。

Description

一种云计算的城市供暖故障检测设备及方法
技术领域
本申请涉及供暖故障检测技术领域，尤其涉及一种云计算的城市供暖故障检测设备及方法。
背景技术
城市供热系统是中国北方重要的基础设施，其系统庞大复杂，包括：能源站，一级管网换热站，二网换热站等多级系统。该系统设置独立的一次供暖循环网和二次供暖循环网，采用空气源热泵或燃气锅炉机组作为稳定的供热源，一次网通过热力换热站将热量供给到二次网，由二次网讲热量传递给用户使用。现有技术中，由于二次网为用户侧管道，数量众多且分布密集，传统的采用人工对二次网中供热管道进行定期的故障检测已经不能满足现代二次网故障检测的需求。
发明内容
本申请的目的在于克服现有技术的缺点，多个方面提供一种云计算的城市供暖故障检测设备及方法，能够解决传统的城市供暖系统监测的不便问题，满足现代二次网故障检测的需求。
本申请一方面提供一种云计算的城市供暖故障检测设备，包括数据采集装置、网络通讯模块、云端服务器和监控终端，所述数据采集装置通过所述网络通讯模块将采集的数据信号传输至所述云端服务器，所述云端服务器将反馈信息发送至所述监控终端进行数据展示。
进一步的，所述云端服务器包括云端数据采集模块、云端数据库和云端数据处理模块，所述云端数据采集模块接收所述数据采集装置采集的数据信号，并将数据信号转换成可存储的数据储存在所述云端数据库中，所述云端数据处理模块调用和查询所述云端数据采集模块和所述云端数据库的即时/历史数据进行处理。
进一步的，所述云端服务器还包括状态监测模块、云端消息推送模块和云端人机交互模块，所述状态监测模块对接收到的数据信号进行实时监测，将接收到的数据信号和预设的阈值范围进行比较，当接收到的数据信号超出阈值范围时，判断接收到的数据信号为异常数据，并输出相应的警报信息，将所异常数据和警报信息通过所述云端消息推送模块或所述云端人机交互模块发送到所述监控终端进行数据展示。
进一步的，所述监控终端包括显示装置，所述显示装置用于显示接收的异常数据和警报信息。
本申请另一方面提供一种云计算的城市供暖故障检测方法，具体步骤如下：
S1、通过数据采集装置采集供热管道的运行状态数据；
S2、通过网络通讯模块将运行状态数据发送到云端服务器；
S3、云端服务器中的状态监测模块对运行状态数据进行实时监测，并通过监控终端进行数据展示。
进一步的，所述状态监测模块对运行状态数据进行实时监测具体为：所述状态监测模块包括图像处理模块，所述图像处理模块对接收到的红外热图像进行检测处理，检测供热管道是否存在泄漏故障。
进一步的，采集装置包括设置在供热管道上的温度传感器、供/回水压力传感器、供/回水流量传感器和红外热图像采集装置。
在本申请实施例中，由于采用上述技术方案，能够解决传统的城市供暖系统监测的不便问题，满足现代二次网故障检测的需求，能够实时采集运行状态数据实时进行监测，提高监测的有效性和可靠性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本申请一实施例提供的一种云计算的城市供暖故障检测设备的示意图；
图2为本申请一实施例提供的一种云计算的城市供暖故障检测方法的工作流程图。
其中：1-数据采集装置；2-网络通讯模块；3-云端服务器；31-数据采集模块；32-云端数据库；33-云端数据处理模块；34-状态监测模块；35-云端消息推送模块；36-云端人机交互模块；4-监控终端；41-显示装置。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。
如图1所示，本申请一方面提供一种云计算的城市供暖故障检测设备，包括数据采集装置1、网络通讯模块2、云端服务器3和监控终端4，数据采集装置1通过网络通讯模块2将采集的数据信号传输至云端服务器3，云端服务器3将反馈信息发送至监控终端4进行数据展示。
云端服务器3包括云端数据采集模块31、云端数据库32、云端数据处理模块33、状态监测模块34、云端消息推送模块35和云端人机交互模块36，云端数据采集模块31接收数据采集装置1采集的数据信号，并将数据信号转换成可存储的数据储存在云端数据库32中；云端数据处理模块33调用和查询云端数据采集模块31和云端数据库32的即时/历史数据进行处理。
状态监测模块34对接收到的数据信号进行实时监测，将接收到的数据信号和预设的阈值范围进行比较，当接收到的数据信号超出阈值范围时，判断接收到的数据信号为异常数据，并输出相应的警报信息，将所异常数据和警报信息通过云端消息推送模块35或云端人机交互模块36发送到监控终端4进行数据展示。
监控终端4包括显示装置41，用于显示接收的异常数据和警报信息。
如图2所示，本申请另一方面提供一种云计算的城市供暖故障检测方法，具体步骤如下：
S1、通过数据采集装置1采集供热管道的运行状态数据；
数据采集装置1包括设置在供热管道上的温度传感器、供/回水压力传感器和供/回水流量传感器，分别用于采集供热管道的温度数据、供/回水压力数据和供/回水流量数据。
数据采集装置1还包括红外热图像采集装置，用于采集供热管道的红外热图像。
S2、通过网络通讯模块2将运行状态数据发送到云端服务器3；
网络通讯模块2与温度传感器、供/回水压力传感器、供/回水流量传感器和红外热图像采集装置连接，在接收温度传感器、供/回水压力传感器、供/回水流量传感器和红外热图像采集装置采集的运行状态数据后将运行状态数据发送到云端服务器3。
S3、云端服务器3中的状态监测模块34对运行状态数据进行实时监测，并通过监控终端4进行数据展示。
云端服务器3中的状态监测模块34包括图像处理模块，图像处理模块对接收到的红外热图像进行检测处理，检测供热管道是否存在泄漏故障；当检测到供热管道存在泄漏故障时，输出相应的警报信息发送到监控终端4。
图像处理模块对接收到的红外热图像进行检测处理具体包括：根据红外热图像提取图像中供热管道各位置的温度数据，对红外热图像中的供热管道各位置的温度进行检测，当检测到供热管道中存在某个位置的温度高于供热管道其他位置的温度，且温度差大于设定的阈值时，则判断供热管道中该位置出现泄漏故障，记录泄漏故障的相应位置信息，将该位置信息发送到监控终端4。
图像处理模块，包括增强单元，用于对红外热图像进行增强处理，输出增强后的红外热图像；分割单元，对增强后的红外热图像进行分割处理，分割红外热图像中的供热管道部分；检测单元，获取红外热图像中供热管道部分的温度数据，并且供热管道各位置的温度进行检测，当检测到供热管道中某位置的温度高于其他位置，且温度差大于设定的阈值时，输出检测结果为出现泄漏故障，并记录检测到泄漏故障的位置信息。
图像的增强和分割单元过程是：
1、用高斯滤波器平滑图象；
2、用一阶偏导的有限差分来计算梯度的幅值和方向；
3、对梯度幅值进行非极大值抑制；
4、用双阈值算法检测和连接边缘
检测单元根据分割结果对图像进行拼接，分析温度场，具体的图像拼接过程是：
通过边缘检测，得到了图像边缘的轮廓草图，还须对得到的边缘轮廓草图进行边缘的跟踪和连接，将检测出的边缘连接或组成有意义的图像事件。边缘跟踪就是由梯度图中的一个边缘点出发，搜索并连接边缘点进而逐步检测所有边缘的方法，其基本步骤为：
(1)对Roberts算子计算得到的梯度进行搜索，寻找梯度大于某一阈值A的点，作为边缘跟踪的开始点。
(2)寻找点A的8邻域象素中梯度值最大的点，将该点作为边缘，并以此作为下次搜索的起点。
(3)按梯度最大准则继续搜索，直到搜索点的>邻域象素中的梯度最大点的值小于某一阈值B时或者搜索点到达图像的边界处，完成一次搜索。
重复以上步骤，再次寻找梯度图中的梯度大于阈值A的点。
Roberts算子：
Robers边缘算子是利用局部差分寻找边缘的算子,Robers边缘算子的定义为：
Figure BDA0002338073830000061
Robers边缘算子采用对角线方向相邻两象素之差近似梯度幅值检测边缘。检测垂直边缘的效果好于斜向边缘，定位精度高，对噪声敏感,无法抑制噪声的影响。
在本申请实施例中，由于采用上述技术方案，能够解决传统的城市供暖系统监测的不便问题，满足现代二次网故障检测的需求，能够实时采集运行状态数据实时进行监测，提高监测的有效性和可靠性。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (7)

1.一种云计算的城市供暖故障检测设备，其特征在于，包括数据采集装置、网络通讯模块、云端服务器和监控终端，所述数据采集装置通过所述网络通讯模块将采集的数据信号传输至所述云端服务器，所述云端服务器将反馈信息发送至所述监控终端进行数据展示。
2.根据权利要求1所述的云计算的城市供暖故障检测设备，其特征在于，所述云端服务器包括云端数据采集模块、云端数据库和云端数据处理模块，所述云端数据采集模块接收所述数据采集装置采集的数据信号，并将数据信号转换成可存储的数据储存在所述云端数据库中，所述云端数据处理模块调用和查询所述云端数据采集模块和所述云端数据库的即时/历史数据进行处理。
3.根据权利要求1或2所述的云计算的城市供暖故障检测设备，其特征在于，所述云端服务器还包括状态监测模块、云端消息推送模块和云端人机交互模块，所述状态监测模块对接收到的数据信号进行实时监测，将接收到的数据信号和预设的阈值范围进行比较，当接收到的数据信号超出阈值范围时，判断接收到的数据信号为异常数据，并输出相应的警报信息，将所异常数据和警报信息通过所述云端消息推送模块或所述云端人机交互模块发送到所述监控终端进行数据展示。
4.根据权利要求1所述的云计算的城市供暖故障检测设备，其特征在于，所述监控终端包括显示装置，所述显示装置用于显示接收的异常数据和警报信息。
5.一种云计算的城市供暖故障检测方法，其特征在于，具体步骤如下：
S1、通过数据采集装置采集供热管道的运行状态数据；
S2、通过网络通讯模块将运行状态数据发送到云端服务器；
S3、云端服务器中的状态监测模块对运行状态数据进行实时监测，并通过监控终端进行数据展示。
6.根据权利要求5所述的云计算的城市供暖故障检测方法，其特征在于，所述状态监测模块对运行状态数据进行实时监测具体为：所述状态监测模块包括图像处理模块，所述图像处理模块对接收到的红外热图像进行检测处理，检测供热管道是否存在泄漏故障。
7.根据权利要求5所述的云计算的城市供暖故障检测方法，其特征在于，采集装置包括设置在供热管道上的温度传感器、供/回水压力传感器、供/回水流量传感器和红外热图像采集装置。
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