CN112689124B - 一种三维立体图像智能监控柜及微机智能监控装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种三维立体图像智能监控柜及微机智能监控装置和方法，涉及监控机柜技术领域，包括柜体、安装于柜体内部的电气元件组及与电气元件组建立监控关系的微机智能监控装置，微机智能监控装置用于采集电气元件组中每个实体元件的红外图像信息和负载信息。该三维立体图像智能监控柜及微机智能监控装置和方法，能够对分散布置的监控柜进行大范围、远距离的实时监测；另外，相对于利用温度传感器来采集监控柜内部电气元件温度信息的传统手段，本发明利用热成像摄像头来采集监控柜内部电气元件的温度信息，无需把多个温度传感器与多个电气元件对应连接，在实施应用中的操作工序更加简便，具有更高效的实施效率。
Description
技术领域
本发明涉及监控机柜技术领域，具体为一种三维立体图像智能监控柜及微机智能监控装置和方法。
背景技术
监控机柜，属于机柜的一种，用来组合安装面板、插件、插箱、电气元件、器件和机械零件与部件，使其构成一个整体的安装箱，监控机柜由框架和盖板(门)组成，一般具有长方体的外形，落地放置，它为电子设备正常工作提供相适应的环境和安全防护。
通讯设备大多都集中设置在监控柜内，以便于对通讯网络的管理和布局，随着信息技术的飞速发展，通讯网络的布置范围也越来越广泛，特别是在偏远的山区，难以对监控柜进行集中布置，为保证对监控柜内部电气元件工作状态的实时监控，就需要一种能够对分散布置的监控柜进行大范围、远距离实时监测的微机智能监控装置，另外，现有的微机智能监控装置是利用温度传感器来采集监控柜内部电气元件温度信息，需要把多个温度传感器与多个电气元件对应连接，在实施应用中操作工序繁杂，难以进行快速实施。为此，我们提供了三维立体图像智能监控柜及微机智能监控装置和方法解决以上问题。
发明内容
本发明为解决上述技术问题，提供如下技术方案：
一种三维立体图像智能监控柜及微机智能监控装置，包括柜体、安装于柜体内部的电气元件组及与电气元件组建立监控关系的微机智能监控装置，微机智能监控装置用于采集电气元件组中每个实体元件的红外图像信息和负载信息，并把电气元件组的红外图像进行图相进行灰度处理和边缘处理，绘制成电气元件组的静态基准图像模型，然后把电气元件组的实时红外图像与静态基准图像模型建立映射关系，绘制成电气元件组中的每个实体元件的实时红外图像模型，并根据实时红外图像模型生成每个实体元件的实时温度数据，再把每个实体元件的实时温度数据嵌入电气元件组的静态基准图像模型中，同时，把电气元件组中的每个实体元件的实时负载数据嵌入电气元件组的静态基准图像模型中，生成一个包含电气元件组中每个实体元件的动态温度数据和每个实体元件的动态负载数据的动态监控图像，最后，把该动态监控图像以及每个实体元件的实时温度数据和每个实体元件的实时负载数据与PC端监控软件建立数据共享，实现对电气元件组中每个实体元件的工作状态的远程实时监控；
所述微机智能监控装置包括数据处理器、热成像摄像头、互感器组、电流信息标定模块、图像处理模块、温度标定模块、映射模块、显示模块、储存模块和无线通讯模块；
所述热成像摄像头安装于柜体的内部，用于采集电气元件组中每个实体元件的红外图像信息生成红外图像数据，并把红外图像数据反馈至图像处理模块，图像处理模块把红外图像数据进行进行灰度处理和边缘处理，并通过轮廓识别算法绘制成电气元件组的静态基准图像模型，该静态基准图像模型数据反馈至数据处理器并储存在储存模块内，同时，图像处理模块把红外图像数据绘制成电气元件组中每个实体元件的实时红外图像数据，再把实时红外图像数据反馈至温度标定模块，利用温度标定模块生成电气元件组中实体元件的实时温度数据，然后利用映射模块并结合数据处理器和储存模块把电气元件组中每个实体元件的实时温度数据与静态基准图像模型建立映射关系，使每个实体元件的实时温度数据嵌入电气元件组的静态基准图像模型中；
所述互感器组中的每个互感器分别安装于电气元件组中每个实体元件的负载端的导线上，以生成每个实体元件的实时电感信号并反馈至电流信息标定模块，电流信息标定模块把每个实体元件负载端的实时电感信号进行标定处理以生成每个实体元件负载端的实时电流值数据，从而得知每个实体元件的实时负载数据，然后利用映射模块并结合数据处理器和储存模块把电气元件组中每个实体元件的实时负载数据与静态基准图像模型建立映射关系，使每个实体元件的实时负载数据嵌入电气元件组的静态基准图像模型中；
所述数据处理器把包含每个实体元件的动态温度数据和每个实体元件的动态负载数据的静态基准图像模型合成一个动态监控图像，并通过显示模块显示，同时利用无线通讯模块把该动态监控图像以及每个实体元件的温度数据和每个实体元件的负载数据与云端服务器建立数据共享，云端服务器与PC端监控软件建立数据共享，实现对电气元件组中每个实体元件的工作状态的远程实时监控。
进一步的，所述柜体的内壁设置有哑光黑色涂层。
进一步的，所述热成像摄像头包括红外镜头和红外焦平面图像传感器，且红外镜头为自动对焦镜头，当采集电气元件组中每个实体元件的红外图像信息时，通过红外镜头获取待监测配电柜的红外图像信号，安装于柜体内部的电气元件组表面发射的红外线经过红外镜头成像在焦平面图像传感器的感光元件上，将接收到的光信号转换为图像信号，再通过算法生成红外图像信号。
进一步的，所述PC端监控软件能够通过云端服务器对与多个微机智能监控装置建立数据共享，并利用PC端监控软件内部的运算程序对多个微机智能监控装置的数据进行编码排号，以实现对多个柜体中电气元件组的工作状态的远程实时监控。
进一步的，所述PC端监控软件还具有报警功能，可设定每个实体元件的温度报警阈值和每个实体元件的负载报警阈值，利用PC端监控软件内部的运算程序根据每个实体元件的温度数据和每个实体元件的负载数据在PC端实现报警操作。
进一步的，所述图像处理模块还能够把红外图像数据进行进行灰度处理和边缘处理，并通过轮廓识别算法绘制成电气元件组的动态基准图像模型，并把动态基准图像模型反馈至数据处理器，通过数据处理器把动态基准模型与储存模块中储存的静态基准模型进行对比，得知实体元件的开关端的开合闸操作状态，以监控电气元件开关的运动状态。
一种微机智能监控方法，该微机智能监控方法用以实现对监控柜内部电气元件工作状态的远程监控，该微机智能监控方法包含以下步骤：
a、采集监控柜中每个实体元件的红外图像信息和负载信息；
b、把监控柜内部实体元件的红外图像进行灰度处理和边缘处理，绘制成监控柜内部实体元件的静态基准图像模型并进行储存；
c、采集监控柜中每个实体元件的实时红外图像信息然后把监控柜内部实体图原件的实时红外图像与静态基准图像模型建立映射关系，生成监控柜中的每个实体元件的实时红外图像模型，并根据实时红外图像模型生成每个实体元件的实时温度数据，再把每个实体元件的实时温度数据嵌入监控柜内部实体元件的静态基准图像模型中，同时，把监控柜中的每个实体元件的实时负载数据嵌入监控柜内部实体元件的静态基准图像模型中，生成一个包含每个实体元件的动态温度数据和每个实体元件的动态负载数据的动态监控图像；
d、把动态监控图像以及每个实体元件的实时温度数据和每个实体元件的实时负载数据与PC端监控软件建立数据共享，实现对监控柜中每个实体元件的工作状态的远程实时监控。
本发明的有益效果：本发明利用微机智能监控装置中的热成像摄像头采集柜体中电气元件组的红外图像信息，再把红外图像数据进行进行灰度处理和边缘处理，再通过轮廓识别算法绘制成电气元件组的静态基准图像模型，再利用温度标定模块把实时红外图像信息生成电气元件组中实体元件的实时温度数据，然后利用映射模块并结合数据处理器和储存模块把电气元件组中每个实体元件的实时温度数据与静态基准图像模型建立映射关系，使每个实体元件的实时温度数据嵌入电气元件组的静态基准图像模型中，同时，利用微机智能监控装置中的互感器组采集柜体中电气元件组的负载信息，通过电流信息标定模块把每个实体元件负载端的实时电感信号进行标定处理以生成每个实体元件负载端的实时电流值数据，然后把每个实体元件的实时负载数据与静态基准图像模型建立映射关系，使每个实体元件的实时负载数据嵌入电气元件组的静态基准图像模型中，最后，把包含每个实体元件的动态温度数据和每个实体元件的动态负载数据的静态基准图像模型合成一个动态监控图像，再把该动态监控图像以及每个实体元件的温度数据和每个实体元件的负载数据与云端服务器建立数据共享，云端服务器与PC端监控软件建立数据共享，实现对电气元件组中每个实体元件的工作状态的远程实时监控，从而能够通过PC端监控软件对分散布置的监控柜进行大范围、远距离的实时监测；另外，相对于利用温度传感器来采集监控柜内部电气元件温度信息的传统手段，本发明利用热成像摄像头来采集监控柜内部电气元件的温度信息，无需把多个温度传感器与多个电气元件对应连接，在实施应用中的操作工序更加简便，具有更高效的实施效率。
附图说明
图1为本发明微机智能监控装置与柜体的监控关系图；
图2为本发明微机智能监控装置的系统模块示意图。
图中：1、柜体；101、电气元件组；2、微机智能监控装置；201、数据处理器；202、热成像摄像头；203、互感器组；204、电流信息标定模块；205、图像处理模块；206、温度标定模块；207、映射模块；208、显示模块；209、储存模块；210、无线通讯模块；3、云端服务器；4、PC端监控软件。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明提供一种实施方案：一种三维立体图像智能监控柜及微机智能监控装置，包括柜体1、安装于柜体1内部的电气元件组101及与电气元件组101建立监控关系的微机智能监控装置2；
微机智能监控装置2用于采集电气元件组101中每个实体元件的红外图像信息和负载信息，并把电气元件组101的红外图像进行图相进行灰度处理和边缘处理，绘制成电气元件组101的静态基准图像模型，然后把电气元件组101的实时红外图像与静态基准图像模型建立映射关系，绘制成电气元件组101中的每个实体元件的实时红外图像模型，并根据实时红外图像模型生成每个实体元件的实时温度数据，再把每个实体元件的实时温度数据嵌入电气元件组101的静态基准图像模型中，同时，把电气元件组101中的每个实体元件的实时负载数据嵌入电气元件组101的静态基准图像模型中，生成一个包含电气元件组101中每个实体元件的动态温度数据和每个实体元件的动态负载数据的动态监控图像，最后，把该动态监控图像以及每个实体元件的实时温度数据和每个实体元件的实时负载数据与PC端监控软件4建立数据共享，实现对电气元件组101中每个实体元件的工作状态的远程实时监控；
请着重参照图2，微机智能监控装置2包括数据处理器201、热成像摄像头202、互感器组203、电流信息标定模块204、图像处理模块205、温度标定模块206、映射模块207、显示模块208、储存模块209和无线通讯模块210；
热成像摄像头202安装于柜体1的内部，用于采集电气元件组101中每个实体元件的红外图像信息生成红外图像数据，并把红外图像数据反馈至图像处理模块205，图像处理模块205把红外图像数据进行进行灰度处理和边缘处理，并通过轮廓识别算法绘制成电气元件组101的静态基准图像模型，该静态基准图像模型数据反馈至数据处理器201并储存在储存模块209内，同时，图像处理模块205把红外图像数据绘制成电气元件组101中每个实体元件的实时红外图像数据，再把实时红外图像数据反馈至温度标定模块206，利用温度标定模块206生成电气元件组101中实体元件的实时温度数据，然后利用映射模块207并结合数据处理器201和储存模块209把电气元件组101中每个实体元件的实时温度数据与静态基准图像模型建立映射关系，使每个实体元件的实时温度数据嵌入电气元件组101的静态基准图像模型中；
互感器组203中的每个互感器分别安装于电气元件组101中每个实体元件的负载端的导线上，以生成每个实体元件的实时电感信号并反馈至电流信息标定模块204，电流信息标定模块204把每个实体元件负载端的实时电感信号进行标定处理以生成每个实体元件负载端的实时电流值数据，从而得知每个实体元件的实时负载数据，然后利用映射模块207并结合数据处理器201和储存模块209把电气元件组101中每个实体元件的实时负载数据与静态基准图像模型建立映射关系，使每个实体元件的实时负载数据嵌入电气元件组101的静态基准图像模型中；
数据处理器201把包含每个实体元件的动态温度数据和每个实体元件的动态负载数据的静态基准图像模型合成一个动态监控图像，并通过显示模块208进行现场显示，同时利用无线通讯模块210把该动态监控图像以及每个实体元件的温度数据和每个实体元件的负载数据与云端服务器3建立数据共享，云端服务器3与PC端监控软件4建立数据共享，实现对电气元件组101中每个实体元件的工作状态的远程实时监控。
具体的，柜体1的内壁设置有哑光黑色涂层。通过柜体1的内壁设置的哑光黑色涂层，当热成像摄像头202采集柜体1内部的电气元件组101的红外图像信息时，在红外图像中，电气元件组101中的电气元件与柜体1的内壁具有鲜明对比的色谱，有利于红外图像的后期处理。
具体的，热成像摄像头202包括红外镜头和红外焦平面图像传感器，且红外镜头为自动对焦镜头，当采集电气元件组101中每个实体元件的红外图像信息时，通过红外镜头获取待监测配电柜的红外图像信号，安装于柜体1内部的电气元件组101表面发射的红外线经过红外镜头成像在焦平面图像传感器的感光元件上，将接收到的光信号转换为图像信号，再通过算法生成红外图像信号。
具体的，PC端监控软件4能够通过云端服务器3对与多个微机智能监控装置2建立数据共享，并利用PC端监控软件4内部的运算程序对多个微机智能监控装置2的数据进行编码排号，以实现对多个柜体1中电气元件组101的工作状态的远程实时监控。
具体的，PC端监控软件4还具有报警功能，可设定每个实体元件的温度报警阈值和每个实体元件的负载报警阈值，利用PC端监控软件4内部的运算程序根据每个实体元件的温度数据和每个实体元件的负载数据在PC端实现报警操作。
具体的，图像处理模块205还能够把红外图像数据进行进行灰度处理和边缘处理，并通过轮廓识别算法绘制成电气元件组101的动态基准图像模型，并把动态基准图像模型反馈至数据处理器201，通过数据处理器201把动态基准模型与储存模块209中储存的静态基准模型进行对比，得知实体元件的开关端的开合闸操作状态，以监控电气元件开关的运动状态。
应用于上述实施方案的一种微机智能监控方法，该微机智能监控方法用以实现对监控柜内部电气元件工作状态的远程监控，该微机智能监控方法包含以下步骤：
步骤a：采集监控柜中每个实体元件的红外图像信息和负载信息；
步骤b：把监控柜内部实体元件的红外图像进行灰度处理和边缘处理，绘制成监控柜内部实体元件的静态基准图像模型并进行储存；
步骤c：采集监控柜中每个实体元件的实时红外图像信息然后把监控柜内部实体图原件的实时红外图像与静态基准图像模型建立映射关系，生成监控柜中的每个实体元件的实时红外图像模型，并根据实时红外图像模型生成每个实体元件的实时温度数据，再把每个实体元件的实时温度数据嵌入监控柜内部实体元件的静态基准图像模型中，同时，把监控柜中的每个实体元件的实时负载数据嵌入监控柜内部实体元件的静态基准图像模型中，生成一个包含每个实体元件的动态温度数据和每个实体元件的动态负载数据的动态监控图像；
步骤d：把动态监控图像以及每个实体元件的实时温度数据和每个实体元件的实时负载数据与PC端监控软件建立数据共享，实现对监控柜中每个实体元件的工作状态的远程实时监控。
工作原理已在上述实施方案中阐述，本发明中的模块、算法、图片处理和信息处理等技术可根据现有的信息技术或电子技术进行实施，本发明中不做详述。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (2)
1.一种三维立体图像智能监控柜及微机智能监控装置，包括柜体(1)、安装于柜体(1)内部的电气元件组(101)及与电气元件组(101)建立监控关系的微机智能监控装置(2)，其特征在于：微机智能监控装置(2)用于采集电气元件组(101)中每个实体元件的红外图像信息和负载信息，并把电气元件组(101)的红外图像进行图相进行灰度处理和边缘处理，绘制成电气元件组(101)的静态基准图像模型，然后把电气元件组(101)的实时红外图像与静态基准图像模型建立映射关系，绘制成电气元件组(101)中的每个实体元件的实时红外图像模型，并根据实时红外图像模型生成每个实体元件的实时温度数据，再把每个实体元件的实时温度数据嵌入电气元件组(101)的静态基准图像模型中，同时，把电气元件组(101)中的每个实体元件的实时负载数据嵌入电气元件组(101)的静态基准图像模型中，生成一个包含电气元件组(101)中每个实体元件的动态温度数据和每个实体元件的动态负载数据的动态监控图像，最后，把该动态监控图像以及每个实体元件的实时温度数据和每个实体元件的实时负载数据与PC端监控软件(4)建立数据共享，实现对电气元件组(101)中每个实体元件的工作状态的远程实时监控；
所述微机智能监控装置(2)包括数据处理器(201)、热成像摄像头(202)、互感器组(203)、电流信息标定模块(204)、图像处理模块(205)、温度标定模块(206)、映射模块(207)、显示模块(208)、储存模块(209)和无线通讯模块(210)；
所述热成像摄像头(202)安装于柜体(1)的内部，用于采集电气元件组(101)中每个实体元件的红外图像信息生成红外图像数据，并把红外图像数据反馈至图像处理模块(205)，图像处理模块(205)把红外图像数据进行进行灰度处理和边缘处理，并通过轮廓识别算法绘制成电气元件组(101)的静态基准图像模型，该静态基准图像模型数据反馈至数据处理器(201)并储存在储存模块(209)内，同时，图像处理模块(205)把红外图像数据绘制成电气元件组(101)中每个实体元件的实时红外图像数据，再把实时红外图像数据反馈至温度标定模块(206)，利用温度标定模块(206)生成电气元件组(101)中实体元件的实时温度数据，然后利用映射模块(207)并结合数据处理器(201)和储存模块(209)把电气元件组(101)中每个实体元件的实时温度数据与静态基准图像模型建立映射关系，使每个实体元件的实时温度数据嵌入电气元件组(101)的静态基准图像模型中；
所述互感器组(203)中的每个互感器分别安装于电气元件组(101)中每个实体元件的负载端的导线上，以生成每个实体元件的实时电感信号并反馈至电流信息标定模块(204)，电流信息标定模块(204)把每个实体元件负载端的实时电感信号进行标定处理以生成每个实体元件负载端的实时电流值数据，从而得知每个实体元件的实时负载数据，然后利用映射模块(207)并结合数据处理器(201)和储存模块(209)把电气元件组(101)中每个实体元件的实时负载数据与静态基准图像模型建立映射关系，使每个实体元件的实时负载数据嵌入电气元件组(101)的静态基准图像模型中；
所述数据处理器(201)把包含每个实体元件的动态温度数据和每个实体元件的动态负载数据的静态基准图像模型合成一个动态监控图像，并通过显示模块(208)显示，同时利用无线通讯模块(210)把该动态监控图像以及每个实体元件的温度数据和每个实体元件的负载数据与云端服务器(3)建立数据共享，云端服务器(3)与PC端监控软件(4)建立数据共享，实现对电气元件组(101)中每个实体元件的工作状态的远程实时监控；
所述热成像摄像头(202)包括红外镜头和红外焦平面图像传感器，且红外镜头为自动对焦镜头，当采集电气元件组(101)中每个实体元件的红外图像信息时，通过红外镜头获取待监测配电柜的红外图像信号，安装于柜体(1)内部的电气元件组(101)表面发射的红外线经过红外镜头成像在焦平面图像传感器的感光元件上，将接收到的光信号转换为图像信号，再通过算法生成红外图像信号；
所述PC端监控软件(4)能够通过云端服务器(3)对与多个微机智能监控装置(2)建立数据共享，并利用PC端监控软件(4)内部的运算程序对多个微机智能监控装置(2)的数据进行编码排号，以实现对多个柜体(1)中电气元件组(101)的工作状态的远程实时监控；
所述PC端监控软件(4)还具有报警功能，可设定每个实体元件的温度报警阈值和每个实体元件的负载报警阈值，利用PC端监控软件(4)内部的运算程序根据每个实体元件的温度数据和每个实体元件的负载数据在PC端实现报警操作；
所述图像处理模块(205)还能够把红外图像数据进行进行灰度处理和边缘处理，并通过轮廓识别算法绘制成电气元件组(101)的动态基准图像模型，并把动态基准图像模型反馈至数据处理器(201)，通过数据处理器(201)把动态基准模型与储存模块(209)中储存的静态基准模型进行对比，得知实体元件的开关端的开合闸操作状态，以监控电气元件开关的运动状态。
2.根据权利要求1所述的一种三维立体图像智能监控柜及微机智能监控装置，其特征在于：所述柜体(1)的内壁设置有哑光黑色涂层。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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