CN115853762B - 空压机运行状态影像鉴定系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种空压机运行状态影像鉴定系统，包括：弹簧式安全阀，用于在空压机内部达到弹簧式安全阀的起跳压力时活塞被顶开以打开弹簧式安全阀，将空压机中的部分气体从弹簧式安全阀的阀口排出，当空压机内部达到弹簧式安全阀的起跳压力以下时，弹簧体驱动活塞下移以关闭阀口；数据判断设备，用于在鉴定弹簧体歪曲过度时，发出歪曲检测信号；高度提取设备，用于确定弹簧体高度；异常上报设备，用于转发歪曲检测信号，以及在弹簧体高度不在设定高度范围内时，发出高度异常信号。通过本发明，能够针对安装有弹簧式安全阀的空压机，对弹簧式安全阀的弹簧体的实时高度和实时弯曲程度进行有效判断，从而为空压机的组件维护提供可靠数据。

Description

空压机运行状态影像鉴定系统

技术领域

本发明涉及空压机领域，尤其涉及一种空压机运行状态影像鉴定系统。

背景技术

空压机，即空气压缩机，是一种用以压缩气体的设备。空气压缩机与水泵构造类似。大多数空气压缩机是往复活塞式，旋转叶片或旋转螺杆。同时，离心式压缩机也是其中非常大的应用分类。

应用到空压机的安全阀在系统中起安全保护作用。当空压机内部压力超过规定值时，安全阀打开，将空压机内部中的一部分气体排入大气，使空压机内部压力不超过允许值，从而保证空压机内部不因压力过高而发生事故。安全阀又称溢流阀。安全阀存在几种典型结构形式，例如弹簧式安全阀，其中，阀芯是一平板，气源压力作用在活塞上，当压力超过由弹簧力确定的安全值时，活塞被顶开，一部分压缩空气即从阀口排入大气；当气源压力低于安全值时，弹簧驱动活塞下移，关闭阀口。

尽管在现有技术中针对弹簧式安全阀的使用也有提出监测方案，例如申请公布号为CN115523343A的发明公布了一种用于弹簧式安全阀的测试装置及测试方法，测试装置包括稳压管路系统和安全阀系统；稳压管路系统用于向安全阀提供测试所需的介质；安全阀系统包括动作性能测试组件和回座冲击力检测组件；完成安全阀与测试装置的组装后，第一步：使试验容器的压力达到预设压力；第二步：采集试验过程中安全阀开启和排放过程中的入口压力、入口温度、出口温度、阀杆位移和质量流量，分析判断安全阀的开启是否准确和排放过程是否稳定；第三步：采集得到安全阀回座过程中的入口压力、阀杆位移和阀杆加速度以及回座瞬间冲击力；第四步：分析、获得安全阀回座过程中阀座受力；实现安全阀冲击特性的测试。然而现有技术中更多考虑的是安全阀本身如何调节更安全，例如申请公布号为CN114893600A的发明公布了一种可调全封闭再热器弹簧式安全装置，所述安全装置包括弹簧式安全阀、可调式气动执行机构、压力变送器；所述弹簧式安全阀上端设计可调式气动执行机构，所述可调式气动执行机构，所述可调式气动执行机构下方设置定位器，所述压力变送器与控制柜连接，所述气动执行机构与控制柜连接，所述压力变送器感应被保护容器内的压力后将压力反馈至控制柜，所述控制柜控制所述气动执行机构动作，辅助弹簧式安全阀的起跳与密封。再如申请公布号为CN114033875A的发明公布了一种自动调节弹簧式安全阀，包括：阀体、阀座、阀瓣、反冲盘、导向套、阀盖、阀杆和弹簧压力整定装置，阀座上设有调节圈；其特征在于：调节圈设有自动调节装置，当进口通道介质压力上升道整定压力，阀瓣开启时，自动调节装置带动调节圈上移，使阀瓣与反冲盘受到更大的反冲力，快速上升，当进口通道处介质压力下降，自动调节装置带动调节圈下移，使阀瓣与反冲盘减小反冲力，快速下降，具有开启高度高，启闭压差小等特点。

因此，如果针对弹簧式安全阀的使用缺乏有效、实时的安全监测机制，将导致对弹簧式安全阀在使用过程中的弹簧体的实时高度和实时弯曲程度难以进行准确判断，而弹簧体在使用过程中的实时高度超出预设高度范围时，对弹簧体的恢复和使用存在较大阻碍，同时弹簧体在使用过程中过于弯曲时，同样会对弹簧体的工作性能造成不利影响。

发明内容

为了解决相关领域的技术问题，本发明提供了一种空压机运行状态影像鉴定系统，能够针对安装有弹簧式安全阀的空压机，对弹簧式安全阀的弹簧体的实时高度和实时弯曲程度进行准确判断，并在出现高度异常或者完全异常时进行及时的信息通知，从而避免弹簧式安全阀的工作性能的劣化。

根据本发明的一方面，提供了一种空压机运行状态影像鉴定系统，所述系统包括：

弹簧式安全阀，设置在空压机内，用于在空压机内部达到弹簧式安全阀的起跳压力时活塞被顶开以打开弹簧式安全阀，将空压机中的部分气体从弹簧式安全阀的阀口排出，当空压机内部达到弹簧式安全阀的起跳压力以下时，弹簧体驱动活塞下移以关闭弹簧式安全阀的阀口；

运行检测器件，设置在所述空压机内且与所述空压机的活塞式压缩机连接，用于在检测到所述活塞式压缩机当前处于运行状态时，发出第一监控指令，还用于在检测到所述活塞式压缩机当前未处于运行状态时，发出第二监控指令；

侧面成像器件，设置在所述弹簧体的侧面且与所述运行检测器件连接，用于在接收到所述第一监控指令时，对所述弹簧体的工作环境执行光电感应动作，以获得当前感应画面，所述侧面成像器件的成像镜头位于垂直平面内，所述垂直平面与地平面垂直；

对象解析设备，与所述侧面成像器件连接，用于基于弹簧体的亮度数值分布范围解析接收到的当前感应画面中的弹簧体所在的图像分块，所述图像分块由多个弹簧体像素点构成；

数据判断设备，与所述对象解析设备连接，用于获取所述多个弹簧体像素点分别对应的多个景深值，其中，每一个弹簧体像素点对应一个景深值，获取所述多个景深值中的最大值和最小值，在所述最大值和所述最小值的差值的绝对值大于或者等于预设绝对值阈值时，发出歪曲检测信号；

高度提取设备，与所述对象解析设备连接，用于基于所述图像分块在当前感应画面中占据最高位置的像素点所在的像素行以及占据最低位置的像素点所在的像素行确定所述图像分块占据的像素行总数，并确定与所述像素行总数成正比的弹簧体高度；

异常上报设备，分别与所述高度提取设备和所述数据判断设备连接，用于在所述高度提取设备输出的弹簧体高度不在设定高度范围内时，发出高度异常信号，还用于在接收到所述数据判断设备输出的歪曲检测信号时，执行歪曲检测信号的转发处理。

附图说明

以下将结合附图对本发明的实施例进行描述。

图1为根据本发明的实施例1示出的空压机运行状态影像鉴定系统的内部结构图。

图2为根据本发明的实施例2示出的空压机运行状态影像鉴定系统的内部结构图。

图3为根据本发明的实施例3示出的空压机运行状态影像鉴定系统的内部结构图。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的空压机运行状态影像鉴定系统的实施例进行详细说明。

实施例1

图1为根据本发明的实施例1示出的空压机运行状态影像鉴定系统的内部结构图，所述系统包括：

弹簧式安全阀，设置在空压机内，用于在空压机内部达到弹簧式安全阀的起跳压力时活塞被顶开以打开弹簧式安全阀，将空压机中的部分气体从弹簧式安全阀的阀口排出，当空压机内部达到弹簧式安全阀的起跳压力以下时，弹簧体驱动活塞下移以关闭弹簧式安全阀的阀口；

运行检测器件，设置在所述空压机内且与所述空压机的活塞式压缩机连接，用于在检测到所述活塞式压缩机当前处于运行状态时，发出第一监控指令，还用于在检测到所述活塞式压缩机当前未处于运行状态时，发出第二监控指令；

侧面成像器件，设置在所述弹簧体的侧面且与所述运行检测器件连接，用于在接收到所述第一监控指令时，对所述弹簧体的工作环境执行光电感应动作，以获得当前感应画面，所述侧面成像器件的成像镜头位于垂直平面内，所述垂直平面与地平面垂直；

示例地，所述侧面成像器件还包括垂直检测单元、滤光片、成像镜头以及成像云台，所述成像云台上设置所述成像镜头，所述垂直检测单元用于检测所述成像镜头当前是否位于垂直平面内；

对象解析设备，与所述侧面成像器件连接，用于基于弹簧体的亮度数值分布范围解析接收到的当前感应画面中的弹簧体所在的图像分块，所述图像分块由多个弹簧体像素点构成；

数据判断设备，与所述对象解析设备连接，用于获取所述多个弹簧体像素点分别对应的多个景深值，其中，每一个弹簧体像素点对应一个景深值，获取所述多个景深值中的最大值和最小值，在所述最大值和所述最小值的差值的绝对值大于或者等于预设绝对值阈值时，发出歪曲检测信号；

高度提取设备，与所述对象解析设备连接，用于基于所述图像分块在当前感应画面中占据最高位置的像素点所在的像素行以及占据最低位置的像素点所在的像素行确定所述图像分块占据的像素行总数，并确定与所述像素行总数成正比的弹簧体高度；

例如，基于所述图像分块在当前感应画面中占据最高位置的像素点所在的像素行以及占据最低位置的像素点所在的像素行确定所述图像分块占据的像素行总数，并确定与所述像素行总数成正比的弹簧体高度包括：采用MATLAB仿真工具箱用于完成所述像素行总数与确定的弹簧体高度的数值对应关系；

异常上报设备，分别与所述高度提取设备和所述数据判断设备连接，用于在所述高度提取设备输出的弹簧体高度不在设定高度范围内时，发出高度异常信号，还用于在接收到所述数据判断设备输出的歪曲检测信号时，执行歪曲检测信号的转发处理。

实施例2

图2为根据本发明的实施例2示出的空压机运行状态影像鉴定系统的内部结构图，包括：

弹簧式安全阀，设置在空压机内，用于在空压机内部达到弹簧式安全阀的起跳压力时活塞被顶开以打开弹簧式安全阀，将空压机中的部分气体从弹簧式安全阀的阀口排出，当空压机内部达到弹簧式安全阀的起跳压力以下时，弹簧体驱动活塞下移以关闭弹簧式安全阀的阀口；

运行检测器件，设置在所述空压机内且与所述空压机的活塞式压缩机连接，用于在检测到所述活塞式压缩机当前处于运行状态时，发出第一监控指令，还用于在检测到所述活塞式压缩机当前未处于运行状态时，发出第二监控指令；

侧面成像器件，设置在所述弹簧体的侧面且与所述运行检测器件连接，用于在接收到所述第一监控指令时，对所述弹簧体的工作环境执行光电感应动作，以获得当前感应画面，所述侧面成像器件的成像镜头位于垂直平面内，所述垂直平面与地平面垂直；

对象解析设备，与所述侧面成像器件连接，用于基于弹簧体的亮度数值分布范围解析接收到的当前感应画面中的弹簧体所在的图像分块，所述图像分块由多个弹簧体像素点构成；

数据判断设备，与所述对象解析设备连接，用于获取所述多个弹簧体像素点分别对应的多个景深值，其中，每一个弹簧体像素点对应一个景深值，获取所述多个景深值中的最大值和最小值，在所述最大值和所述最小值的差值的绝对值大于或者等于预设绝对值阈值时，发出歪曲检测信号；

高度提取设备，与所述对象解析设备连接，用于基于所述图像分块在当前感应画面中占据最高位置的像素点所在的像素行以及占据最低位置的像素点所在的像素行确定所述图像分块占据的像素行总数，并确定与所述像素行总数成正比的弹簧体高度；

异常上报设备，分别与所述高度提取设备和所述数据判断设备连接，用于在所述高度提取设备输出的弹簧体高度不在设定高度范围内时，发出高度异常信号，还用于在接收到所述数据判断设备输出的歪曲检测信号时，执行歪曲检测信号的转发处理；

信号滤波设备，设置在所述侧面成像器件以及所述对象解析设备之间，用于对接收到的侧面成像画面执行椒盐噪声滤除以及脉冲噪声滤除，以获得滤波处理画面；

例如，可以采用ASIC芯片、SOC芯片或者CPLD芯片来实现所述信号滤波设备；

其中，所述信号滤波设备还用于将所述滤波处理画面替换所述侧面成像画面发送给所述对象解析设备；

其中，所述信号滤波设备内置第一滤波单元以及第二滤波单元，用于分别执行椒盐噪声滤除以及脉冲噪声滤除，第一滤波单元以及第二滤波单元分别采用不同的SOC芯片来实现。

实施例3

图3为根据本发明的实施例3示出的空压机运行状态影像鉴定系统的内部结构图，包括：

弹簧式安全阀，设置在空压机内，用于在空压机内部达到弹簧式安全阀的起跳压力时活塞被顶开以打开弹簧式安全阀，将空压机中的部分气体从弹簧式安全阀的阀口排出，当空压机内部达到弹簧式安全阀的起跳压力以下时，弹簧体驱动活塞下移以关闭弹簧式安全阀的阀口；

运行检测器件，设置在所述空压机内且与所述空压机的活塞式压缩机连接，用于在检测到所述活塞式压缩机当前处于运行状态时，发出第一监控指令，还用于在检测到所述活塞式压缩机当前未处于运行状态时，发出第二监控指令；

侧面成像器件，设置在所述弹簧体的侧面且与所述运行检测器件连接，用于在接收到所述第一监控指令时，对所述弹簧体的工作环境执行光电感应动作，以获得当前感应画面，所述侧面成像器件的成像镜头位于垂直平面内，所述垂直平面与地平面垂直；

对象解析设备，与所述侧面成像器件连接，用于基于弹簧体的亮度数值分布范围解析接收到的当前感应画面中的弹簧体所在的图像分块，所述图像分块由多个弹簧体像素点构成；

数据判断设备，与所述对象解析设备连接，用于获取所述多个弹簧体像素点分别对应的多个景深值，其中，每一个弹簧体像素点对应一个景深值，获取所述多个景深值中的最大值和最小值，在所述最大值和所述最小值的差值的绝对值大于或者等于预设绝对值阈值时，发出歪曲检测信号；

高度提取设备，与所述对象解析设备连接，用于基于所述图像分块在当前感应画面中占据最高位置的像素点所在的像素行以及占据最低位置的像素点所在的像素行确定所述图像分块占据的像素行总数，并确定与所述像素行总数成正比的弹簧体高度；

异常上报设备，分别与所述高度提取设备和所述数据判断设备连接，用于在所述高度提取设备输出的弹簧体高度不在设定高度范围内时，发出高度异常信号，还用于在接收到所述数据判断设备输出的歪曲检测信号时，执行歪曲检测信号的转发处理；

内容增强设备，设置在所述侧面成像器件以及所述对象解析设备之间，用于对接收到的侧面成像画面执行应用对数变换的图像内容增强处理以及对比度提升处理，以获得内容增强画面；

其中，所述内容增强设备还用于将所述内容增强画面替换所述侧面成像画面发送给所述对象解析设备；

其中，所述内容增强设备内置第一增强单元以及第二增强单元，用于分别执行应用对数变换的图像内容增强处理以及对比度提升处理，第一增强单元以及第二增强单元分别采用不同的SOC芯片来实现。

接着，继续对本发明的空压机运行状态影像鉴定系统的具体结构进行进一步的说明。

在根据本发明的各个实施例的空压机运行状态影像鉴定系统中：

基于弹簧体的亮度数值分布范围解析接收到的当前感应画面中的弹簧体所在的图像分块，所述图像分块由多个弹簧体像素点构成包括：当接收到的当前感应画面中单个像素点的亮度值在弹簧体的亮度数值分布范围内时，鉴定所述单个像素点属于弹簧体像素点；

其中，基于弹簧体的亮度数值分布范围解析接收到的当前感应画面中的弹簧体所在的图像分块，所述图像分块由多个弹簧体像素点构成包括：当接收到的当前感应画面中单个像素点的亮度值在弹簧体的亮度数值分布范围外时，鉴定所述单个像素点属于非弹簧体像素点。

在根据本发明的各个实施例的空压机运行状态影像鉴定系统中：

其中，所述数据判断设备还用于在所述最大值和所述最小值的差值的绝对值小于所述预设绝对值阈值时，发出竖直检测信号。

在根据本发明的各个实施例的空压机运行状态影像鉴定系统中：

所述弹簧式安全阀包括阀芯、活塞、阀口和弹簧体，所述弹簧体与所述活塞连接，所述弹簧式安全阀为非封闭式安全阀；

其中，所述侧面成像器件还用于在接收到所述第二监控指令时，停止对所述弹簧体的工作环境执行的光电感应动作。

另外，在所述空压机运行状态影像鉴定系统中，基于弹簧体的亮度数值分布范围解析接收到的当前感应画面中的弹簧体所在的图像分块，所述图像分块由多个弹簧体像素点构成还包括：所述弹簧体的亮度数值分布范围由预设亮度上限阈值和预设亮度下限阈值进行限定，所述预设亮度上限阈值的数值小于所述预设亮度下限阈值的数值。

由此可见，本发明的突出实质性特点在于：

（1）：在空压机运行时对其弹簧式安全阀的弹簧体的歪曲状态执行针对性检测处理，具体地，获取多个弹簧体像素点分别对应的多个景深值，获取所述多个景深值中的最大值和最小值，在所述最大值和所述最小值的差值的绝对值大于或者等于预设绝对值阈值时，发出歪曲检测信号以判断弹簧体歪曲过度；

（2）：在空压机运行时对其弹簧式安全阀的弹簧体的失高状态执行针对性检测处理，具体地，在采用视觉化分析机制确定弹簧体的当前高度未在设定高度范围内时，判断所述弹簧体处于失高状态。

采用本发明的空压机运行状态影像鉴定系统，针对现有技术中安装有弹簧式安全阀的空压机组件实时监控困难的技术问题，能够针对安装有弹簧式安全阀的空压机，对弹簧式安全阀的弹簧体的实时高度和实时弯曲程度进行有效判断，从而为空压机的组件维护提供可靠数据。

由于在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以做出本发明的很多明显不同的实施例，因此，应该理解，除了在所附权利要求中定义之外，本发明不局限于特定的实施例。

Claims (9)

1.一种空压机运行状态影像鉴定系统，其特征在于，所述系统包括：

弹簧式安全阀，包括阀芯、活塞、阀口和弹簧体，所述弹簧体与所述活塞连接，所述弹簧式安全阀设置在空压机内，用于在空压机内部达到弹簧式安全阀的起跳压力时活塞被顶开以打开弹簧式安全阀，将空压机中的部分气体从弹簧式安全阀的阀口排出，当空压机内部达到弹簧式安全阀的起跳压力以下时，弹簧体驱动活塞下移以关闭弹簧式安全阀的阀口；

运行检测器件，设置在所述空压机内且与所述空压机的活塞式压缩机连接，用于在检测到所述活塞式压缩机当前处于运行状态时，发出第一监控指令，还用于在检测到所述活塞式压缩机当前未处于运行状态时，发出第二监控指令；

侧面成像器件，设置在所述弹簧体的侧面且与所述运行检测器件连接，用于在接收到所述第一监控指令时，对所述弹簧体的工作环境执行光电感应动作，以获得当前感应画面，所述侧面成像器件的成像镜头位于垂直平面内，所述垂直平面与地平面垂直；

对象解析设备，与所述侧面成像器件连接，用于基于弹簧体的亮度数值分布范围解析接收到的当前感应画面中的弹簧体所在的图像分块，所述图像分块由多个弹簧体像素点构成；

数据判断设备，与所述对象解析设备连接，用于获取所述多个弹簧体像素点分别对应的多个景深值，其中，每一个弹簧体像素点对应一个景深值，获取所述多个景深值中的最大值和最小值，在所述最大值和所述最小值的差值的绝对值大于或者等于预设绝对值阈值时，发出歪曲检测信号；

高度提取设备，与所述对象解析设备连接，用于基于所述图像分块在当前感应画面中占据最高位置的像素点所在的像素行以及占据最低位置的像素点所在的像素行确定所述图像分块占据的像素行总数，并确定与所述像素行总数成正比的弹簧体高度；

异常上报设备，分别与所述高度提取设备和所述数据判断设备连接，用于在所述高度提取设备输出的弹簧体高度不在设定高度范围内时，发出高度异常信号，还用于在接收到所述数据判断设备输出的歪曲检测信号时，执行歪曲检测信号的转发处理。

2.如权利要求1所述的空压机运行状态影像鉴定系统，其特征在于，所述系统还包括：

信号滤波设备，设置在所述侧面成像器件以及所述对象解析设备之间，用于对接收到的侧面成像画面执行椒盐噪声滤除以及脉冲噪声滤除，以获得滤波处理画面。

3.如权利要求2所述的空压机运行状态影像鉴定系统，其特征在于：

所述信号滤波设备还用于将所述滤波处理画面替换所述侧面成像画面发送给所述对象解析设备；

其中，所述信号滤波设备内置第一滤波单元以及第二滤波单元，用于分别执行椒盐噪声滤除以及脉冲噪声滤除，第一滤波单元以及第二滤波单元分别采用不同的SOC芯片来实现。

4.如权利要求1所述的空压机运行状态影像鉴定系统，其特征在于，所述系统还包括：

内容增强设备，设置在所述侧面成像器件以及所述对象解析设备之间，用于对接收到的侧面成像画面执行应用对数变换的图像内容增强处理以及对比度提升处理，以获得内容增强画面。

5.如权利要求4所述的空压机运行状态影像鉴定系统，其特征在于：

所述内容增强设备还用于将所述内容增强画面替换所述侧面成像画面发送给所述对象解析设备；

其中，所述内容增强设备内置第一增强单元以及第二增强单元，用于分别执行应用对数变换的图像内容增强处理以及对比度提升处理，第一增强单元以及第二增强单元分别采用不同的SOC芯片来实现。

6.如权利要求1-5任一所述的空压机运行状态影像鉴定系统，其特征在于：

基于弹簧体的亮度数值分布范围解析接收到的当前感应画面中的弹簧体所在的图像分块，所述图像分块由多个弹簧体像素点构成包括：当接收到的当前感应画面中单个像素点的亮度值在弹簧体的亮度数值分布范围内时，鉴定所述单个像素点属于弹簧体像素点。

7.如权利要求1-5任一所述的空压机运行状态影像鉴定系统，其特征在于：

基于弹簧体的亮度数值分布范围解析接收到的当前感应画面中的弹簧体所在的图像分块，所述图像分块由多个弹簧体像素点构成包括：当接收到的当前感应画面中单个像素点的亮度值在弹簧体的亮度数值分布范围外时，鉴定所述单个像素点属于非弹簧体像素点。

8.如权利要求1-5任一所述的空压机运行状态影像鉴定系统，其特征在于：

所述数据判断设备还用于在所述最大值和所述最小值的差值的绝对值小于所述预设绝对值阈值时，发出竖直检测信号。

9.如权利要求1-5任一所述的空压机运行状态影像鉴定系统，其特征在于：

所述弹簧式安全阀为非封闭式安全阀；

其中，所述侧面成像器件还用于在接收到所述第二监控指令时，停止对所述弹簧体的工作环境执行的光电感应动作。

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