人体温度快速筛选及智能监控系统开发
这是一篇关于监控系统,红外测温,人脸识别,非接触式的论文, 主要内容为新型冠状病毒肺炎(COVID-19)疫情的阴霾笼罩在世界各个角落,一些国家接连多次爆发大规模疫情,国外防疫的不稳定也让国内进入疫情防控常态化阶段。针对疫情防控阶段公共场所防疫检测存在接触测温、检测模式固定繁琐、人员投入成本大等缺点,开发新型防疫设备作为疫情防控的首道防线就具有重要意义。将红外测温、人脸检测与识别、云服务器技术等结合,通过软硬件设计与实验结合的方法搭建了测温筛选及智能监控系统。论文根据目前公共场所对防疫监测终端的需求,制定了相应的技术指标,设计了系统的整体软硬件方案。参照测温筛选及智能监控系统的方案,完成了系统的硬件设计,硬件部分主要包括系统的控制器和功能子模块,子模块包括红外传感器模块、门禁控制模块、TCP网关模块、两自由度云台、LCD液晶显示模块和集成电源模块。控制器采用两块STM32芯片作为主控芯片和从控芯片,对红外传感器模块采集的温度数据和摄像头所测的图像数据进行处理,着重设计了控制器的电路部分,保证了控制器硬件结构的稳定性。针对各个子模块的特点,进行了硬件选型、电路设计、PCB设计、结构分析等工作,并设计制作了集成电源模块,将控制器与各个子模块集成,使用锂电池或USB直流供电,搭建系统整体硬件平台。设计了系统的软件方案、主程序和多个子程序,并采用Micro Python语言在Open MV IDE(集成开发环境)上进行控制器主程序和各个子程序的开发与在线调试,实现了红外热成像测温、人脸识别、门禁控制等基本功能。系统在两自由度云台的加持下,控制器通过计算Harr-Cascade级联分类器检测到的人脸坐标与中心坐标的像素差值,控制PID控制器输出PWM脉宽时间以调整云台的角度,实现了系统对待测人脸的跟踪。通过设计部署通讯程序和云服务器端程序,控制器检测到的温度和身份信息便可以通过TCP网关透明传输给云服务器,并将数据存入服务器端的My SQL数据库中。配套设计制作的监测软件,后台人员连接云服务器My SQL数据库,便可进行远程监测。论文进行了温度检测、人脸识别、门禁控制等实验,结果表明这三项功能满足系统技术指标。并对云台和系统进行整体实验和调试,测试结果表明,云台和系统运转正常,远程数据获取与监测软件运行稳定。
变电站设备过热跟踪系统设计
这是一篇关于变电站设备,红外测温,LoRa无线技术,在线监测的论文, 主要内容为变电站作为连接各个电网的枢纽,它的运行状态直接影响电网的安全性、可靠性、稳定性及抵抗事故的能力。变电站设备长期运行在高压环境中,设备发生缺陷十分频繁,必须加强变电站设备的日常巡视检查。随着越来越多变电站的新建,在变电站无人值守的管理模式下,运维人员的工作量急剧增加,对设备巡检不到位、漏检以及走过场的现象时有发生,由此引发的电网事故极大地影响电能质量和供电可靠性。大部分电力设备发生故障时,都会以局部或整体的温度分布异常反应出来。但目前变电站只对少部分重要设备的温度实现在线监测,对于大部分设备即使该设备已经存在过热现象,也只能通过运维人员的周期巡检监测设备温度。近年来一直在推广的智能巡检机器人虽然能够解决人工巡检的很多不足,但是存在价格昂贵及难以适应室内复杂多变的巡检空间等缺点,无法大规模推广。针对以上问题,本文利用红外测温技术和LoRa无线通信技术,设计了变电站设备过热跟踪系统,该系统和巡检机器人相比成本大大降低,并且安装灵活,应用范围广。系统由数据采集器、数据集中器以及远程监测平台三个部分组成,本文主要工作如下:1.通过对电力设备当前的测温技术和红外测温技术的研究现状进行分析,设计变电站设备过热跟踪系统,该系统由数据采集器、数据集中器和远程监测软件组成。2.根据功能要求设计了数据采集器和数据集中器的硬件框图,绘制了硬件原理图和印刷电路板图,编写温度采集、数据集中以及数据发送程序,经过联合调试,能够实现现场温度采集与数据发送功能。3.编写了远程监测平台程序,该程序能够查询数据集中器存储的设备温度数据,同时在界面上能够显示设备的温度曲线。运维人员在集控站就能够实时了解子站设备的温度情况,当设备温度超温时能够自动报警。4.完成了数据采集器、数据集中器以及远程监测平台的联合测试,测试结果表明该系统能够实现对变电站设备过热点的实时跟踪,减轻了变电站值班人员的工作量,降低了巡视维护成本,具有较强的工程应用价值。
地铁列车走行部状态监测系统
这是一篇关于走行部,双光图像,红外测温,在线监测的论文, 主要内容为地铁列车走行部是列车的牵引和承重装置,若走行部存在故障,势必会对列车运行安全带来隐患。而及时发现并处理走行部故障,是保障列车运行安全的有效途径。为能及时准确地监测走行部状态,本文研究并开发了一种基于非接触式红外热像仪测温的地铁列车走行部状态监测系统,主要工作包括:(1)针对传统监测方式存在的数据失真严重、传感器繁多和项点单一问题,设计了适用于线路正线的走行部监测系统方案并搭建了现场硬件平台。该方案将系统分为现场检测系统和轨旁服务系统,现场检测系统中设计了可见光图像定位与红外图像测温结合的温度检测方案和基本数据采集方案;轨旁服务系统中设计了数据管理方案、数据显示方案和数据上报方案。与传统方案相比,该方案具备监测范围广、数据真实、实时性好等优点。(2)基于设计方案与硬件平台,开发了现场检测系统和轨旁服务系统软件。现场检测系统软件包括主机和从机两部分,能够完成传感器数据采集、双光图像处理、走行部部件故障诊断、数据传输和系统管理任务;轨旁服务系统基于B/S架构开发,分为前端和后端软件,能够完成数据解析、数据管理、Web界面显示和向智能运维平台上报数据任务。(3)为准确提取部件温度并提高故障诊断准确性,提出并实现了双光图像处理策略和故障综合诊断分析策略。针对部件温度提取,提出了基于YOLOv4目标识别算法与仿射变换相结合的双光图像处理策略;针对部件故障诊断,提出了基于数据相关性及多维数据分析的走行部部件故障诊断策略。经过现场应用验证,双光图像处理策略能够完成目标识别和双光图像配准任务;故障诊断策略能够准确识别部件故障并对故障分级。(4)为验证系统功能完整性及系统可靠性,进行了实际过车测试及黑体验证试验。经过长期大量过车测试与试验数据分析,系统数据采集、处理、传输、存储、显示、上报功能均正常,可完成走行部状态监测任务;系统漏检率低,抗干扰能力好,具备于线路正线中长期稳定运行的能力;系统测温精度及测温准确率高,保障了数据可靠性,有效降低了系统误诊率。
地铁列车走行部状态监测系统
这是一篇关于走行部,双光图像,红外测温,在线监测的论文, 主要内容为地铁列车走行部是列车的牵引和承重装置,若走行部存在故障,势必会对列车运行安全带来隐患。而及时发现并处理走行部故障,是保障列车运行安全的有效途径。为能及时准确地监测走行部状态,本文研究并开发了一种基于非接触式红外热像仪测温的地铁列车走行部状态监测系统,主要工作包括:(1)针对传统监测方式存在的数据失真严重、传感器繁多和项点单一问题,设计了适用于线路正线的走行部监测系统方案并搭建了现场硬件平台。该方案将系统分为现场检测系统和轨旁服务系统,现场检测系统中设计了可见光图像定位与红外图像测温结合的温度检测方案和基本数据采集方案;轨旁服务系统中设计了数据管理方案、数据显示方案和数据上报方案。与传统方案相比,该方案具备监测范围广、数据真实、实时性好等优点。(2)基于设计方案与硬件平台,开发了现场检测系统和轨旁服务系统软件。现场检测系统软件包括主机和从机两部分,能够完成传感器数据采集、双光图像处理、走行部部件故障诊断、数据传输和系统管理任务;轨旁服务系统基于B/S架构开发,分为前端和后端软件,能够完成数据解析、数据管理、Web界面显示和向智能运维平台上报数据任务。(3)为准确提取部件温度并提高故障诊断准确性,提出并实现了双光图像处理策略和故障综合诊断分析策略。针对部件温度提取,提出了基于YOLOv4目标识别算法与仿射变换相结合的双光图像处理策略;针对部件故障诊断,提出了基于数据相关性及多维数据分析的走行部部件故障诊断策略。经过现场应用验证,双光图像处理策略能够完成目标识别和双光图像配准任务;故障诊断策略能够准确识别部件故障并对故障分级。(4)为验证系统功能完整性及系统可靠性,进行了实际过车测试及黑体验证试验。经过长期大量过车测试与试验数据分析,系统数据采集、处理、传输、存储、显示、上报功能均正常,可完成走行部状态监测任务;系统漏检率低,抗干扰能力好,具备于线路正线中长期稳定运行的能力;系统测温精度及测温准确率高,保障了数据可靠性,有效降低了系统误诊率。
地铁列车走行部状态监测系统
这是一篇关于走行部,双光图像,红外测温,在线监测的论文, 主要内容为地铁列车走行部是列车的牵引和承重装置,若走行部存在故障,势必会对列车运行安全带来隐患。而及时发现并处理走行部故障,是保障列车运行安全的有效途径。为能及时准确地监测走行部状态,本文研究并开发了一种基于非接触式红外热像仪测温的地铁列车走行部状态监测系统,主要工作包括:(1)针对传统监测方式存在的数据失真严重、传感器繁多和项点单一问题,设计了适用于线路正线的走行部监测系统方案并搭建了现场硬件平台。该方案将系统分为现场检测系统和轨旁服务系统,现场检测系统中设计了可见光图像定位与红外图像测温结合的温度检测方案和基本数据采集方案;轨旁服务系统中设计了数据管理方案、数据显示方案和数据上报方案。与传统方案相比,该方案具备监测范围广、数据真实、实时性好等优点。(2)基于设计方案与硬件平台,开发了现场检测系统和轨旁服务系统软件。现场检测系统软件包括主机和从机两部分,能够完成传感器数据采集、双光图像处理、走行部部件故障诊断、数据传输和系统管理任务;轨旁服务系统基于B/S架构开发,分为前端和后端软件,能够完成数据解析、数据管理、Web界面显示和向智能运维平台上报数据任务。(3)为准确提取部件温度并提高故障诊断准确性,提出并实现了双光图像处理策略和故障综合诊断分析策略。针对部件温度提取,提出了基于YOLOv4目标识别算法与仿射变换相结合的双光图像处理策略;针对部件故障诊断,提出了基于数据相关性及多维数据分析的走行部部件故障诊断策略。经过现场应用验证,双光图像处理策略能够完成目标识别和双光图像配准任务;故障诊断策略能够准确识别部件故障并对故障分级。(4)为验证系统功能完整性及系统可靠性,进行了实际过车测试及黑体验证试验。经过长期大量过车测试与试验数据分析,系统数据采集、处理、传输、存储、显示、上报功能均正常,可完成走行部状态监测任务;系统漏检率低,抗干扰能力好,具备于线路正线中长期稳定运行的能力;系统测温精度及测温准确率高,保障了数据可靠性,有效降低了系统误诊率。
变电站设备过热跟踪系统设计
这是一篇关于变电站设备,红外测温,LoRa无线技术,在线监测的论文, 主要内容为变电站作为连接各个电网的枢纽,它的运行状态直接影响电网的安全性、可靠性、稳定性及抵抗事故的能力。变电站设备长期运行在高压环境中,设备发生缺陷十分频繁,必须加强变电站设备的日常巡视检查。随着越来越多变电站的新建,在变电站无人值守的管理模式下,运维人员的工作量急剧增加,对设备巡检不到位、漏检以及走过场的现象时有发生,由此引发的电网事故极大地影响电能质量和供电可靠性。大部分电力设备发生故障时,都会以局部或整体的温度分布异常反应出来。但目前变电站只对少部分重要设备的温度实现在线监测,对于大部分设备即使该设备已经存在过热现象,也只能通过运维人员的周期巡检监测设备温度。近年来一直在推广的智能巡检机器人虽然能够解决人工巡检的很多不足,但是存在价格昂贵及难以适应室内复杂多变的巡检空间等缺点,无法大规模推广。针对以上问题,本文利用红外测温技术和LoRa无线通信技术,设计了变电站设备过热跟踪系统,该系统和巡检机器人相比成本大大降低,并且安装灵活,应用范围广。系统由数据采集器、数据集中器以及远程监测平台三个部分组成,本文主要工作如下:1.通过对电力设备当前的测温技术和红外测温技术的研究现状进行分析,设计变电站设备过热跟踪系统,该系统由数据采集器、数据集中器和远程监测软件组成。2.根据功能要求设计了数据采集器和数据集中器的硬件框图,绘制了硬件原理图和印刷电路板图,编写温度采集、数据集中以及数据发送程序,经过联合调试,能够实现现场温度采集与数据发送功能。3.编写了远程监测平台程序,该程序能够查询数据集中器存储的设备温度数据,同时在界面上能够显示设备的温度曲线。运维人员在集控站就能够实时了解子站设备的温度情况,当设备温度超温时能够自动报警。4.完成了数据采集器、数据集中器以及远程监测平台的联合测试,测试结果表明该系统能够实现对变电站设备过热点的实时跟踪,减轻了变电站值班人员的工作量,降低了巡视维护成本,具有较强的工程应用价值。
基于树莓派的温度巡检机器人设计与实现
这是一篇关于巡检机器人,树莓派,二维码识别,红外测温,路径规划的论文, 主要内容为国家正进行电力体制的改革,变电站作为电网核心,保证其安全运行是非常重要的工作内容。变电站的日常巡检工作趋向于自动化和智能化,机器人技术的进步和革新使其成为变电站巡检这一领域的重要协助工具。巡检机器人的功能在于监测设备的运行情况,能够实现自主导航并将巡检的数据上传管理中心,解决人工巡检方式中存在的效率低、劳动强度大和记录不规范导致数据查询困难等问题。本文针对上述传统巡检过程中存在的问题,设计了一款基于树莓派的变电站温度巡检机器人,提出一种利用二维码标签实现设备自主定位的方法,并进行测温和数据存储,提高数据的准确性和完整性,课题具体研究内容包括以下方面:首先,通过总结巡检机器人的国内外发展现状,提出了本文中所设计的机器人总体设计方案,对各部分进行简要阐述,介绍了机器人的关键技术功能。其次,对机器人的硬件部分进行技术性分析,设计机械结构,对各部分进行硬件选型并介绍技术指标。系统的主控芯片采用基于ARM的微型电脑主板树莓派4B,在组件设计中,配置摄像头模块、温度传感器、电机驱动模块、舵机驱动模块、超声波传感器和红外传感器等分别和树莓派连接搭建实验平台。再次,对机器人的软件部分进行介绍,阐述软件系统结构和技术实现方法,运用Python完成机器人的底层控制和智能避障等功能的程序编写,运用HTML语言编写用户界面。系统结合OpenCV图像处理库及Pyzbar算法实现变电站设备的定位、测温和数据录入等功能。然后,对巡检机器人进行功能实验测试,分别为远程控制功能测试、智能避障测试、视频回传测试、定位测温及数据存储测试等,并对其进行分析,验证各部分运行的可行性和稳定性。最后,对机器人在变电站的实际工作环境进行地图建模,设计两种工作场景下的路径规划算法,作出相关改进,并进行仿真测试验证算法的可行性。本文中的机器人经过测试达到预期效果,能够减轻变电站工作人员的劳动强度,改进的路径规划算法使得巡检路径缩短,能够让工作更加高效和便捷。
变电站设备过热跟踪系统设计
这是一篇关于变电站设备,红外测温,LoRa无线技术,在线监测的论文, 主要内容为变电站作为连接各个电网的枢纽,它的运行状态直接影响电网的安全性、可靠性、稳定性及抵抗事故的能力。变电站设备长期运行在高压环境中,设备发生缺陷十分频繁,必须加强变电站设备的日常巡视检查。随着越来越多变电站的新建,在变电站无人值守的管理模式下,运维人员的工作量急剧增加,对设备巡检不到位、漏检以及走过场的现象时有发生,由此引发的电网事故极大地影响电能质量和供电可靠性。大部分电力设备发生故障时,都会以局部或整体的温度分布异常反应出来。但目前变电站只对少部分重要设备的温度实现在线监测,对于大部分设备即使该设备已经存在过热现象,也只能通过运维人员的周期巡检监测设备温度。近年来一直在推广的智能巡检机器人虽然能够解决人工巡检的很多不足,但是存在价格昂贵及难以适应室内复杂多变的巡检空间等缺点,无法大规模推广。针对以上问题,本文利用红外测温技术和LoRa无线通信技术,设计了变电站设备过热跟踪系统,该系统和巡检机器人相比成本大大降低,并且安装灵活,应用范围广。系统由数据采集器、数据集中器以及远程监测平台三个部分组成,本文主要工作如下:1.通过对电力设备当前的测温技术和红外测温技术的研究现状进行分析,设计变电站设备过热跟踪系统,该系统由数据采集器、数据集中器和远程监测软件组成。2.根据功能要求设计了数据采集器和数据集中器的硬件框图,绘制了硬件原理图和印刷电路板图,编写温度采集、数据集中以及数据发送程序,经过联合调试,能够实现现场温度采集与数据发送功能。3.编写了远程监测平台程序,该程序能够查询数据集中器存储的设备温度数据,同时在界面上能够显示设备的温度曲线。运维人员在集控站就能够实时了解子站设备的温度情况,当设备温度超温时能够自动报警。4.完成了数据采集器、数据集中器以及远程监测平台的联合测试,测试结果表明该系统能够实现对变电站设备过热点的实时跟踪,减轻了变电站值班人员的工作量,降低了巡视维护成本,具有较强的工程应用价值。
地铁列车走行部状态监测系统
这是一篇关于走行部,双光图像,红外测温,在线监测的论文, 主要内容为地铁列车走行部是列车的牵引和承重装置,若走行部存在故障,势必会对列车运行安全带来隐患。而及时发现并处理走行部故障,是保障列车运行安全的有效途径。为能及时准确地监测走行部状态,本文研究并开发了一种基于非接触式红外热像仪测温的地铁列车走行部状态监测系统,主要工作包括:(1)针对传统监测方式存在的数据失真严重、传感器繁多和项点单一问题,设计了适用于线路正线的走行部监测系统方案并搭建了现场硬件平台。该方案将系统分为现场检测系统和轨旁服务系统,现场检测系统中设计了可见光图像定位与红外图像测温结合的温度检测方案和基本数据采集方案;轨旁服务系统中设计了数据管理方案、数据显示方案和数据上报方案。与传统方案相比,该方案具备监测范围广、数据真实、实时性好等优点。(2)基于设计方案与硬件平台,开发了现场检测系统和轨旁服务系统软件。现场检测系统软件包括主机和从机两部分,能够完成传感器数据采集、双光图像处理、走行部部件故障诊断、数据传输和系统管理任务;轨旁服务系统基于B/S架构开发,分为前端和后端软件,能够完成数据解析、数据管理、Web界面显示和向智能运维平台上报数据任务。(3)为准确提取部件温度并提高故障诊断准确性,提出并实现了双光图像处理策略和故障综合诊断分析策略。针对部件温度提取,提出了基于YOLOv4目标识别算法与仿射变换相结合的双光图像处理策略;针对部件故障诊断,提出了基于数据相关性及多维数据分析的走行部部件故障诊断策略。经过现场应用验证,双光图像处理策略能够完成目标识别和双光图像配准任务;故障诊断策略能够准确识别部件故障并对故障分级。(4)为验证系统功能完整性及系统可靠性,进行了实际过车测试及黑体验证试验。经过长期大量过车测试与试验数据分析,系统数据采集、处理、传输、存储、显示、上报功能均正常,可完成走行部状态监测任务;系统漏检率低,抗干扰能力好,具备于线路正线中长期稳定运行的能力;系统测温精度及测温准确率高,保障了数据可靠性,有效降低了系统误诊率。
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