本申請涉及板卡測試
技術領域：
，特別涉及一種板卡形變監(jiān)測預警系統(tǒng)。
背景技術：
：在直流輸電工程中，直流控制保護主機是保證電力系統(tǒng)能否安全穩(wěn)定運行的重要設備，其中，板卡是直流控制保護主機中的核心部件。然而，控制保護主機的板卡功能逐漸完善，板卡尺寸及其承載的電子元件數(shù)量也會增加，板卡重量增大，導致板卡在長期運行過程中產(chǎn)生形變?？刂票Ｗo主機的板卡安裝于裝置內(nèi)部時，如果板卡形變過大，一方面，會導致板卡承載的元器件接觸不良甚至管腳部分脫落，影響板卡的正常運行；另一方面，板卡上一些體積較大的元器件會與裝置中其他部件接觸，從而導致板卡重啟或出現(xiàn)故障。板卡長期運行時，隨著形變累積，有可能導致板卡徹底損壞，進而影響電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。為了防止控制保護主機板卡由于形變過大引發(fā)故障，需要對板卡形變進行實時監(jiān)測。中國發(fā)明專利CN105740123A公開了一種用于機箱內(nèi)部板卡彎曲程度的監(jiān)測方法，該方法是在板卡上安裝彎曲程度感應器，彎曲程度感應器由感光片、點光源和光采集器組成，感光片接收點光源發(fā)出的入射光，光采集器將采集到的光強變化轉(zhuǎn)化為電信號，并將電信號發(fā)到系統(tǒng)中央管理芯片，系統(tǒng)中央管理芯片根據(jù)電信號強度判斷板卡彎曲程度。然而，上述方法存在的問題主要有：第一，彎曲程度感應器放置于板卡上，會進一步增加板卡重量，加劇板卡的彎曲程度，反而增加了板卡的形變量；第二，該方法只能判斷板卡的彎曲程度，無法對產(chǎn)生彎曲形變的具體位置進行定位，從而不利于工作人員判斷；第三，該方法無法對板卡的形變進行預測，不利于設備整個生命周期的管理。技術實現(xiàn)要素：本申請?zhí)峁┮环N板卡形變監(jiān)測預警系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術無法準確預測板卡形變的問題。根據(jù)本申請的實施例，提供了一種板卡形變監(jiān)測預警系統(tǒng)，用于對板卡的形變進行監(jiān)測和預警，所述系統(tǒng)包括：監(jiān)控裝置、智能終端和告警顯示裝置，所述監(jiān)控裝置，用于采集板卡實時圖像，并將所述板卡實時圖像發(fā)送至所述智能終端；所述智能終端，用于對所述板卡實時圖像進行分析處理，得到板卡形變監(jiān)測數(shù)據(jù)，所述板卡形變監(jiān)測數(shù)據(jù)包括板卡形變監(jiān)測值和形變位置標定圖像；所述智能終端，還用于判斷所述板卡形變監(jiān)測值是否超過預設的板卡故障閾值，如果所述板卡形變監(jiān)測值超過所述板卡故障閾值，則向告警顯示裝置發(fā)送板卡故障告警信息；所述智能終端，還用于根據(jù)所述板卡形變監(jiān)測值建立預測模型；根據(jù)預測模型對板卡形變進行動態(tài)預測，得到板卡形變預測數(shù)據(jù)，所述板卡形變預測數(shù)據(jù)包括板卡形變預測值和板卡形變趨勢波形；所述智能終端，還用于判斷所述板卡形變預測值是否超過預設的板卡故障閾值，如果所述板卡形變預測值超過所述板卡故障閾值，則向所述告警顯示裝置發(fā)送板卡故障預警信息；所述告警顯示裝置，用于接收并顯示所述板卡實時圖像、所述板卡形變監(jiān)測數(shù)據(jù)和所述板卡形變預測數(shù)據(jù)；所述告警顯示裝置，還用于根據(jù)所述板卡故障告警信息發(fā)出告警，以及根據(jù)所述板卡故障預警信息發(fā)出預警。進一步地，所述監(jiān)控裝置包括：第一攝像頭、第二攝像頭、參考標尺、第一采集發(fā)送模塊和第二采集發(fā)送模塊；所述第一攝像頭，用于拍攝參考標尺的第一標準圖像；所述第二攝像頭，用于拍攝參考標尺的第二標準圖像；所述第一攝像頭，還用于分別拍攝板卡第一實時圖像和參考標尺的第一實時圖像；所述第二攝像頭，還用于分別拍攝板卡第二實時圖像和參考標尺的第二實時圖像；所述第一采集發(fā)送模塊，用于分別采集所述第一標準圖像、所述板卡第一實時圖像和所述參考標尺的第一實時圖像；將所述第一標準圖像、所述板卡第一實時圖像和所述參考標尺的第一實時圖像發(fā)送至所述智能終端；所述第二采集發(fā)送模塊，用于分別采集所述第二標準圖像、所述板卡第二實時圖像和所述參考標尺的第二實時圖像；將所述第二標準圖像、所述板卡第二實時圖像和所述參考標尺的第二實時圖像發(fā)送至所述智能終端。進一步地，所述智能終端還用于判斷所述第一攝像頭和所述第二攝像頭的運行狀態(tài)，具體為：比較所述第一標準圖像和所述參考標尺的第一實時圖像，判斷所述參考標尺的第一實時圖像是否超過預設的攝像頭故障閾值；如果所述參考標尺的第一實時圖像超過預設的攝像頭故障閾值，則判定所述第一攝像頭的運行狀態(tài)為故障；如果所述參考標尺的第一實時圖像未超過預設的攝像頭故障閾值，則判定所述第一攝像頭的運行狀態(tài)為正常，以及，比較所述第二標準圖像和所述參考標尺的第二實時圖像，判斷所述參考標尺的第二實時圖像是否超過預設的攝像頭故障閾值；如果所述參考標尺的第二實時圖像超過預設的攝像頭故障閾值，則判定所述第二攝像頭的運行狀態(tài)為故障；如果所述參考標尺的第二實時圖像未超過預設的攝像頭故障閾值，則判定所述第二攝像頭的運行狀態(tài)為正常。進一步地，所述智能終端還用于根據(jù)所述第一攝像頭和所述第二攝像頭的運行狀態(tài)，獲取相應狀態(tài)下的所述板卡形變監(jiān)測數(shù)據(jù)，具體為：獲取所述第一攝像頭和所述第二攝像頭的運行狀態(tài)信息；如果所述第一攝像頭和所述第二攝像頭均正常，則分別對所述板卡第一實時圖像和所述板卡第二實時圖像進行分析處理，得到第一形變監(jiān)測值和第二形變監(jiān)測值，將所述第一形變監(jiān)測值和所述第二形變監(jiān)測值的平均值作為所述板卡形變監(jiān)測值；所述形變位置標定圖像包括：對所述板卡第一實時圖像進行標定得到的第一形變位置標定圖像，以及，對所述板卡第二實時圖像進行標定得到的第二形變位置標定圖像；如果所述第一攝像頭正常，所述第二攝像頭故障，則對所述第一板卡實時圖像進行分析處理，得到所述板卡形變監(jiān)測數(shù)據(jù)；如果所述第一攝像頭故障，所述第二攝像頭正常，則對所述第二板卡實時圖像進行分析處理，得到所述板卡形變監(jiān)測數(shù)據(jù)；如果所述第一攝像頭和所述第二攝像頭均故障，則向所述告警顯示裝置發(fā)送攝像頭故障告警信息。進一步地，所述智能終端還用于對所述板卡實時圖像進行去噪處理，首先需要在所述板卡實時圖像的輪廓上均勻選取16個定點，所述16個定點分別與所述板卡實時圖像的中心點連接，構造出16個方向線，然后根據(jù)下式所示的算法對所述板卡實時圖像進行去噪處理：式中，f(x，y，z)為去噪前的板卡實時圖像；F(x，y，z)為去噪后的板卡實時圖像；x，y，z分別表示x軸，y軸，z軸方向上的像素點坐標；Wi*22.5表示16個方向上的卷積；ai為在16個方向上分別對圖像進行Contourlet變換而獲得的加權系數(shù)。進一步地，所述監(jiān)控裝置還用于采集板卡未發(fā)生形變時的板卡初始圖像，并將所述板卡初始圖像發(fā)送至所述智能終端。進一步地，所述智能終端還用于對所述板卡實時圖像進行分析計算，從而得到所述板卡形變監(jiān)測數(shù)據(jù)，具體為：將所述板卡實時圖像與所述板卡初始圖像進行各像素點的逐點比較，判斷所述板卡實時圖像與所述板卡初始圖像是否一致；如果所述板卡實時圖像與所述板卡初始圖像不一致，則對所述板卡實時圖像中所有位置發(fā)生變化的目標像素點進行標定，得到所述形變位置標定圖像；獲取所述板卡實時圖像中，相鄰兩個像素點之間的單位距離與板卡實際尺寸的關系，然后根據(jù)所述目標像素點坐標及所述目標像素點對應的原像素點坐標，計算出所述板卡形變監(jiān)測值；如果所述板卡實時圖像與所述板卡初始圖像一致，則所述板卡形變監(jiān)測值為零，不對所述板卡實時圖像進行標定。進一步地，本申請采用下式所示的預測模型對板卡形變進行動態(tài)預測，式中：xn+1為采樣時刻；kyn+1為第n+1次的板卡形變預測值；k1為x1時刻的板卡形變監(jiān)測值；k2為x2時刻的板卡形變監(jiān)測值；kn為xn時刻的板卡形變監(jiān)測值；g1為n＝1時的修正系數(shù)；g2為n＝2時的修正系數(shù)；gn為n≥3時的修正系數(shù)。進一步地，所述告警顯示裝置包括：數(shù)據(jù)查詢模塊32、微處理器31、顯示模塊33和告警模塊34，所述微處理器，用于接收所述板卡實時圖像、所述板卡形變監(jiān)測數(shù)據(jù)和所述板卡形變預測數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)查詢模塊，用于向所述微處理器發(fā)送數(shù)據(jù)查詢指令，所述數(shù)據(jù)查詢指令包括板卡實時圖像查詢指令、板卡形變監(jiān)測值查詢指令、形變位置標定圖像查詢指令、板卡形變預測值查詢指令和板卡形變趨勢波形查詢指令；所述微處理器，還用于查找出與所述數(shù)據(jù)查詢指令相匹配的目標數(shù)據(jù)，并將所述目標數(shù)據(jù)發(fā)送至所述顯示模塊進行顯示；所述微處理器，還用于接收所述板卡故障告警信息；根據(jù)所述板卡故障告警信息控制所述告警模塊發(fā)出告警；所述微處理器，還用于接收所述板卡故障預警信息，并根據(jù)所述板卡故障預警信息控制所述告警模塊發(fā)出預警；所述微處理器，還用于接收所述攝像頭故障告警信息，并根據(jù)所述攝像頭故障告警信息控制所述告警模塊發(fā)出告警。由以上技術方案可知，本申請?zhí)峁┑囊环N板卡形變監(jiān)測預警系統(tǒng)，包括監(jiān)控裝置、智能終端和告警顯示裝置，監(jiān)控裝置用于采集板卡實時圖像，智能終端對所述板卡實時圖像進行分析處理，得到板卡形變監(jiān)測數(shù)據(jù)，這種板卡形變監(jiān)測方式，不會增加板卡的承重，不僅能準確獲得板卡的形變值，還能對板卡發(fā)生形變的位置區(qū)域進行標定。此外，智能終端還可以根據(jù)預測模型，對板卡形變進行動態(tài)預測，當板卡形變預測值超過板卡故障閾值時，告警顯示裝置會發(fā)出預警，提示工作人員及時檢修，從而將出現(xiàn)問題再檢修的“事后檢修”改進為依據(jù)板卡形變狀態(tài)和變化趨勢而進行的“狀態(tài)檢修”，有利于板卡的運行維護，提高了工作人員的作業(yè)效率。附圖說明圖1為本申請實施例示出的一種板卡形變監(jiān)測預警系統(tǒng)的結(jié)構示意圖；圖2為本申請實施例示出的監(jiān)控裝置的結(jié)構示意圖；圖3為本申請實施例示出的告警顯示裝置的結(jié)構示意圖；圖4為本申請實施例示出的板卡實時圖像去噪處理的16個方向線構造圖。圖5為本申請實施例示出的第一采集發(fā)送模塊和第二采集發(fā)送模塊的電路結(jié)構圖。具體實施方式為了使本
技術領域：
的人員更好地理解本申請中的技術方案，下面將結(jié)合附圖，對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。如圖1所示，本申請?zhí)峁┑囊环N板卡形變監(jiān)測預警系統(tǒng)，用于對板卡的形變進行監(jiān)測和預警，所述系統(tǒng)包括：監(jiān)控裝置10、智能終端20和告警顯示裝置30。監(jiān)控裝置10，用于采集板卡實時圖像，并將所述板卡實時圖像發(fā)送至智能終端20。智能終端20，用于對所述板卡實時圖像進行分析處理，得到板卡形變監(jiān)測數(shù)據(jù)，所述板卡形變監(jiān)測數(shù)據(jù)包括板卡形變監(jiān)測值和形變位置標定圖像。其中，所述板卡形變監(jiān)測值可以直觀表達板卡的彎曲程度，所述形變位置標定圖像可以直觀顯示板卡發(fā)生彎曲形變的區(qū)域位置，便于工作人員有針對性地檢修，有利于提高工作人員的作業(yè)效率。智能終端20，還用于判斷所述板卡形變監(jiān)測值是否超過預設的板卡故障閾值，如果所述板卡形變監(jiān)測值超過所述板卡故障閾值，則向告警顯示裝置30發(fā)送板卡故障告警信息。在板卡當前故障下，所述板卡故障告警信息包括：板卡故障告警方式以及告警顯示裝置30的顯示內(nèi)容。板卡故障告警方式可以采用提示燈閃爍、音頻告警和/或發(fā)送故障提示信息等方式，告警顯示裝置30的顯示內(nèi)容可以包括板卡實時圖像、板卡形變監(jiān)測數(shù)據(jù)和/或故障提示信息。智能終端20，還用于根據(jù)所述板卡形變監(jiān)測值建立預測模型；根據(jù)預測模型對板卡形變進行動態(tài)預測，得到板卡形變預測數(shù)據(jù)，所述板卡形變預測數(shù)據(jù)包括板卡形變預測值和板卡形變趨勢波形。其中，根據(jù)板卡形變預測值和板卡形變趨勢波形，工作人員可以隨時查看未來一段時間內(nèi)的板卡形變狀態(tài)和變化趨勢，便于板卡的運行維護。智能終端20，還用于判斷所述板卡形變預測值是否超過預設的板卡故障閾值，如果所述板卡形變預測值超過所述板卡故障閾值，則向告警顯示裝置30發(fā)送板卡故障預警信息。在板卡預測故障下，所述板卡故障預警信息包括：板卡故障預警方式以及告警顯示裝置30的顯示內(nèi)容。板卡故障預警方式可以采用提示燈閃爍、音頻告警和/或發(fā)送故障提示信息等方式，告警顯示裝置30的顯示內(nèi)容可以包括板卡形變預測數(shù)據(jù)和/或故障提示信息。告警顯示裝置30，用于接收并顯示所述板卡實時圖像、所述板卡形變監(jiān)測數(shù)據(jù)和所述板卡形變預測數(shù)據(jù)；告警顯示裝置30，還用于根據(jù)所述板卡故障告警信息發(fā)出告警，以及根據(jù)所述板卡故障預警信息發(fā)出預警。板卡故障告警方式應不同于板卡故障預警方式，比如采用不同顏色的提示燈、不同的提示音和/或發(fā)送內(nèi)容不同的故障提示信息等，以便于工作人員能更好地區(qū)分板卡發(fā)生的故障類型，故障類型包括板卡當前故障和板卡預測故障。本申請?zhí)峁┑陌蹇ㄐ巫儽O(jiān)測預警系統(tǒng)不會增加板卡的承重，不僅能準確獲得板卡的形變值，還能對板卡發(fā)生形變的位置區(qū)域進行標定。此外，智能終端還可以根據(jù)預測模型，對板卡形變進行動態(tài)預測，當板卡形變預測值超過板卡故障閾值時，告警顯示裝置會發(fā)出預警，提示工作人員及時檢修，從而將出現(xiàn)問題再檢修的“事后檢修”改進為依據(jù)板卡形變狀態(tài)和變化趨勢而進行的“狀態(tài)檢修”，有利于板卡的運行維護，提高了工作人員的作業(yè)效率。進一步地，為提高板卡形變監(jiān)測數(shù)據(jù)的可靠性和準確性，本申請采用基于雙攝像頭自檢的監(jiān)控裝置10來采集板卡40的實時圖像，監(jiān)控裝置10的具體結(jié)構如圖2所示，包括第一攝像頭11、第二攝像頭12、第一采集發(fā)送模塊13、第二采集發(fā)送模塊14和參考標尺15，參考標尺15通過兩根懸臂16固定在第一攝像頭11和第二攝像頭12的正中間下方位置，既處于兩攝像頭監(jiān)測范圍內(nèi)，又不遮擋被監(jiān)測的板卡40。第一攝像頭11，用于拍攝參考標尺15的第一標準圖像，第一標準圖像即為板卡形變監(jiān)測前，第一攝像頭11拍攝的參考標尺15的初始圖像。第二攝像頭12，用于拍攝參考標尺15的第二標準圖像，第二標準圖像即為板卡形變監(jiān)測前，第二攝像頭12拍攝的參考標尺15的初始圖像。第一攝像頭11，還用于分別拍攝板卡第一實時圖像和參考標尺15的第一實時圖像。第二攝像頭12，還用于分別拍攝板卡第二實時圖像和參考標尺15的第二實時圖像。第一采集發(fā)送模塊13，用于分別采集所述第一標準圖像、所述板卡第一實時圖像和所述參考標尺的第一實時圖像；將所述第一標準圖像、所述板卡第一實時圖像和所述參考標尺的第一實時圖像發(fā)送至智能終端20。第二采集發(fā)送模塊14，用于分別采集所述第二標準圖像、所述板卡第二實時圖像和所述參考標尺的第二實時圖像；將所述第二標準圖像、所述板卡第二實時圖像和所述參考標尺的第二實時圖像發(fā)送至智能終端20。其中，第一采集發(fā)送模塊13和第二采集發(fā)送模塊14具有相同的電路結(jié)構，具體如圖3所示，包括：OV7820圖像采集模芯片、64位的PowerPC900系列微處理器、TelemecaniqueLesswireXZBW系列無線發(fā)送器和供電模塊。OV7820圖像采集模芯片用于采集攝像頭拍攝的圖像，并將采集到的圖像發(fā)送至PowerPC900微處理器；PowerPC900微處理器用于對圖像進行數(shù)據(jù)組幀處理；TelemecaniqueLesswireXZBW無線發(fā)送器，用于將處理后的圖像無線發(fā)送至智能終端20；供電模塊用于為第一采集發(fā)送模塊13和第二采集發(fā)送模塊14提供電力支撐。進一步地，在監(jiān)測過程中，為避免因監(jiān)控攝像頭故障而導致板卡形變監(jiān)測和預測數(shù)據(jù)不準確，智能終端20還用于判斷第一攝像頭11和第二攝像頭12的運行狀態(tài)，具體為：比較所述第一標準圖像和所述參考標尺的第一實時圖像，判斷所述參考標尺的第一實時圖像是否超過預設的攝像頭故障閾值；如果所述參考標尺的第一實時圖像超過預設的攝像頭故障閾值，則判定第一攝像頭11的運行狀態(tài)為故障；如果所述參考標尺的第一實時圖像未超過預設的攝像頭故障閾值，則判定第一攝像頭11的運行狀態(tài)為正常，以及，比較所述第二標準圖像和所述參考標尺的第二實時圖像，判斷所述參考標尺的第二實時圖像是否超過預設的攝像頭故障閾值；如果所述參考標尺的第二實時圖像超過預設的攝像頭故障閾值，則判定第二攝像頭12的運行狀態(tài)為故障；如果所述參考標尺的第二實時圖像未超過預設的攝像頭故障閾值，則判定第二攝像頭12的運行狀態(tài)為正常。進一步地，智能終端20還用于根據(jù)第一攝像頭11和第二攝像頭12的運行狀態(tài)，獲取相應狀態(tài)下的所述板卡形變監(jiān)測數(shù)據(jù)，具體為：獲取第一攝像頭11和第二攝像頭12的運行狀態(tài)信息。如果第一攝像頭11和第二攝像頭12均正常，則分別對所述板卡第一實時圖像和所述板卡第二實時圖像進行分析處理，得到第一形變監(jiān)測值和第二形變監(jiān)測值，將所述第一形變監(jiān)測值和所述第二形變監(jiān)測值的平均值作為所述板卡形變監(jiān)測值。由于板卡形變監(jiān)測值取第一形變監(jiān)測值和第二形變監(jiān)測值的平均值，因而提高了板卡形變監(jiān)測的可靠性和準確性，進而有利于提高板卡形變預測的可靠性和準確性。當?shù)谝粩z像頭11和第二攝像頭12均正常時，所述形變位置標定圖像包括第一形變位置標定圖像和第二形變位置標定圖像。其中，第一形變位置標定圖像是通過對所述板卡第一實時圖像進行標定而得到，第二形變位置標定圖像是通過對所述板卡第二實時圖像進行標定而得到。工作人員可通過對比第一形變位置標定圖像和第二形變位置標定圖像，獲取板卡發(fā)生彎曲形變的位置區(qū)域：第一形變位置標定圖像和第二形變位置標定圖像中，為保證不遺漏板卡形變可能發(fā)生的位置區(qū)域，可將兩者標定的形變位置區(qū)域的并集區(qū)域作為最終的板卡形變位置區(qū)域，其中，兩者標定的形變位置區(qū)域的交集區(qū)域必然發(fā)生了形變。如果第一攝像頭11正常，第二攝像頭12故障，則對所述第一板卡實時圖像進行分析處理，得到所述板卡形變監(jiān)測數(shù)據(jù)。如果第一攝像頭11故障，第二攝像頭12正常，則對所述第二板卡實時圖像進行分析處理，得到所述板卡形變監(jiān)測數(shù)據(jù)。如果第一攝像頭11和第二攝像頭12均故障，則向告警顯示裝置30發(fā)送攝像頭故障告警信息。在攝像頭當前故障下，所述攝像頭故障告警信息包括：攝像頭故障告警方式以及告警顯示裝置30的顯示內(nèi)容。板卡故障預警方式可以采用提示燈閃爍、音頻告警和/或發(fā)送故障提示信息等方式，告警顯示裝置30的顯示內(nèi)容可以包括故障提示信息。板卡故障告警方式、板卡故障預警方式和攝像頭故障告警方式，這三種方式應彼此不同，比如采用不同顏色的提示燈、不同的提示音和/或發(fā)送內(nèi)容不同的故障提示信息等，以便于工作人員能更好地區(qū)分發(fā)生的故障類型，故障類型包括板卡當前故障、板卡預測故障和攝像頭當前故障。本申請中，監(jiān)控裝置10采用第一攝像頭11和第二攝像頭12，實現(xiàn)了監(jiān)控攝像頭的自檢，當?shù)谝粩z像頭11和第二攝像頭12均正常時，板卡形變監(jiān)測值取第一形變監(jiān)測值和第二形變監(jiān)測值的平均值，因而提高了板卡形變監(jiān)測的可靠性和準確性，進而有利于提高板卡形變預測的可靠性和準確性；當?shù)谝粩z像頭11和第二攝像頭12中的任一個出現(xiàn)故障時，另一個攝像頭可以保證所述系統(tǒng)的正常工作，提高了所述系統(tǒng)的可靠性；而當?shù)谝粩z像頭11和第二攝像頭12均故障時，所述系統(tǒng)會發(fā)出告警，提醒工作人員及時檢修。進一步地，為提高圖像處理的準確性，智能終端20還用于對所述板卡實時圖像進行去噪處理，如圖4所示，首先需要在所述板卡實時圖像的輪廓上均勻選取16個定點，16個定點分別與所述板卡實時圖像的中心點連接，構造出16個方向線，然后根據(jù)下式所示的算法對所述板卡實時圖像進行去噪處理：式中，f(x，y，z)為去噪前的板卡實時圖像；F(x，y，z)為去噪后的板卡實時圖像；x，y，z分別表示x軸，y軸，z軸方向上的像素點坐標；Wi*22.5表示16個方向上的卷積；ai為在16個方向上分別對圖像進行Contourlet變換而獲得的加權系數(shù)。其中，參數(shù)ai是從16個方向上分別對去噪前的板卡實時圖像進行Contourlet變換，得到16個方向上的圖像噪聲大小，然后按照噪聲大小獲取相應的加權系數(shù)ai，且噪聲越大，權重越小。Contourlet變換是一種圖像表示算法，利用輪廓段的基近似地逼近圖像，一般針對整個圖形進行，而本申請改進的Contourlet變換則是從16個不同方向上，分別進行圖像處理，得到各個圖像輪廓段的基，從而更清晰的還原圖像。本申請所采用的圖像去噪算法，是在圖像選取的16個方向上進行卷積運算處理，對去噪前的板卡實時圖像取16個方向上卷積結(jié)果的加權平均值，從而得到去噪后的板卡實時圖像。下表為采用本申請的去噪算法和現(xiàn)有去噪算法得到的圖像峰值信噪比，從表中對比結(jié)果可知，本申請?zhí)岢龅娜ピ胨惴苡行岣邎D像峰值信噪比，保留更多的圖像細節(jié)信息，進而保證了圖像分析的準確性，提高板卡形變監(jiān)測預測的可靠性和準確性。高斯濾波均值濾波維納濾波本專利融合算法22.5026.6725.8126.78進一步地，監(jiān)控裝置10還用于采集板卡40未發(fā)生形變時的板卡初始圖像，并將所述板卡初始圖像發(fā)送至智能終端20。智能終端20還用于對所述板卡實時圖像進行分析計算，從而得到所述板卡形變監(jiān)測數(shù)據(jù)，具體為：將所述板卡實時圖像與所述板卡初始圖像進行各像素點的逐點比較，判斷所述板卡實時圖像與所述板卡初始圖像是否一致，即判斷板卡40是否發(fā)生形變。如果所述板卡實時圖像與所述板卡初始圖像不一致，則板卡40發(fā)生形變，此時需要計算所述板卡形變監(jiān)測值，并對板卡40發(fā)生形變的位置區(qū)域標定出來，得到所述形變位置標定圖像；如果所述板卡實時圖像與所述板卡初始圖像一致，則認為板卡沒有發(fā)生形變。如果所述板卡實時圖像與所述板卡初始圖像不一致，則對所述板卡實時圖像中所有位置發(fā)生變化的目標像素點進行標定，得到所述形變位置標定圖像。所述目標像素點與其對應的原像素點相比，其坐標發(fā)生了改變，即認為所述板卡實時圖像上對應目標像素點的位置發(fā)生了形變，通過查找出所有的目標像素點，并對所述目標像素點進行標定，可得到所述形變位置標定圖像，所述形變位置標定圖像中可以清晰地顯示板卡40發(fā)生形變的位置區(qū)域。所述目標像素點的標定可以采用改變所述目標像素點的色彩和灰色等方式，以便工作人員能清楚分辨出板卡的哪部分區(qū)域發(fā)生了彎曲形變。如果所述板卡實時圖像與所述板卡初始圖像不一致，則獲取所述板卡實時圖像中，相鄰兩個像素點之間的單位距離與板卡實際尺寸的關系，然后根據(jù)所述目標像素點坐標及所述目標像素點對應的原像素點坐標，計算出所述板卡形變監(jiān)測值。其中，所述相鄰兩個像素點之間的單位距離與板卡實際尺寸的關系，可根據(jù)板卡40的實際尺寸、所述板卡實時圖像的大小和所述板卡實時圖像的分辨率計算得到。如果所述板卡實時圖像與所述板卡初始圖像一致，則所述板卡形變監(jiān)測值為零，不對所述板卡實時圖像進行標定，即當板卡形變監(jiān)測值為零，板卡40未發(fā)生形變時，智能終端20不生成所述形變位置標定圖像。進一步地，本申請采用下式所示的預測模型對板卡形變進行動態(tài)預測，以獲取所述板卡形變預測數(shù)據(jù)，式中：xn+1為采樣時刻；kyn+1為第n+1次的板卡形變預測值；k1為x1時刻的板卡形變監(jiān)測值；k2為x2時刻的板卡形變監(jiān)測值；kn為xn時刻的板卡形變監(jiān)測值；g1為n＝1時的修正系數(shù)；g2為n＝2時的修正系數(shù)；gn為n≥3時的修正系數(shù)。動態(tài)預測方法利用曲線擬合的方式，在x1時刻(x1＝0)，即板卡最初投入運行時，獲取第一次板卡形變監(jiān)測值k1(k1一般為0)；間隔一定時間后的x2時刻，如一個小時后，獲取第二次板卡形變監(jiān)測值k2，此時，將k1和k2帶入公式(1)，計算出x3時刻的板卡形變預測值ky3；獲取x3時刻的第三次板卡形變監(jiān)測值k3后，與x3時刻的板卡形變預測值ky3進行誤差比對，通過公式(4)計算出n＝3時的修正系數(shù)g3；將g3帶入公式(1)中，計算出x4時刻的板卡形變預測值ky4。依次遞推，每次都將計算出的板卡形變預測值與板卡形變監(jiān)測值之間的誤差值帶入公式(4)，將公式(4)求得的修正系數(shù)gn帶入公式(1)，實現(xiàn)所述預測模型的自動修正，可提高板卡形變預測的可靠性和準確性。進一步地，如圖5所示，告警顯示裝置30包括：微處理器31、數(shù)據(jù)查詢模塊32、顯示模塊33和告警模塊34，微處理器31，用于接收所述板卡實時圖像、所述板卡形變監(jiān)測數(shù)據(jù)和所述板卡形變預測數(shù)據(jù)。所述板卡實時圖像、所述板卡形變監(jiān)測數(shù)據(jù)和所述板卡形變預測數(shù)據(jù)存儲在微處理器31中，方便數(shù)據(jù)的查詢、傳輸或拷貝。數(shù)據(jù)查詢模塊32，用于向微處理器31發(fā)送數(shù)據(jù)查詢指令，所述數(shù)據(jù)查詢指令包括板卡實時圖像查詢指令、板卡形變監(jiān)測值查詢指令、形變位置標定圖像查詢指令、板卡形變預測值查詢指令和板卡形變趨勢波形查詢指令。通過發(fā)送不同的數(shù)據(jù)查詢指令，方便用戶根據(jù)實際應用情況查看所需數(shù)據(jù)。微處理器31，還用于查找出與所述數(shù)據(jù)查詢指令相匹配的目標數(shù)據(jù)，并將所述目標數(shù)據(jù)發(fā)送至顯示模塊33進行顯示。微處理器31，還用于接收所述板卡故障告警信息；根據(jù)所述板卡故障告警信息控制告警模塊34發(fā)出告警。在板卡當前故障下，當所述板卡故障告警信息指示的板卡故障告警方式為發(fā)送故障提示信息時，微處理器31還用于控制顯示模塊33顯示板卡當前故障下的故障提示信息。微處理器31，還用于接收所述板卡故障預警信息，并根據(jù)所述板卡故障預警信息控制告警模塊34發(fā)出預警。在板卡預測故障下，當所述板卡故障預警信息指示的板卡故障預警方式為發(fā)送故障提示信息時，微處理器31還用于控制顯示模塊33顯示板卡預測故障下的故障提示信息。微處理器31，還用于接收所述攝像頭故障告警信息，并根據(jù)所述攝像頭故障告警信息控制告警模塊34發(fā)出告警。在攝像頭當前故障下，當所述攝像頭故障告警信息指示的攝像頭故障告警方式為發(fā)送故障提示信息時，微處理器31還用于控制顯示模塊33顯示攝像頭當前故障下的故障提示信息。本申請中的告警顯示裝置30可以設計為便于作業(yè)現(xiàn)場使用的手持式裝置，還可以選擇手機或平板電腦等移動終端，以及大型集控中心的服務器等。對于本申請所述的系統(tǒng)，告警顯示裝置30可根據(jù)實際應用場景，選擇手持式裝置、移動終端或服務器等設備中的一種或多種。由以上技術方案可知，本申請?zhí)峁┑囊环N板卡形變監(jiān)測預警系統(tǒng)，包括監(jiān)控裝置智能終端和告警顯示裝置，監(jiān)控裝置用于采集板卡實時圖像，智能終端對所述板卡實時圖像進行分析處理，得到板卡形變監(jiān)測數(shù)據(jù)，這種板卡形變監(jiān)測方式，不會增加板卡的承重，不僅能準確獲得板卡的形變值，還能對板卡發(fā)生形變的位置區(qū)域進行標定。此外，智能終端還可以根據(jù)預測模型，對板卡形變進行動態(tài)預測，當板卡形變預測值超過板卡故障閾值時，告警顯示裝置會發(fā)出預警，提示工作人員及時檢修，從而將出現(xiàn)問題再檢修的“事后檢修”改進為依據(jù)板卡形變狀態(tài)和變化趨勢而進行的“狀態(tài)檢修”，有利于板卡的運行維護，提高了工作人員的作業(yè)效率。此外，本申請還采用雙攝像頭采集板卡實時圖像，根據(jù)攝像頭的運行狀態(tài)對板卡形變進行監(jiān)測，并對圖像進行去噪處理，能有效提高板卡形變監(jiān)測的準確性和可靠性，進而提高板卡形變預測的準確性和可靠性。需要說明的是，本申請中，諸如“第一”和“第二”等之類的關系術語僅僅用來將一個實體與另一個實體區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體之間存在任何實際的關系或者順序。本領域技術人員在考慮說明書及實踐這里公開的發(fā)明后，將容易想到本發(fā)明的其它實施方案。本申請旨在涵蓋本發(fā)明的任何變型、用途或者適應性變化，這些變型、用途或者適應性變化遵循本發(fā)明的一般性原理并包括本發(fā)明未公開的本
技術領域：
中的公知常識或慣用技術手段。說明書和實施例僅被視為示例性的，本發(fā)明的真正范圍和精神由下面的權利要求指出。應當理解的是，本發(fā)明并不局限于上面已經(jīng)描述并在附圖中示出的精確結(jié)構，并且可以在不脫離其范圍進行各種修改和改變。本發(fā)明的范圍僅由所附的權利要求來限制。當前第1頁1 2 3