本發(fā)明屬于監(jiān)視測(cè)量領(lǐng)域，具體涉及一種料位追蹤視頻監(jiān)測(cè)裝置及方法，尤其涉及各種封閉型固體料倉的監(jiān)視測(cè)量領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前，各生產(chǎn)廠家普遍存在料倉堵料、棚料、漏眼、板結(jié)等問題，因料倉為密閉容器，不易掌握倉內(nèi)具體情況，不能保證原料正常供給，造成頻繁地停機(jī)與維護(hù)，不僅增加了廠家的運(yùn)行和維護(hù)成本，同時(shí)也存在著巨大的安全隱患，準(zhǔn)確監(jiān)視料倉內(nèi)部具體情況并測(cè)量料倉內(nèi)各點(diǎn)料位是解決這一問題的根本依據(jù)。

市場(chǎng)上針對(duì)這一問題的料位監(jiān)控產(chǎn)品，分為視頻監(jiān)視系統(tǒng)和料位檢測(cè)系統(tǒng)。對(duì)于視頻監(jiān)視系統(tǒng)，操作者只能通過監(jiān)測(cè)視頻判斷料倉內(nèi)部料位大致情況，無法掌握料倉內(nèi)部各點(diǎn)料位高度數(shù)值，不能數(shù)字化控制料倉給料與停止。對(duì)于料位檢測(cè)系統(tǒng)，操作者只能得到大致料位高度值，無法掌握料倉內(nèi)部高低不平的實(shí)際料位情況，更無法得知具體發(fā)生問題的料位點(diǎn)。視頻監(jiān)視系統(tǒng)和料位檢測(cè)系統(tǒng)均無法真實(shí)全面反映料倉內(nèi)部實(shí)際料位情況，無法為解決料倉存在的問題提供直觀合理的依據(jù)。

為消除安全隱患，節(jié)省運(yùn)行維護(hù)成本，全面監(jiān)測(cè)料倉內(nèi)部實(shí)際料位情況，有必要開發(fā)出一款既能視頻監(jiān)視料倉內(nèi)部情況又能智能追蹤料位高度距離的料位追蹤視頻監(jiān)測(cè)裝置，從而保證料倉內(nèi)部真實(shí)情況的全面掌握。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決料倉內(nèi)部料位監(jiān)測(cè)問題，本發(fā)明提出一種料位追蹤視頻監(jiān)測(cè)裝置及方法，可以遠(yuǎn)程、真實(shí)、全面、可靠地監(jiān)視料倉內(nèi)部料位高度和原料在倉內(nèi)的分布情況，并對(duì)具體點(diǎn)料位高度進(jìn)行追蹤。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明提供一種料位追蹤視頻監(jiān)測(cè)裝置，其包括：云臺(tái)（1）、測(cè)距模塊（2）、攝像頭（3）、傾角模塊（4）、智能集成主板（5）、視頻疊加模塊（6）、錄像顯示裝置（7），其中，

所述云臺(tái)（1）通過控制電纜與錄像顯示裝置（7）相連；

所述測(cè)距模塊（2）固定安裝在攝像頭（3）的一側(cè)，其內(nèi)部包含光源，與智能集成主板（5）相連；

所述攝像頭（3）是云臺(tái)（1）的組成部分；

所述傾角模塊（4）固定安裝在攝像頭（3）的另一側(cè)，與智能集成主板（5）相連；

所述智能集成主板（5）由單片機(jī)、晶振電路、復(fù)位電路、電源模塊、電平轉(zhuǎn)換模塊和TTL遠(yuǎn)傳模塊組成，一側(cè)與測(cè)距模塊（2）和傾角模塊（4）相連，另一側(cè)與視頻疊加模塊（6）相連；

所述視頻疊加模塊（6）是一種可以在復(fù)合視頻信號(hào)中疊加中英文字符或圖片信息的設(shè)備，一側(cè)與攝像頭（3）、智能集成主板（5）相連，另一側(cè)與錄像顯示裝置（7）相連；

所述錄像顯示裝置（7）是一個(gè)集視頻存儲(chǔ)及顯示、云臺(tái)控制的用戶終端，接收視頻疊加模塊（6）的視頻信號(hào)并存儲(chǔ)顯示，與云臺(tái)（1）相連。

本發(fā)明還提供一種料位追蹤視頻監(jiān)測(cè)方法，其包括以下流程P：

P1：錄像顯示裝置（7）與云臺(tái)（1）通過控制電纜連接后，在錄像顯示裝置（7）上設(shè)置通訊參數(shù)，完成錄像顯示裝置（7）與云臺(tái)（1）之間的通訊；

P2：通訊成功后，通過操作錄像顯示裝置（7）中的 “上轉(zhuǎn)”、“下轉(zhuǎn)”、“左轉(zhuǎn)”、“右轉(zhuǎn)”、“停止”操作按鈕，將動(dòng)作信號(hào)傳至云臺(tái)（1）進(jìn)行上轉(zhuǎn)、下轉(zhuǎn)、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)控制；

P3：攝像頭（3）和分別固定在其兩側(cè)的測(cè)距模塊（2）和傾角模塊（4）隨云臺(tái)（1）轉(zhuǎn)動(dòng)，全方位監(jiān)測(cè)料倉內(nèi)料位情況；

P4：在云臺(tái)（1）旋轉(zhuǎn)時(shí)，測(cè)距模塊（2）、攝像頭（3）、傾角模塊（4）會(huì)與豎直方向產(chǎn)生同一角度值α，傾角模塊（4）實(shí)時(shí)測(cè)量出角度值α并以TTL電平信號(hào)傳送至智能集成主板（5）中的單片機(jī)I/O口；

P5：與P4同步，測(cè)距模塊（2）的內(nèi)部光源發(fā)出光信號(hào)至料倉中的料位上，產(chǎn)生光斑位置即為料位測(cè)量點(diǎn)，測(cè)距模塊（2）通過光發(fā)射與反射時(shí)間來計(jì)算測(cè)距模塊（2）與料位測(cè)量點(diǎn)間的距離L，并以TTL電平信號(hào)傳送至智能集成主板（5）的接收端；

P6：智能集成主板（5）中的單片機(jī)通過內(nèi)部程序?qū)⒃O(shè)定好的測(cè)距模塊（2）距料倉底端高度值H、測(cè)距模塊（2）測(cè)量得到的距離值L、傾角模塊（4）測(cè)量的角度值α，通過公式h=H-L×cosα計(jì)算出料位測(cè)量點(diǎn)料位高度值h；

P7：與P6同步，智能集成主板（5）中的單片機(jī)根據(jù)設(shè)定好的倉內(nèi)幾何形狀參數(shù)值制定出不同高度的標(biāo)高線位置，并通過傾角模塊（4）測(cè)量的角度值α實(shí)時(shí)調(diào)整標(biāo)高線在視頻中的相對(duì)位置；

P8：智能集成主板（5）中的單片機(jī)將測(cè)量點(diǎn)的料位高度值h與標(biāo)高線相對(duì)位置以TTL電平信號(hào)傳輸至視頻疊加模塊（6）；

P9：視頻疊加模塊（6）接收攝像機(jī)（3）測(cè)得的實(shí)時(shí)視頻信號(hào)與智能集成主板（5）發(fā)出的TTL信號(hào)，并將TTL信號(hào)處理為視頻疊加信號(hào)疊加在實(shí)時(shí)視頻信號(hào)中，將疊加后的視頻信號(hào)通過視頻電纜傳輸至錄像顯示裝置（7），對(duì)視頻進(jìn)行錄像存檔并顯示；

P10：錄像顯示裝置（7）顯示的畫面包括料倉內(nèi)部實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)畫面、測(cè)量點(diǎn)實(shí)時(shí)料位高度和標(biāo)高線。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1.監(jiān)控信息直觀可靠，采用遠(yuǎn)程攝像頭對(duì)料倉內(nèi)部情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視；

2.具有實(shí)時(shí)追蹤測(cè)距功能，能在料倉視頻上追蹤定位具體點(diǎn)并準(zhǔn)確顯示料位；

3.具有標(biāo)高線參考，根據(jù)攝像頭角度調(diào)整標(biāo)高線位置，使全方位料位信息更加直觀。

4.測(cè)量點(diǎn)可隨云臺(tái)（1）上、下、左、右轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行料位追蹤，測(cè)量指定點(diǎn)的位置來判斷料倉內(nèi)是否發(fā)生堵料、棚料、漏眼、板結(jié)等問題。

5.標(biāo)高線隨攝像頭（3）與豎直方向角度調(diào)整相對(duì)顯示位置，實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地提供了料倉內(nèi)料位的真實(shí)情況。

6.實(shí)現(xiàn)了既能視頻監(jiān)視料倉內(nèi)部情況又能追蹤反映定位點(diǎn)料位高度距離的料位追蹤視頻監(jiān)測(cè)的功能，能夠全面掌握料倉內(nèi)部的真實(shí)情況。

附圖說明

圖1：一種料位追蹤視頻監(jiān)測(cè)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2：本發(fā)明的智能集成主板與各模塊連接的電路原理圖。

圖中：1云臺(tái)；2測(cè)距模塊；3攝像頭；4傾角模塊；5智能集成主板；6視頻疊加模塊；7錄像顯示裝置。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本發(fā)明的具體實(shí)施方式是：云臺(tái)（1）安裝在料倉內(nèi)部頂端，在云臺(tái)（1）內(nèi)部，測(cè)距模塊（2）和傾角模塊（4）分別固定在攝像頭（3）的兩側(cè)，隨云臺(tái)（1）轉(zhuǎn)動(dòng)，追蹤監(jiān)測(cè)料倉內(nèi)各點(diǎn)的料位情況；現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量得到測(cè)距模塊（2）距料倉底端高度值H與料倉內(nèi)部幾何參數(shù)一并寫入單片機(jī)程序；測(cè)距模塊（2）的內(nèi)部光源發(fā)出光信號(hào)在物料上產(chǎn)生光斑對(duì)測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行定位，測(cè)距模塊（2）通過光發(fā)射與反射時(shí)間來計(jì)算測(cè)距模塊（2）與料位測(cè)量點(diǎn)間的距離值L；傾角模塊（4）測(cè)量測(cè)距模塊（2）因隨云臺(tái)（1）旋轉(zhuǎn)與豎直方向產(chǎn)生的角度值α；智能集成主板（5）與視頻疊加模塊（6）安裝在料倉外部；測(cè)距模塊（2）和傾角模塊（4）通過通訊電纜與智能集成主板（5）通訊并分別傳輸測(cè)量信號(hào)，智能集成主板（5）中的單片機(jī)依據(jù)測(cè)距模塊（2）距料倉底端高度值H，將距離信號(hào)L、角度信號(hào)α與料倉內(nèi)部幾何參數(shù)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)測(cè)量點(diǎn)的料位高度信號(hào)h和標(biāo)高線位置信號(hào)，統(tǒng)一傳遞至視頻疊加模塊（6）；攝像頭（3）采集料倉內(nèi)視頻信號(hào)，視頻信號(hào)反映料倉內(nèi)實(shí)際料位情況與測(cè)距模塊（2）通過光斑標(biāo)注的測(cè)量點(diǎn)位置；攝像頭（3）通過視頻電纜將視頻信號(hào)傳遞給視頻疊加模塊（6），視頻疊加模塊（6）將料位高度與標(biāo)高線位置疊加在視頻信號(hào)上，再通過視頻電纜將疊加后的視頻信號(hào)傳遞至控制室的錄像顯示裝置（7）；錄像顯示裝置（7）安裝在集控室，顯示在標(biāo)高線的參照下的料倉內(nèi)具體情況、光斑標(biāo)注的測(cè)量點(diǎn)和測(cè)量點(diǎn)的料位高度；通過操作錄像顯示裝置（7）上的“上轉(zhuǎn)”、“下轉(zhuǎn)”、“左轉(zhuǎn)”、“右轉(zhuǎn)”、“停止”操作按鈕，發(fā)出控制信號(hào)控制云臺(tái)（1）的旋轉(zhuǎn)并改變視頻監(jiān)測(cè)范圍與料位測(cè)量點(diǎn)定位，智能集成主板（5）通過料位距離信號(hào)L和測(cè)距模塊（2）角度值α的變化來改變料位高度信號(hào)和標(biāo)高線位置信號(hào)，并在錄像顯示裝置（7）實(shí)時(shí)顯示，實(shí)現(xiàn)了對(duì)料倉內(nèi)部各點(diǎn)物料情況的視頻監(jiān)視與料位追蹤實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。