一种基于ARM的废气净化实时监控方法及其监控系统技术方案

本发明专利技术公开一种基于ARM的废气净化实时监控方法，包括以下步骤：（1）设置废气净化实时监控系统；（2）ARM微处理器分别向气体浓度检测模块与安防监控模块发送控制码及数据，气体浓度检测模块采集废气净化室内气体浓度数据并回传至ARM微处理器，执行步骤（3）；安防监控模块对废气净化室外的当前状态进行监控和评估，执行步骤（4）；（3）ARM微处理器判断气体浓度数据是否超出预设值；（4）安防监控模块对数据进行处理分析，判断是否有异常；（5）ARM微处理器控制图像处理模块对图像进行运动目标检测；通信模块将运动目标检测结果以IP数据包的方式发送至监控服务器，再由监控服务器将运动目标检测结果传输至移动终端。本发明专利技术还公开了监控系统。

【技术实现步骤摘要】
一种基于ARM的废气净化实时监控方法及其监控系统
本专利技术涉及废气净化领域，尤其涉及一种基于ARM的废气净化实时监控方法及其监控系统。
技术介绍
对应不同工业废气处理，工业废气净化器种类繁多。目前市场上的工业废气空气净化器都大同小异，样式高度雷同，性能相差不大，并不能满足消费者的需求，而且也不利于工业废气净化器生产厂家的长远发展壮大。当前工业废气处理设备存在自动化程度低，无法实时获得废气处理效果及废气处理设备外信息等缺点，具体存在如下问题：（1）废气处理净化设备信息孤立，当废气净化设备功能弱化或者故障时，不能实时获得气体净化的数据，无法及时进行检修；（2）当废气处理的浓度产生变化时，不能适时改变工业废气净化设备的运行功率，无法满足废气处理的性能要求和节能要求；（3）工业废气处理设备不能实现远程客户端适时监测和控制，在一些特殊情况下不能及时对工业废气处理设备进行控制。
技术实现思路
针对上述不足，本专利技术的目的在于提供一种基于ARM的废气净化实时监控方法及其监控系统，实现对废气净化室内外相关信息的实时监控，监视稳定性高，数据传输安全可靠方便。本专利技术为达到上述目的所采用的技术方案是：一种基于ARM的废气净化实时监控方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）设置废气净化实时监控系统，其包括ARM微处理器、监控服务器、安防监控模块、气体浓度检测模块、摄像模块、录音模块、日志系统模块、图像处理模块、通信模块、人机界面模块、存储器及移动终端，其中，所述ARM微处理器与监控服务器之间通过通信模块相互通讯，所述移动终端与ARM微处理器之间通过监控服务器连接，所述安防监控模块、气体浓度检测模块、摄像模块、录音模块、日志系统模块、图像处理模块、人机界面模块与存储器分别连接至ARM微处理器，所述安防监控模块与日志系统模块连接；（2）ARM微处理器通过API接口分别访问传感器驱动程序与安防监控模块驱动程序，并分别向气体浓度检测模块与安防监控模块发送控制码及数据，气体浓度检测模块与安防监控模块响应，气体浓度检测模块采集废气净化室内气体浓度数据并回传至ARM微处理器，执行步骤（3）；同时，安防监控模块对废气净化室外的当前状态进行监控和评估，执行步骤（4）；（3）ARM微处理器接收气体浓度数据，判断气体浓度数据是否超出预设值，若超出，则通过通信模块将气体浓度数据发送至监控服务器，再由监控服务器将气体浓度数据传输至移动终端，并显示于人机界面模块上；否则不断重复该步骤；（4）安防监控模块对数据进行处理分析，并判断是否有异常，若有异常，安防监控模块首先向日志系统模块发送相应的异常信号，以便日志系统模块记录相应的事件，同时将异常信号回传至ARM微处理器，ARM微处理器通过API接口分别访问摄像模块驱动程序与录音模块驱动程序，并分别向摄像模块和录音模块发送控制码及数据，摄像模块和录音模块响应开启，进行摄像和录音记录当前废气净化室外信息，摄像模块和录音模块将记录到的信息回传至ARM微处理器，接着，执行步骤（5）；否则不断重复该步骤；（5）ARM微处理器控制图像处理模块对摄像模块摄取到的每帧图像进行运动目标检测，获得运动目标检测结果；通信模块将运动目标检测结果以IP数据包的方式发送至监控服务器，再由监控服务器将运动目标检测结果传输至移动终端。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤（5）中运动目标检测具体包括以下步骤：（5.1）首先采集一幅背景图像保存到内存，之后将每帧采集的图像和背景图像做差，记录下此时动态图像和背景图像相减后连续区域的像素数M；如果M小于阈值T，则证明没有运动目标侵入监视场景，用当前帧更换背景，此次判断结束；如果M大于阈值T，证明为光线突然变化或有运动目标侵入，把此图像放入一动态内存中；（5.2）继续采集第二帧图像，并把第二帧图像与背景图像进行差运算，若相减后像素数小于阈值T，则证明是瞬间的微弱的光线变化，不做任何响应；若相减后像素数大于预定值T，则把它放入另一个的动态内存种，以便进一步判断；（5.3）采集第三帧图像，并把第三帧图像与背景图像做差，记录下连续区域像素数N，若N小于阈值T，则证明有运动目标侵入监视场景，用当前帧更换背景，此次判断结束；若N大于阈值T，把第二帧图像与第一帧图像、第三帧图像与第二帧图像分别做差并分别记录做差后像素数；如果这两个做差后像素数都大于阈值T，则报警；否则，认为背景环境改变，把变化的三帧连续图像的第一帧图像作为模板图像，代替静态内存中原来的背景图像。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤（1）中的通信模块为双频GSM/GPRS无线子模块，ARM微处理器通过向双频GSM/GPRS无线子模块发送AT命令实现对双频GSM/GPRS无线子模块的控制。作为本专利技术的进一步改进，在所述步骤（1）中，所述废气净化实时监控系统还包括与ARM微处理器连接的数据管理模块、及PC机，该数据管理模块通过RJ45以太网接口与PC机连接。作为本专利技术的进一步改进，还包括以下步骤：（6）ARM微处理器控制数据管理模块定时发送函数指令查询当前类型数据文件状态，若函数返回为真则备份该类型文件，否则认为空间足够，暂时不备份查询的数据文件，若备份成功就删除本地数据文件，若备份失败则记录失败事件，并向ARM微处理器发送备份失败告警信息。作为本专利技术的进一步改进，还包括以下步骤：（7）通过移动终端，结合嵌入式Linux的远程登录服务系统，登录系统后进行相关的操作管理动作，或通过发送SMS控制信令对监控系统进行简单快速的控制，对监控系统进行维护与管理。一种实施上述方法的监控系统，其特征在于，包括ARM微处理器、监控服务器、安防监控模块、气体浓度检测模块、摄像模块、录音模块、日志系统模块、图像处理模块、通信模块、人机界面模块、存储器及移动终端，其中，所述ARM微处理器与监控服务器之间通过通信模块相互通讯，所述移动终端与ARM微处理器之间通过监控服务器连接，所述安防监控模块、气体浓度检测模块、摄像模块、录音模块、日志系统模块、图像处理模块、人机界面模块与存储器分别连接至ARM微处理器，所述安防监控模块与日志系统模块连接。作为本专利技术的进一步改进，所述通信模块为双频GSM/GPRS无线子模块，ARM微处理器通过向双频GSM/GPRS无线子模块发送AT命令实现对双频GSM/GPRS无线子模块的控制。作为本专利技术的进一步改进，还包括与ARM微处理器连接的数据管理模块、及PC机，该数据管理模块通过RJ45以太网接口与PC机连接。作为本专利技术的进一步改进，还包括与ARM微处理器连接的无线网卡模块，所述ARM微处理器集成有PCMCIA接口，该ARM微处理器通过PCMCIA接口连接至无线网卡模块。本专利技术的有益效果为：通过气体浓度检测模块实时监测废气净化室内的气体浓度，判断气体浓度是否超标；通过安防监控模块实时监控与评估废气净化室外状态，若存在异常，并开启摄像模块和录音模块，对当前废气净化室外信息进行摄像和录音记录，并进行运动目标检测，查找出目标；实现对废气净化室内外相关信息的实时监控，实现整个无人控制的废气净化过程，实现远程遥控，高效节能，监视稳定性高，数据传输安全可靠方便；采用ARM微处理器作为核心控制器，实现废气净化器各功能模块的实时有效控制，实现自动化废气净化功能。上述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于ARM的废气净化实时监控方法，其特征在于，包括以下步骤：设置废气净化实时监控系统，其包括ARM微处理器、监控服务器、安防监控模块、气体浓度检测模块、摄像模块、录音模块、日志系统模块、图像处理模块、通信模块、人机界面模块、存储器及移动终端，其中，所述ARM微处理器与监控服务器之间通过通信模块相互通讯，所述移动终端与ARM微处理器之间通过监控服务器连接，所述安防监控模块、气体浓度检测模块、摄像模块、录音模块、日志系统模块、图像处理模块、人机界面模块与存储器分别连接至ARM微处理器，所述安防监控模块与日志系统模块连接；ARM微处理器通过API接口分别访问传感器驱动程序与安防监控模块驱动程序，并分别向气体浓度检测模块与安防监控模块发送控制码及数据，气体浓度检测模块与安防监控模块响应，气体浓度检测模块采集废气净化室内气体浓度数据并回传至ARM微处理器，执行步骤（3）；同时，安防监控模块对废气净化室外的当前状态进行监控和评估，执行步骤（4）；ARM微处理器接收气体浓度数据，判断气体浓度数据是否超出预设值，若超出，则通过通信模块将气体浓度数据发送至监控服务器，再由监控服务器将气体浓度数据传输至移动终端，并显示于人机界面模块上；否则不断重复该步骤；安防监控模块对数据进行处理分析，并判断是否有异常，若有异常，安防监控模块首先向日志系统模块发送相应的异常信号，以便日志系统模块记录相应的事件，同时将异常信号回传至ARM微处理器，ARM微处理器通过API接口分别访问摄像模块驱动程序与录音模块驱动程序，并分别向摄像模块和录音模块发送控制码及数据，摄像模块和录音模块响应开启，进行摄像和录音记录当前废气净化室外信息，摄像模块和录音模块将记录到的信息回传至ARM微处理器，接着，执行步骤（5）；否则不断重复该步骤；ARM微处理器控制图像处理模块对摄像模块摄取到的每帧图像进行运动目标检测，获得运动目标检测结果；通信模块将运动目标检测结果以IP数据包的方式发送至监控服务器，再由监控服务器将运动目标检测结果传输至移动终端。...

【技术特征摘要】
1.一种基于ARM的废气净化实时监控方法，其特征在于，包括以下步骤：设置废气净化实时监控系统，其包括ARM微处理器、监控服务器、安防监控模块、气体浓度检测模块、摄像模块、录音模块、日志系统模块、图像处理模块、通信模块、人机界面模块、存储器及移动终端，其中，所述ARM微处理器与监控服务器之间通过通信模块相互通讯，所述移动终端与ARM微处理器之间通过监控服务器连接，所述安防监控模块、气体浓度检测模块、摄像模块、录音模块、日志系统模块、图像处理模块、人机界面模块与存储器分别连接至ARM微处理器，所述安防监控模块与日志系统模块连接；ARM微处理器通过API接口分别访问传感器驱动程序与安防监控模块驱动程序，并分别向气体浓度检测模块与安防监控模块发送控制码及数据，气体浓度检测模块与安防监控模块响应，气体浓度检测模块采集废气净化室内气体浓度数据并回传至ARM微处理器，执行步骤（3）；同时，安防监控模块对废气净化室外的当前状态进行监控和评估，执行步骤（4）；ARM微处理器接收气体浓度数据，判断气体浓度数据是否超出预设值，若超出，则通过通信模块将气体浓度数据发送至监控服务器，再由监控服务器将气体浓度数据传输至移动终端，并显示于人机界面模块上；否则不断重复该步骤；安防监控模块对数据进行处理分析，并判断是否有异常，若有异常，安防监控模块首先向日志系统模块发送相应的异常信号，以便日志系统模块记录相应的事件，同时将异常信号回传至ARM微处理器，ARM微处理器通过API接口分别访问摄像模块驱动程序与录音模块驱动程序，并分别向摄像模块和录音模块发送控制码及数据，摄像模块和录音模块响应开启，进行摄像和录音记录当前废气净化室外信息，摄像模块和录音模块将记录到的信息回传至ARM微处理器，接着，执行步骤（5）；否则不断重复该步骤；ARM微处理器控制图像处理模块对摄像模块摄取到的每帧图像进行运动目标检测，获得运动目标检测结果；通信模块将运动目标检测结果以IP数据包的方式发送至监控服务器，再由监控服务器将运动目标检测结果传输至移动终端。2.根据权利要求1所述的基于ARM的废气净化实时监控方法，其特征在于，所述步骤（5）中运动目标检测具体包括以下步骤：（5.1）首先采集一幅背景图像保存到内存，之后将每帧采集的图像和背景图像做差，记录下此时动态图像和背景图像相减后连续区域的像素数M；如果M小于阈值T，则证明没有运动目标侵入监视场景，用当前帧更换背景，此次判断结束；如果M大于阈值T，证明为光线突然变化或有运动目标侵入，把此图像放入一动态内存中；（5.2）继续采集第二帧图像，并把第二帧图像与背景图像进行差运算，若相减后像素数小于阈值T，则证明是瞬间的微弱的光线变化，不做任何响应；若相减后像素数大于预定值T，则把它放入另一个的动态内存种，以便进一步判断；（5.3）采集第三帧图像，并把第三帧图像与背景图像做差，记录下连续...

【专利技术属性】
技术研发人员：周梓荣，徐勇军，舒雨锋，张海鹰，
申请(专利权)人：东莞理工学院，东莞职业技术学院，广东国云环保设备有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44