一种基于无线感知与图像识别的漏水监测系统技术方案

本发明专利技术提供的一种基于无线感知与图像识别的漏水监测系统，涉及智能检测领域。本发明专利技术将无线感知技术与图像识别技术相结合，无线感知监测单元消耗算力小，监测区域大；图像监测单元消耗算力大，但是监测准确度高，适合局部事态监测；在日常监测时，通过无线感知监测单元进行初步筛查，当初筛发生漏水时，再调用图像监测单元对局部图像监测节点进行漏水图像监测，从而保证漏水监测的准确率，以低算力硬件提供精准、广泛且持久的漏水监测服务；还对MAC层进行交互设计，达到快速感知与响应的目的，现有节点的管理往往是点对点式的，缺乏网络之间的连接标准，若采用点对点的传统模型，无法做到快速响应。无法做到快速响应。无法做到快速响应。

【技术实现步骤摘要】
一种基于无线感知与图像识别的漏水监测系统


[0001]本专利技术涉及智能检测领域，尤其涉及一种基于无线感知与图像识别的漏水监测系统。

技术介绍

[0002]随着社会的发展，我国正在大力推进新能源体系的建设，其中，水力发电作为一种清洁无污染，且能再生的发电源，具备广阔的发展与推广空间。但是，水力发电站，特别是大型水力发电站通常需要对大量设备和区域进行监测与维护，其安全稳定运行不仅关系电力系统的供电可靠性，更关系国民经济的发展。定期对水电站设备开展巡视、维护、检修，及时对故障设备开展应急抢修是保证水电站安全稳定运行的重要手段。
[0003]水电厂区域作为关系整体安全的最重要节点，我们需要对其进行实时监测，其中，漏水作为高危险等级的危险事件，一方面我们需要严格杜绝漏水事件发生，另一方面，我们需要严格的漏水监测体系，在发生漏水时能及时准确地发觉漏水事件的发生，并迅速做出反应，将漏水事件排除，从而解除高危危险事件。
[0004]现有针对水电厂区域内的滴水监测是通过摄像头和工业电视对现场进行展示来实现的，由相关工作人员进行全天候值守，并实时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于无线感知与图像识别的漏水监测系统，其特征在于，在各漏水监测区域设置有若干无线感知节点与若干图像监测节点，并对应设置有中央服务器；所述无线感知节点的无线感知区域与图像监测节点的图像监测区域一一对应，并分别与中央服务器电性连接；所述无线感知节点用于向感知区域发射无线信号，实时接收返回信号，并解析返回信号的信道状态信息(CSI)；所述图像监测节点通过监测摄像头采集图像监测区域内的实时监测图像；所述中央服务器设置有无线感知监测单元、图像监测单元和漏水报警单元；所述无线感知监测单元用于接收无线感知节点发送的信道状态信息(CSI)，并进行漏水无线感知监测；所述图像监测单元用于接收图像监测节点的实时监测图像，并进行漏水图像监测；所述漏水报警单元用于在中央服务器监测到发生漏水时执行漏水报警。2.根据权利要求1所述的一种基于无线感知与图像识别的漏水监测系统，其特征在于，所述中央服务器通过无线感知监测单元对漏水监测区域进行常态监测，所述中央服务器通过图像监测单元对漏水监测区域进行事态监测；在执行漏水监测时，无线感知节点与图像监测节点均将信道状态信息(CSI)、实时监测图像实时上传至中央服务器；所述无线感知监测单元对信道状态信息(CSI)实时监控初筛，并进行漏水无线感知监测，若感知到发生漏水则执行漏水图像监测，若未感知到发生漏水则持续漏水无线感知监测；所述图像监测单元在漏水无线感知监测反馈发生漏水时，复筛启动，并进行漏水图像监测，若仍感知到发生漏水，则通过漏水报警单元执行漏水报警；若未感知到发生漏水，则通知运维人员检查信道状态信息(CSI)进行事件排查。3.根据权利要求1所述的一种基于无线感知与图像识别的漏水监测系统，其特征在于，所述无线感知节点采用WIFI感知模块，包括WIFI信号发射器、WIFI信号接收器、信道状态解析器、通信模块和MCU控制单元，所述MCU控制单元分别与WIFI信号发射器、WIFI信号接收器、信道状态解析器电性连接，所述MCU控制单元通过通信模块与中央服务器建立有线数据连接。4.根据权利要求1所述的一种基于无线感知与图像识别的漏水监测系统，其特征在于，所述无线感知监测单元是基于机器学习的CSI分类模型，所述CSI分类模型通过带有标注的CSI数据集训练得到，所述CSI数据集包括标注为漏水的CSI漏水数据和标注为未漏水的CSI正常数据；所述CSI数据集通过数据采集、数据预处理、特征提取和数据分类得到，其中，数据采集通过WIFI感知模块得到，并使用OFDM对信道各子载波进行细粒描述；所述数据预处理包括异常点去除、滤波去噪和载波切割；所述特征提取通过选择特征子载波进行；所述数据分类通过人工标注进行，所述CSI分类模型选择支持向量机算法。5.根据权利要求1所述的一种基于无线感知与图像识别的漏水监测系统，其特征在于，所述图像监测单元是基于机器学习的图像分类模型，所述图像分类模型通过漏水图像数据集训练得到，所述漏水图像数据通过数据采集、数据预处理、特征提取和数据分类得到，其中，通过图像监测节点进行数据采集，并根据设定的帧差选择视频流中特定图片，由特定图片对应相邻图片进行帧差对比，提取动态特征，获得帧差特征图；所述数据预处理包括异常抖动去除、图像二值化、中值滤波、形态学运算和异常帧过滤排除，得到正常帧差特征图；所述特征提取通过人工勾勒进行，对正常帧差特征图进行特征轮廓勾勒，排除异常轮廓，得到
动态特征轮廓；所述数据分类通过动态特征轮廓训练分类器进行。6.根据权利要求1所述的一种基于无线感知与图像识别的漏水监测系统，其特征在于，在各无线感知节点中部署有MAC层控制程序Application；所述MAC层包括MAC层管理实体MLME和站管理实体SME；当启动漏水无线感知监测时，所述Application通过向站管理实体SME发送sensing_start命令；站管理实体SME根据sensing_start命令，执行漏水无线感知监测；所述sensing_start命令包括(EventIDs，period)；所述EventIDs填写危险事件感知对应的业务代码，通过业务代码即能告知需要进行感知的危险事件；period为周期性测量参数，通过period设置感知的危险事件周期检测的时长，其中，所述危险事件感知为漏水无线感知监测。7.根据权利要求6所述的一种基于无线感知与图像识别的漏水监测系统，其特征在于，当执行危险事件感知进程时，危险事件感知进程发送MLME
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SENSMEARUREMENT.request原语给MLME；所述MLME
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SENSMEARUREMENT.request原语，包括PeerSTAAddress参数和Measurement configuration参数；所述PeerSTAAddress参数用于设置参与危险事件感知的设备的地址；所述Measurement configuration参数用于测量配置，所述Measurement configuration参数包括Measurement control参数、Periodical profile参数和Event profile参数；所述Measurement control参数用于设置测量控制，包括Measurement ID参数、Measurement type参数和M
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band参数；所述Measurement ID参数用于标识当前无线感知测量进程；所述Measurement type参数用于设置测量模式，包括基于周期的periodical模式和基于危险事件的event
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based模式；设置为“periodical”时，表示根据定义的周期上报结果；设置为“event
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based”时，表示根据定义的危险事件上报结果；M
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band参数用于设置执行测量的频段，包括5Ghz，6Ghz，60Ghz；所述Periodical profile用于设置在periodical模式下的周期性测量参数，包括Report Interval参数、Max Number参数和Report item项；所述Report Interval参数用于设置发送报告的间隔；所述Max Number参数用于设置发送报告的数量；所述Report item项用于设置报告项；所述Event profile参数用于设置在event
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based模式下的危险事件测量参数，包括Event ID和Threshold，所述Event ID包括Event 1至Event N，对应代表一个或多个危险事件；根据application发送的参数进行设置，Event ID在本地预先设置，根据application发送的参数查询本地信息，包含在此信息元中；所述Threshold用于设置危险事件判断的条件，其中，所述报告项包括Distance距离、Azimuth方位、Location位置、CSI Message信道状态信息、Presence/absence是否在线。8.根据权利要求7所述的一种基于无线感知与图像识别的漏水监测系统，其特征在于，所述MLME接收到MLME
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SENSMEARUR...

【专利技术属性】
技术研发人员：周波，刘江涛，张翅飞，吴宏宇，廖森，杜东伟，
申请(专利权)人：四川华能宝兴河水电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：