一种供热管网运行状态智能监测系统技术方案

本发明专利技术涉及图像处理技术领域，具体涉及一种供热管网运行状态智能监测系统。该系统通过分析供热管热力图像中的热力值变化方向的混乱度将非平缓变化区域进行区域分割，获得类别区域。在类别区域内进行局部分析，根据类别区域内的热力值变化混乱度和温度扩散特征异常度获得泄露概率。根据泄露概率获得各个类别区域的增强系数，进而对不同类别区域进行针对性增强，获得增强供热管热力图像。根据增强供热管热力图像对泄露位置进行监测与识别。本发明专利技术通过考虑热力值变化特征和温度扩散特征确定局部区域的泄露概率，进而实现对局部区域的针对性增强，根据增强后的图像实现对泄露位置的准确监测与识别。准确监测与识别。准确监测与识别。

【技术实现步骤摘要】
一种供热管网运行状态智能监测系统


[0001]本专利技术涉及图像处理
，具体涉及一种供热管网运行状态智能监测系统。

技术介绍

[0002]在城市供热系统中，采用管网方式将锅炉产生的热量传递给连接的每一个换热站，进行换热后将热量向地区内各个位置的用户传输。管网会因为锈蚀、老化、突发性自然灾害以及人为破坏等因素造成管道泄漏，管网泄露若不及时发现处理，不仅会造成经济损失，而且会危机人身安全。
[0003]在现有技术中，可通过红外成像的原理获得管网的热力信息图，可通过热力信息图中表现的异常热力信息确定泄露位置。但是在图像采集过程中容易收到外部环境的影响，导致热力信息图上的对比度较低，细节分辨力不强，进而导致无法准确监测出泄露位置。传统图像增强算法对整张图像进行全局增强，且增强系数的选取固定，无法根据异常热力信息的分布进行针对性的增强，进而忽略掉细节的异常信息，导致泄露监测出现误差。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术中对供热管网热力图像增强效果不好的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种供热管网运行状态智能监测系统，所采用的技术方案具体如下：本专利技术提供了一种供热管网运行状态智能监测系统，所述系统包括：供热管热力图像分割模块，用于获取供热管热力图像，根据所述供热管热力图像中每个像素点的热力值变化向量分割出非平缓变化区域；获得所述非平缓变化区域中每个像素点在预设第一邻域范围内的热力值变化方向的第一混乱度；在所述非平缓变化区域中对所述第一混乱度进行分类，获得对应的类别区域；区域分析模块，用于根据每个所述类别区域内的热力值分布和所述第一混乱度获得第一泄露指标；获得每个所述类别区域内所有像素点在相同扩散距离下的扩散热力值分布混乱度；根据每个所述类别区域内的热力值变化幅度和所述扩散热力值分布混乱度获得第二泄露指标；根据所述第一泄露指标和所述第二泄露指标获得每个所述类别区域的泄露概率；图像增强模块，用于根据所述泄露概率获得每个所述类别区域的增强系数，根据所述增强系数对每个所述类别区域进行增强，获得增强供热管热力图像；监测模块，用于根据所述增强供热管热力图像对泄露位置进行监测识别。
[0005]进一步地，所述根据所述供热管热力图像中每个像素点的热力值变化向量分割出非平缓变化区域包括：利用大津阈值分割算法对所述供热管热力图像进行分割，获得高温区域；统计高温区域中每个像素点在预设第二邻域范围内各个方向下的子热力值变化向量，将所述子热力值变化向量合并获得热力值变化向量；将非0向量的所述热力变化向量对应的像素点作为非平缓变化区域像素点，所述非平缓变化区域像素点构成所述非平缓变化区域。
[0006]进一步地，所述第一混乱度的获取方法包括：在所述非平缓变化区域中，以每个像素点在预设第一邻域范围内所有像素点的热力值变化方向对应角度的方差作为所述第一混乱度。
[0007]进一步地，所述类别区域的获取方法包括：根据所述第一混乱度对所述非平缓变化区域进行超像素分割，每个超像素块为一个所述类别区域。
[0008]进一步地，所述第一泄露指标的获取方法包括：获得所述类别区域内热力值直方图的峰度；获得所述类别区域内所有像素点的所述第一混乱度的平均第一混乱度；根据所述峰度与所述平均第一混乱度获得所述第一泄露指标；所述峰度与所述平均第一混乱度均与所述第一泄露指标呈正相关。
[0009]进一步地，所述扩散热力值分布混乱度的获取方法包括：将所述类别区域内的像素点按照像素值进行降序排序，获得像素值序列；在所述像素值序列中选取前预设比例的像素点作为参考像素点；获得所有所述参考像素点沿着对应热力值变化方向到类别区域边界的平均距离；以所述平均距离作为所述扩散距离；获得每个参考像素点在对应所热力值变化方向下所述扩散距离位置处的初始扩散像素点；以在所述类别区域内的所述初始扩散像素点作为扩散像素点，以所述扩散像素点的热力值的方差作为所述扩散热力值分布混乱度。
[0010]进一步地，所述第二泄露指标的获取方法包括：以所述参考像素点的热力值极差作为所述热力值变化幅度；将所述热力值变化幅度通过预设调整系数调整后进行负相关映射并归一化，获得泄露扩散权重；将所述泄露扩散权重与所述扩散热力值分布混乱度相乘，将乘积归一化，获得所述第二泄露指标。
[0011]进一步地，所述第一泄露指标和所述第二泄露指标均与所述泄露概率呈正相关。
[0012]进一步地，所述增强供热管热力图像的获取方法包括：将所述泄露概率归一化后与常数1相加，获得锐化系数；根据所述锐化系数使用拉普拉斯锐化算法将对应所述类别区域进行增强，获得所述增强供热管热力图像。
[0013]进一步地，所述根据所述增强供热管热力图像对泄露位置进行监测识别包括：将所述增强供热管热力图像输入预先训练好的泄露点识别网络中，获得泄露点位置。
[0014]本专利技术具有如下有益效果：本专利技术根据供热管热力图像中像素点的热力值变化向量分割出非平缓变化区域，非平缓变化区域为存在异常热力值变化的区域，因此存在泄露点的概率较大，因此在后续增强过程中仅针对非平缓变化区域进行增强，节省系统算力。进一步根据热力值变化方向获得第一混乱度并进行分类，获得类别区域。在后续过程中，针对每个类别区域中的信息获得类别区域的泄露概率，实现对图像的局部分析。在局部分析过程中，考虑到区域内信息的分布特征获得第一泄露指标，根据温度扩散的原理，通过扩散热力值分布混乱度获得第二泄露指标，第一泄露指标和第二泄露指标能够共同表示区域内的热力值分布与扩散特征，因此获得的泄露概率能够准确表示对应区域内存在异常信息的概率，进而通过增强系数实现对区域针对性的增强。增强供热管热力图像中包含清楚的热力值分布信息，可直接利用
增强供热管热力图像对泄露位置进行监测并进行识别。本专利技术通过分析热值变化信息的分布和温度扩散的特征获得局部区域的泄露概率，进而获得每个局部区域的增强系数，实现对热力图像的针对性增强，增强图像中的对比度，提高泄露位置监测识别的准确性。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
[0016]图1为本专利技术一个实施例所提供的一种供热管网运行状态智能监测系统框图；图2位本专利技术一个实施例所提供的一种供热管热力图像示意图。
具体实施方式
[0017]为了更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术提出的一种供热管网运行状态智能监测系统，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。在下述说明中，不同的“一个实施例”或“另一个实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。
[0018]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的技本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种供热管网运行状态智能监测系统，其特征在于，所述系统包括：供热管热力图像分割模块，用于获取供热管热力图像，根据所述供热管热力图像中每个像素点的热力值变化向量分割出非平缓变化区域；获得所述非平缓变化区域中每个像素点在预设第一邻域范围内的热力值变化方向的第一混乱度；在所述非平缓变化区域中对所述第一混乱度进行分类，获得对应的类别区域；区域分析模块，用于根据每个所述类别区域内的热力值分布和所述第一混乱度获得第一泄露指标；获得每个所述类别区域内所有像素点在相同扩散距离下的扩散热力值分布混乱度；根据每个所述类别区域内的热力值变化幅度和所述扩散热力值分布混乱度获得第二泄露指标；根据所述第一泄露指标和所述第二泄露指标获得每个所述类别区域的泄露概率；图像增强模块，用于根据所述泄露概率获得每个所述类别区域的增强系数，根据所述增强系数对每个所述类别区域进行增强，获得增强供热管热力图像；监测模块，用于根据所述增强供热管热力图像对泄露位置进行监测识别。2.根据权利要求1所述的一种供热管网运行状态智能监测系统，其特征在于，所述根据所述供热管热力图像中每个像素点的热力值变化向量分割出非平缓变化区域包括：利用大津阈值分割算法对所述供热管热力图像进行分割，获得高温区域；统计高温区域中每个像素点在预设第二邻域范围内各个方向下的子热力值变化向量，将所述子热力值变化向量合并获得热力值变化向量；将非0向量的所述热力变化向量对应的像素点作为非平缓变化区域像素点，所述非平缓变化区域像素点构成所述非平缓变化区域。3.根据权利要求1所述的一种供热管网运行状态智能监测系统，其特征在于，所述第一混乱度的获取方法包括：在所述非平缓变化区域中，以每个像素点在预设第一邻域范围内所有像素点的热力值变化方向对应角度的方差作为所述第一混乱度。4.根据权利要求1所述的一种供热管网运行状态智能监测系统，其特征在于，所述类别区域的获取方法包括：根据所述第一混乱度对所述非平缓变化区域进行超像素分割，每个超像素块为一个所述类别区域。5.根据权利要求1所述的一种供热管网运行...

【专利技术属性】
技术研发人员：王强，郭荣岭，彭建楹，
申请(专利权)人：山东齐芯智控科技有限公司，
类型：发明
国别省市：