集成式火箭X贮动力系统状态监测与图像分析系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种集成式火箭X贮动力系统状态监测与图像分析系统及方法，主要解决现有监测系统在进行X贮动力系统状态监测时，需要建立较为复杂的位移、应变测量系统，安装很多传感器并铺设电缆，而且除传感器安装部位范围外，无法对其余部位进行全方位的数据采集和分析，且无法进行推进剂泄露和锈蚀状态监测的技术问题。该系统包括声光报警模块、计算机、数据存储系统、显示装置、多个光源、多个存贮台、多个监测标志物、多个工业相机、多个导轨、多个光纤收发装置。设置的多个工业相机及多个导轨可获取X贮动力系统表面表面图像信息，计算机中图像分析软件对获取的表面图像信息进行处理，对X贮动力系统表面状态变化进行实时监测。对X贮动力系统表面状态变化进行实时监测。对X贮动力系统表面状态变化进行实时监测。

【技术实现步骤摘要】
集成式火箭X贮动力系统状态监测与图像分析系统及方法


[0001]本专利技术涉及一种表面状态监测与图像分析系统及方法，具体涉及一种集成式火箭X贮动力系统状态监测与图像分析系统及基于该系统的方法。

技术介绍

[0002]火箭X贮动力系统需加注燃料后长期贮存，其贮存周期在整个生命周期中占据绝大部分，推进剂燃料易燃、剧毒，一旦泄露，对人员和产品伤害极大；火箭X贮动力系统在其规定的贮存周期内，要保证火箭X贮动力系统经贮存之后的可用性，其前提就是保证火箭X贮动力系统在贮存期间的可靠性。
[0003]在火箭X贮动力系统贮存期间，需要对火箭X贮动力系统表面状态进行监测，确保火箭X贮动力系统安全稳定。根据火箭X贮动力系统存贮时间长和特殊的安全性要求，需要监测系统能够长时间连续工作、具有高可靠性和准确的分辨和识别能力，在长时间连续工作的情况下能够自动监测火箭X贮动力系统的表面状态变化(表面锈蚀、裂痕、形变及位移)和环境变化(推进剂泄露)，并自动生成外观状态评估报告；监测系统能够实时更新拍摄到的图像并根据图像检测产品可能出现的问题，将火箭X贮动力系统当前状态以曲线和文字的形式更新到监测系统中，若火箭X贮动力系统发生形变、泄露、裂缝和腐蚀缺陷时，监测系统能够及时产生报警提示，提示操作人员进行人工二次检查，并且此报警信息在网络允许的情况下，能够实现远程显示及确认。
[0004]然而，现有监测系统在进行X贮动力系统状态监测时，需要建立较为复杂的位移、应变测量系统，安装很多传感器并铺设电缆，而且除传感器安装部位范围外，无法对其余部位进行全方位的数据采集和分析，且无法进行推进剂泄露和锈蚀状态监测。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是解决现有监测系统在进行X贮动力系统状态监测时，需要建立较为复杂的位移、应变测量系统，安装很多传感器并铺设电缆，而且除传感器安装部位范围外，无法对其余部位进行全方位的数据采集和分析，且无法进行推进剂泄露和锈蚀状态监测的技术问题，而提供集成式火箭X贮动力系统状态监测与图像分析系统及方法。
[0006]为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：
[0007]一种集成式火箭X贮动力系统状态监测与图像分析系统，该集成式火箭X贮动力系统包括多台X贮动力系统；
[0008]其特殊之处在于：
[0009]包括声光报警模块、计算机、数据存储系统、显示装置、多个光源、多个存贮台、多个监测标志物、多个工业相机、多个导轨、多个光纤收发装置；
[0010]多个所述监测标志物用于分别粘贴在X贮动力系统不同高度的表面；每台X贮动力系统对应设置有一个光源，所述光源与计算机电连接，用于控制光源在光线较暗时补偿X贮动力系统表面的亮度；
[0011]每台X贮动力系统对应一个存贮台，所述存贮台用于放置X贮动力系统；每台X贮动力系统对应设置有N个导轨，N≥3，N个所述导轨均匀设置于对应X贮动力系统的周围，所述导轨的下端安装于存贮台上；
[0012]每个所述导轨上安装有一个工业相机，所述工业相机可沿对应导轨长度方向在对应X贮动力系统高度范围内移动；所述工业相机的控制端与计算机电连接，用于控制工业相机在预设拍摄点位和预设时间获取对应X贮动力系统的表面图像信息；
[0013]N个所述工业相机的输出端与一个光纤收发装置电连接，多个所述光纤收发装置分别与计算机电连接，用于通过存储于计算机中的图像分析软件对获取的表面图像信息进行检测分析，获取每台X贮动力系统的表面状态信息；
[0014]所述数据存储系统与计算机电连接，用于对表面状态信息进行存储；
[0015]所述显示装置与计算机电连接，用于显示每台X贮动力系统的表面状态信息；
[0016]所述声光报警模块与计算机电连接，用于根据获取的X贮动力系统的表面状态信息选择是否发出声光警报。
[0017]进一步地，每台X贮动力系统对应设置有4个导轨。
[0018]进一步地，还包括有运行支架；
[0019]所述运行支架安装于存贮台上，所述导轨固定连接于运行支架上。
[0020]进一步地，所述光源包括多个灯管；
[0021]每个导轨对应一个灯管，所述灯管沿导轨长度方向安装于运行支架上。
[0022]进一步地，所述工业相机通过云台安装于导轨上。
[0023]进一步地，所述工业相机外罩设有防尘防爆机壳。
[0024]同时，本专利技术还提供了一种集成式火箭X贮动力系统状态监测与图像分析方法，基于集成式火箭X贮动力系统状态监测与图像分析系统，其特殊之处在于，包括以下步骤：
[0025]步骤1、通过计算机控制N个工业相机按照预设移动方式沿导轨移动，在预设位置对X贮动力系统表面进行拍照，获取预设拍摄点位处X贮动力系统的表面图像信息；
[0026]步骤2、N个工业相机通过一个光纤收发装置将获取的N个表面图像信息发送至计算机中；
[0027]步骤3、计算机运行图像分析软件对N个表面图像信息进行图像数字化、图像预处理、图像融合及拼接、图像分析处理，获取一个X贮动力系统的表面状态信息，并对该表面状态信息进行暂存；
[0028]步骤4、计算机根据表面状态信息判断是否存在异常，若否，则不向声光报警模块发出信号；若是，则向声光报警模块发出信号，声光报警模块发出警报提醒工作人员进行人工检测；同时，计算机将获取的表面状态信息发送至显示装置进行显示、发送至数据存储系统进行存储，完成一次X贮动力系统表面状态监测；
[0029]步骤5、计算机间隔预设存储时间后将该时间段内获取的所有表面状态信息发送至外部总服务器进行存储；
[0030]间隔预设监测时间后，执行步骤1至步骤4进行下一次X贮动力系统表面状态监测，直至完成X贮动力系统贮存周期内的监测任务。
[0031]进一步地，在步骤3中，所述图像分析处理具体包括：
[0032]a)形变和位移监测；
[0033]通过提取表面图像信息中X贮动力系统上有代表性的离散点和监测标志物的变化来检测X贮动力系统是否发生形变；通过提取X贮动力系统上的监测标志物与基准点之间的距离来检测X贮动力系统是否发生位移；
[0034]b)推进剂泄露监测；
[0035]通过表面图像信息中的颜色是否有异常变化来检测X贮动力系统是否存在推进剂泄露；
[0036]c)裂痕和锈蚀监测；
[0037]使用SVM二分类器处理表面图像信息来检测X贮动力系统是否存在裂痕和锈蚀。
[0038]进一步地，所述预设监测时间为2小时；
[0039]所述预设存储时间为24小时。
[0040]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0041]1、本专利技术通过设置的多个工业相机及多个导轨可以获取X贮动力系统表面各个位置的表面图像信息，通过存储于计算机中的图像分析软件对获取的表面图像信息进行处理，获得表面状态信息，确保在X贮动力系统长期贮存期间，对X贮动力系统表面状态变化(锈蚀及裂痕、形变及位移)和环境变化(本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集成式火箭X贮动力系统状态监测与图像分析系统，该集成式火箭X贮动力系统包括多台X贮动力系统(01)；其特征在于：包括声光报警模块、计算机、数据存储系统、显示装置、多个光源(5)、多个存贮台(1)、多个监测标志物(6)、多个工业相机(2)、多个导轨(3)、多个光纤收发装置；多个所述监测标志物(6)用于分别粘贴在每台X贮动力系统(01)不同高度的表面；每台X贮动力系统(01)对应设置有一个光源(5)，所述光源(5)与计算机电连接，用于控制光源(5)在光线较暗时补偿X贮动力系统(01)表面的亮度；每台X贮动力系统(01)对应一个存贮台(1)，所述存贮台(1)用于放置X贮动力系统；每台X贮动力系统(01)对应设置有N个导轨(3)，N≥3，N个所述导轨(3)均匀设置于对应X贮动力系统(01)的周围，所述导轨(3)的下端安装于存贮台(1)上；每个所述导轨(3)上安装有一个工业相机(2)，所述工业相机(2)可沿对应导轨(3)长度方向在对应X贮动力系统(01)高度范围内移动；所述工业相机(2)的控制端与计算机电连接，用于控制工业相机(2)在预设拍摄点位和预设时间获取对应X贮动力系统(01)的表面图像信息；N个所述工业相机(2)的输出端与一个光纤收发装置电连接，多个所述光纤收发装置分别与计算机电连接，用于通过存储于计算机中的图像分析软件对获取的表面图像信息进行检测分析，获取每台X贮动力系统(01)的表面状态信息；所述数据存储系统与计算机电连接，用于对工业相机(2)获取的表面图像信息进行存储；所述显示装置与计算机电连接，用于显示每台X贮动力系统(01)的表面状态信息；所述声光报警模块与计算机电连接，用于根据获取的X贮动力系统(01)的表面状态信息选择是否发出声光警报。2.根据权利要求1所述的集成式火箭X贮动力系统状态监测与图像分析系统，其特征在于：每台X贮动力系统(01)对应设置有4个导轨(3)。3.根据权利要求2所述的集成式火箭X贮动力系统状态监测与图像分析系统，其特征在于：还包括有运行支架(4)；所述运行支架(4)安装于存贮台(1)上，所述导轨(3)固定连接于运行支架(4)上。4.根据权利要求3所述的集成式火箭X贮动力系统状态监测与图像分析系统，其特征在于：所述光源(5)包括多个灯管；每个导轨(3)对应一个灯管，所述灯管沿导轨(3)长度方向安装于运行支架(4)上。5.根据权利要求4所述的集成式火箭X贮动力系统状态监测与图像...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘英元，宋世刚，刘晓娜，丁佳伟，章萌，李万杰，
申请(专利权)人：西安航天动力试验技术研究所，
类型：发明
国别省市：