【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及灾害预警，尤其涉及一种基于视觉处理的风机雷电灾害预警方法。
技术介绍
1、在风力发电厂自然的雷电灾害监控过程中，通常基于气象数据与环境数据采集后进行比对进行预测雷电的发生，但该类方式往往准确性不足，只针了对雷电监控与预警。而现场风机是否遭受雷击发生火灾的具体情况无法获知，常常产生判断错误或者并没有及时预判火灾发生，从而浪费现有系统资源，错过救援救灾的最佳机会，造成巨大的经济损失。
2、然而，现下判断风力发电厂是否发生雷电火灾仍旧依赖人工巡检视频监控，以便尽量及时发现火灾事故，但监控中心存在工作量与人员数量不匹配、监控人员易疲劳的问题，不能有效地在产生灾情前夕有效发现画面变化，无法做出及时而有效的判定，对提升智能化监控手段的意愿强烈同时未能有效地利用环境观测数据，浪费现有现场观测数据资源，同时，目前风电场所采用的雷电监测数据管理手段相对落后，维护管理的智能化程度低，仅单一的对雷电的发生进行预警，并没有后续风机雷击火灾发生的监测和报警系统，同时现场摄像头长期同步视频信息，其中有关火灾发生的信息并没有利用起来，浪费系统资源，不能智能地将风机雷电火灾灾害自动报警反馈给值班人员，给工业现场安全生产带来重大安全隐患。
3、因此，亟需一种基于视觉处理的风力发电机安全性雷电火灾的预防方法及装置，能够有效地及时智能化预警，自动报警，减轻人员工作量的同时精细化预测环境自然雷电中的火灾灾害，并且有效提高环境信息的利用价值，和风力发电厂的安全性。
技术实现思路
1、基
2、一种基于视觉处理的风机雷电灾害预警方法，该预警方法基于环境数据分析以及图像数据分析，其特征在于，包括以下步骤：
3、s1：通过对大气电场值进行实时监测，并将监测数据传送到数据综合处理系统，对雷云情况进行实时监测；
4、s2：设置三级雷电报警阈值，包括：
5、第一级阈值：大气电场在2kv/m到5kv/m之间；
6、第二级阈值：大气电场在5kv/m到8kv/m之间；
7、第三级阈值：大气电场不小于8kv/m；
8、s3：当大气电厂值大于第二级阈值和第三级阈值后，启动图像处理，判断是否有雷电火灾发生，其中，
9、所述图像处理包括烟雾图像分析、火焰灰度值分析；
10、s4：基于变量count函数，结合烟雾图像分析以及火焰灰度值分析的分析结果，判断监控现场是否有构成火灾的危险。
11、进一步的，所述大气电场值包括大气电场强度的大小和方向，且大气电场值通过大气电场仪测得。
12、进一步的，所述第一级阈值预示大气电场正在增强；第二级阈值预示大气电场持续增强并且雷闪概率急速增加；第三级阈值预示未来5min～30min内雷电发生。
13、进一步的，所述烟雾图像分析具体包括：
14、s31：烟雾数据分析；
15、s32：火焰灰度值分析。
16、5.根据权利要求4所述的一种基于视觉处理的风机雷电灾害预警方法，其特征在于，所述s31的烟雾分析包括：
17、s311：烟雾面积增长分析，
18、随着烟雾的增多，烟雾区域的像素量表现出增长特性，计算方法为：
19、
20、其中，t是统计的周期，st和st-1为第t帧、第t-1帧的疑似烟雾区域面积，g为平均增长率，当g在预定范围gt∈[0.05,0.2]内，则该特征分析输出为真，否则为假；
21、s312：烟雾圆形度分析，
22、圆形度计算方法为：
23、
24、其中，c为圆形度，取值4π为直观结果，lt为第t帧中疑似烟雾区域的周长，st为第t帧中疑似烟雾区域的面积，圆形度c在设置的范围ct∈[3,40]内，则该特征分析结果输出为真，否则为假；
25、s313：烟雾位移度分析，
26、分析烟雾出现后，烟雾主体在相邻帧间的面积重合程度，具体为：
27、
28、s(t,j)和s(t-1,j)分别表示第t和t-1帧中第j个连续的疑似烟雾区域面积，sm表示包含该两帧中第j个连续疑似烟雾区域的最小外接矩形的面积，当d大于阈值dt＝0.5时，则该特征分析输出为真。
29、进一步的，所述s32的火焰灰度值分析包括：
30、s321：获取连续拍摄的两帧中含有火焰或烟雾的区域；
31、s322：计算连续两帧对应区域的灰度值；
32、s323：当灰度值平均值大于设定的阈值gf时，输出为真，否则为假。
33、进一步的，所述连续两帧对应区域的灰度值设为mt和mt-1，mt和mt-1分别是当前帧和前一帧中相对应区域的灰度值，该灰度值为区域内中心点处地像素的灰度值，计算连续两帧间火焰或烟雾的灰度值平均值β，计算公式为：
34、
35、若灰度值平均值β大于阈值gf，则该特征分析结果输出为真，否则为假。
36、进一步的，所述变量count函数初始值为0，计算公式为：
37、
38、当连续五帧的3个烟雾数据分析结果均为真，且火焰灰度值大于阈值gf时，count函数自增1，若count函数＝5时，则判定监控现场具有构成火灾的危险。
39、进一步的，所述count函数＝5时，判定监控现场具有构成火灾的危险，对监控现场进行公开火灾警报，所述count函数不达标时，判定监控现场暂不构成火灾的危险，在监控后台进行火情警告提示，提醒负责人员进行及时确认和扑灭处理。
40、本专利技术的有益效果：
41、本专利技术，实时接收监测装置传输的监测数据，具有信息采集、分析、处理、判断功能，并将信息反馈给用户。
42、本专利技术，无需长期人员值班，自动根据视觉处理结果，对区域内发生的雷电火灾进行报警；降低判断错误概率或者减少并没有及时预判火灾发生的现象发生，充分利用现有系统图像资源，提供救援救灾的最佳机会，减少经济损失。
43、本专利技术，摄像头等装置成熟，系统人工以及安装成本不高，二大类判决过程，存在不同类阈值数据；因此，上述多个判决过程构成本专利技术的基于视觉处理的安全性灾害预防方法，判决过程缺一不可，各个判决过程构成了本专利技术中对灾害的精细化预测进程，能够精细化管理进程并提高数据利用率。
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1.一种基于视觉处理的风机雷电灾害预警方法，该预警方法基于环境数据分析以及图像数据分析，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于视觉处理的风机雷电灾害预警方法，其特征在于，所述大气电场值包括大气电场强度的大小和方向，且大气电场值通过大气电场仪测得。
3.根据权利要求2所述的一种基于视觉处理的风机雷电灾害预警方法，其特征在于，所述第一级阈值预示大气电场正在增强；第二级阈值预示大气电场持续增强并且雷闪概率急速增加；第三级阈值预示未来5min～30min内雷电发生。
4.根据权利要求3所述的一种基于视觉处理的风机雷电灾害预警方法，其特征在于，所述烟雾图像分析具体包括：
5.根据权利要求4所述的一种基于视觉处理的风机雷电灾害预警方法，其特征在于，所述S31的烟雾分析包括：
6.根据权利要求5所述的一种基于视觉处理的风机雷电灾害预警方法，其特征在于，所述S32的火焰灰度值分析包括：
7.根据权利要求6所述的一种基于视觉处理的风机雷电灾害预警方法，其特征在于，所述连续两帧对应区域的灰度值设为Mt和Mt
8.根据权利要求7所述的一种基于视觉处理的风机雷电灾害预警方法，其特征在于，所述变量Count函数初始值为0，计算公式为：
9.根据权利要求8所述的一种基于视觉处理的风机雷电灾害预警方法，其特征在于，所述Count函数＝5时，判定监控现场具有构成火灾的危险，对监控现场进行公开火灾警报，所述Count函数不达标时，判定监控现场暂不构成火灾的危险，在监控后台进行火情警告提示，提醒负责人员进行及时确认和扑灭处理。
...【技术特征摘要】
1.一种基于视觉处理的风机雷电灾害预警方法，该预警方法基于环境数据分析以及图像数据分析，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于视觉处理的风机雷电灾害预警方法，其特征在于，所述大气电场值包括大气电场强度的大小和方向，且大气电场值通过大气电场仪测得。
3.根据权利要求2所述的一种基于视觉处理的风机雷电灾害预警方法，其特征在于，所述第一级阈值预示大气电场正在增强；第二级阈值预示大气电场持续增强并且雷闪概率急速增加；第三级阈值预示未来5min～30min内雷电发生。
4.根据权利要求3所述的一种基于视觉处理的风机雷电灾害预警方法，其特征在于，所述烟雾图像分析具体包括：
5.根据权利要求4所述的一种基于视觉处理的风机雷电灾害预警方法，其特征在于，所述s31的烟雾分析包括：
6.根据权利要求5所述的一种基于视觉处理...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕彬，熊圣新，任春晖，傅毓斐，黄胜鑫，陈维江，向念文，田鹏坤，秦呈呈，胡宾，王志强，郑梓萌，李典航，
申请(专利权)人：中船海装风电有限公司，
类型：发明
国别省市：
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