【技术实现步骤摘要】
本申请涉及工控安全仿真的领域，尤其涉及一种用于工控安全的仿真光电靶标装置及其仿真方法。
技术介绍
1、工控场景仿真技术通过对实际工控系统进行建模和模拟，实现对系统的分析、优化和调试。在火力发电领域，用于工控安全的仿真光电靶标装置可以模拟各种工控系统的攻击场景，以检验系统的安全防护能力；也可以对火力发电厂的关键设备（如锅炉、螺旋传送机、汽轮机、发电机等）进行实时的监控，来确保其安全稳定运行。通过对监控系统进行仿真演练，可以为运行人员提供培训，提高运行人员的技能和应对突发状况的能力。
2、以火电厂的螺旋传送机故障监测系统为例，螺旋传送机是火力发电厂中常见的一种设备，通过叶片的转动输送煤渣等物料，叶片长期运行过程中容易发生磨损、破损等损坏，叶片损坏直接影响传送机的性能，导致故障。因此对螺旋传送机的叶片磨损进行检测是非常必要的。需要一种仿真方法，通过仿真螺旋传输机的出现故障的情况为运行人员提供培训，确保设备故障的及时诊断和处理，维护火力发电厂的安全运行。
技术实现思路
1、为了仿真螺旋传输机的出现故障的情况可以为运行人员提供培训，本申请提供用于工控安全的仿真光电靶标装置及其仿真方法。
2、第一方面，本申请提供用于工控安全的仿真光电靶标装置的仿真方法，采用如下的技术方案：
3、s1，获取叶片运行俯视角度的视频流，对所述视频流抽帧得到多张帧图像，将所述帧图像转化为灰度图像；s2，对所述灰度图像进行边缘检测得到边缘图像，对所述边缘图像进行去噪处理得到仅包含叶片
4、可选的，对所述视频流抽帧得到多张帧图像中，抽取间隔满足多项式：，其中，为抽取间隔，为叶片转速，为视频流的帧率。
5、可选的，对所述边缘图像进行去噪处理得到仅包含叶片边缘的叶片边缘图像，包括：确定边缘图像中的所述叶片边缘，将所述叶片边缘像素点标记为1，其余像素点标记为0，得到叶片边缘分割图；将所述叶片边缘分割图与所述灰度图像相乘，得到所述叶片边缘图像。
6、可选的，确定边缘图像中的所述叶片边缘，包括步骤：将同一张所述边缘图像任意一条边缘作为参照边缘，其余边缘作为目标边缘，计算所述参照边缘与每一条所述目标边缘的平行系数，平行系数满足关系式：，其中，为参照边缘与目标边缘的平行系数，为参照边缘上点到目标边缘的最小距离，为参照边缘上点到目标边缘的所有距离，为的个数；响应于所述平行系数小于0.1，则所述目标边缘与所述参照边缘为一对平行边缘，遍历所有的所述目标边缘，响应于所述目标边缘的数量与所述参照边缘的数量之和等于叶片的层数，得到全部的所述叶片边缘。
7、可选的，对所述叶片边缘图像分类处理后得到仿真图像集，包括步骤：对多张所述边缘图像进行二分类组成一个图像集合；根据聚类算法对所述图像集合进行聚类，得到仿真图像集及干扰图像，去除所述干扰图像，其中，聚类算法的输入为所述图像集合，输出的孤立点为干扰图像，聚类簇内样本个数最多的为仿真图像，生成仿真图像集；根据聚类算法对图像集合进行聚类，得到仿真图像集及干扰图像，去除干扰图像，其中，聚类算法的输入为图像集合，输出中的孤立点为干扰图像，聚类簇内样本个数最多的为仿真图像集。
8、可选的，所述聚类算法中距离函数为：，与分别为两个不同的所述叶片边缘图像的任意像素点。
9、可选的，将所述对比矩阵中的局部最大值作为故障点，包括：确定任意一个像素点为传播中心，任意一个非传播中心的像素点与传播中心组成一个传播链，所述传播链上的所有像素点的值满足下述关系式：，，其中，为成链系数，为传播链上第个像素点的值，为传播链上第个像素点的值，为附属点判断系数，响应于所述附属点判断系数为1时，则构成一个所述传播链；响应于任意一个像素点的八邻域方向上均存在所述传播链，则任意一点为所述故障点。
10、第二方面，本申请提供一种用于工控安全的仿真光电靶标装置，采用如下的技术方案：
11、一种用于工控安全的仿真光电靶标装置，包括：处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序指令，当所述计算机程序指令被所述处理器执行时实现根据上述的用于工控安全的仿真光电靶标装置的仿真方法。
12、本申请具有以下技术效果：
13、本申请以螺旋输送机的叶片磨损监测为应用场景，通过仿真螺旋传输机的出现故障的情况为运行人员提供培训，人员可以通过培训判断故障类型，提高设备故障发现的及时诊断的概率，维护火力发电厂的安全运行。
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1.一种用于工控安全的仿真光电靶标装置的仿真方法，其特征在于，包括步骤：
2.根据权利要求1所述的用于工控安全的仿真光电靶标装置的仿真方法，其特征在于，对所述视频流抽帧得到多张帧图像中，抽取间隔满足多项式：
3.根据权利要求1所述的用于工控安全的仿真光电靶标装置的仿真方法，其特征在于，对所述边缘图像进行去噪处理得到仅包含叶片边缘的叶片边缘图像，包括：
4.根据权利要求3所述的用于工控安全的仿真光电靶标装置的仿真方法，其特征在于，确定边缘图像中的所述叶片边缘，包括步骤：
5.根据权利要求1所述的用于工控安全的仿真光电靶标装置的仿真方法，其特征在于，对所述叶片边缘图像分类处理后得到仿真图像集，包括步骤：
6.根据权利要求5所述的用于工控安全的仿真光电靶标装置的仿真方法，其特征在于，所述聚类算法中距离函数为：，与分别为两个不同的所述叶片边缘图像的任意像素点。
7.根据权利要求1所述的用于工控安全的仿真光电靶标装置的仿真方法，其特征在于，将所述对比矩阵中的局部最大值作为故障点，包括：
8.一种用于工控安全
...【技术特征摘要】
1.一种用于工控安全的仿真光电靶标装置的仿真方法，其特征在于，包括步骤：
2.根据权利要求1所述的用于工控安全的仿真光电靶标装置的仿真方法，其特征在于，对所述视频流抽帧得到多张帧图像中，抽取间隔满足多项式：
3.根据权利要求1所述的用于工控安全的仿真光电靶标装置的仿真方法，其特征在于，对所述边缘图像进行去噪处理得到仅包含叶片边缘的叶片边缘图像，包括：
4.根据权利要求3所述的用于工控安全的仿真光电靶标装置的仿真方法，其特征在于，确定边缘图像中的所述叶片边缘，包括步骤：
5.根据权利要求1所述的用于工控安全的仿真光电靶标装置的仿真方法，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：张宸源，李丹，李永辉，石贤栋，朱晋民，丁忠财，
申请(专利权)人：江西科益高新技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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