港机设备中红外热成像监控的应用分析

秦玉龙

摘要：鉴于传统闭路监控系统在港机产品中的局限性和劣势，分析热成像摄像机技术+AI视频识别技术在港机产品中的应用。考虑运用成熟的热红外监控系统对港机电气房，易磨损机械部位进行24小时全天检测、预警。

关键词：港口机械;闭路监控系统CCTV;摄像头;红外热成像监控系统;

一、引言

由于港口机械一般应用在恶劣的工业环境中，且作业时间长，振动大。港机产品的电气房设备元器件易出现老化、接触不良，而造成系统的设备故障。在检查过程，因隐患因素影响，会造成设备停运，严重的会引起火灾。从实际分析，因监控设备的不完善以及人员巡检疏忽，是造成这些事故的主要因素。

因此闭路监控系统（CCTV）在港机产品中的应用就显得尤为重要。但传统的监控设备弊端也很明显：仅有静态画面的显示，没有报警装置;无法监测设备温度，对局部地区明显的过热现象不能第一时间预警;受光线影响大，对一些监控的光照盲区几乎无作用。引入红外热成像监控系统可解决这些难题。

二、红外热成像监控技术应用目的

2.1 利用红外成像检测技术+ AI视频识别对岸桥电气房、主要电机、减速箱等进行7X24小时全天候实时非接触检测，拍摄其温度场的分布、测量任何部位的温度值，AI视频识别各部件的工作状态与原始值或设定参数进行比较，据此对各种外部及内部故障进行诊断，具有实时、遥测、直观和定量测温等优点，做到对机房等温度敏感器件进行监控及预警，从而发送命令给主控PLC进行控制及上报、预警。做到实时预防，实时排除，避免安全事故发生。

2.2 紅外线摄像头不受外界光线干扰，无论是漆黑的夜晚还是在耀眼的阳光下，都能清晰成像，穿透烟雾的能力也极强，可以协助岸桥、场桥司机在特殊天气时看清作业环境。避免安全生产事故发生。

三、主要应用场合

3.1岸桥电气房故障排除预警应用：红外热成像仪采用的热成像技术，在对目标进行红外辐射过程，会通过光电转化的形式，形成图像转化，从而通过设备传输到终端。通过运用该技术，快速的探索电气设备故障因素，利于加强对于过热设备以及电路的监测能力，从而有效的避免发生故障以及火灾。使用红外热成像仪在岸桥电气房或易磨损部件处代替人作为故障检测中的应用，有利于将电气事故，机械磨损事故消灭在萌芽状态。

3.2作业区域监控应用：红外监控受到的外借干扰小，无论是在强光还是在黑暗天气都能过准确清晰的进行监测，并形成清晰图像，穿透烟雾的能力也极强，可以协助场桥、岸桥司机在特殊天气时看清作业环境。避免安全生产事故发生。

3.3 场桥滑触线监控预警应用：由于轨道吊是利用受电弓压在滑触线上取电。滑触线在港口这露天、高盐特殊环境经过日积月累的受电弓摩擦及高压、大电流火花，根据欧姆定律（P=I2R）说明了电流、电阻和功率或产生的热能之间的关系。长此以往对滑触线造成伤害或轮胎吊受电弓导体过小、连接松动或过大的电流都会产生不希望的异常热量，使电路温度升高，非常危险。部件在升温过程容易被熔化。

四、红外热成像监控系统流程图

系统运用的是计算机压缩技术，通过结合网络传输方式，能够实现精准监测，并有效的进行超温报警，自动记录图像，提高了自动巡检效率。前端可采用市场常见的KTVC测温监控，通过运用该技术，能够更加高效的加强监控灵敏度，其内部运用的高速数字化处理电路能耗低将数据进行统计，提高了成像温度检测效率，能够准确的统计出热分布图像，也利于加强温度信息管理能力，可24小时对目标实时监控。

同时，通过运用有效的平台软件，能够加强监控视频的管理，利于技术人员进行回放以及权限管理，同时该系统具备动态追踪功能，能够准确的标注全局高温度地区，可以准确的计算平均温度数值。通过多种告警算法的运用保证了监测的高效性。通过运用嵌入式DSP高速数字信号处理器加强了对于 温度计算的能力，利于准确的提取温度数据信息，从而结合有效的网络传输技术，实现了监控的实时显示，能全面的生成历史曲线，在告警过程加强了联动水平。

五、红外热成像摄像系统架构

5.1 红外全景图：能制定红外全景拼接功能，通过监控设备进行全方位扫描

通过技术拼接，实现全景图片的输出，通常该方式比电子地图更加真实，通过运用云平台自动标记功能，能够将预置点准确的在图中标记，通过预置点位置的设定，云台能自动转到标记位置，并实现了操作的简单化。通过监控观察，能直观的找到观察位置，并实时定位观察场景，实现了全方位监控。

5.2 特有空域和时域突变告警技术：该技术应用过程，通过测温软件，内部有效的嵌入6种告警算法，在特定的区域以及温度突破的地方进行检测预警，这样避免了室内温度的干扰，能够准确的对特有空域进行24小事预警，避免了发生误报问题。

5.3 温度变化趋势曲线和告警日志：软件在应用过程，能准确的记录温度变化数据，能形成趋势曲线，这样用户在统计过程提高了统计效率，能够结合日志管理加强对于监控数据的分析能力，通过告警日志，利于全面加强数据管理以及查找能力。

5.4 感兴趣目标区域检测设置：系统支持全方位的测温模式，包括点、线、矩形等模式，通过加入测温对象的形式，能精确的进行报警阈值设置，从而加强特定区域的检测效率，在设置固定区域后，系统能规避无关区域，加强了对于特定区域温度的监管能力，利于加强数据传输效率，能够准确的进行实时性监控，从而全面加强系统的稳定性。

5.5 告警管理：告警管理以自动化形式进行，通过监控画面自动进行告警，告警管理系统具有自动保存、输出打印的功能。

5.6 图像管理：图像管理能够显示所有监控头的图像信息，在监控中学能远程进行图像及视频处理，能准确的定位超温报警录像，图像管理系统便于后期分析以及进行数据统计使用。

5.7 安全管理：

安全管理是系统运行的关键，安全管理系统包括权限管理以及 相关的安全备份等，系统会根据实际数据进行记录备份，包括用户查找记录以及报警信息，都能高效的进行管理。

5.8 图像监控：图像监控是对事故的监控过程，若厂房发生超温情况，能准确的进行监测，通过结合网络技术，能将被监视的目标进行管理，并及时传输到数据中心，通过图像监控，加强了一对多、多对一的管理，通过接入报警系统，能够与监控中心实现实时通信。

5.9 报警功能：报警功能是系统运行的关键，报警过程系统将报警信息以及相关图片传输到报警平台，在超温预警过程，能有效的生成报告，并对应实时数据，报警过程能自动生成超温报告，同时也能够对巡检预置点进行数据报告。

六、结语

基于红外热成像摄像头的监控系统也存在分辨率低，成本高昂的缺陷，但对于港口机械如岸桥等重型机械，为保障码头运输的高效性，安全监控预警的优先性远高于画面高清的要求。随着红外热成像技术的愈加成熟，完善的红外热成像监控系统必能更好的为港机产品起到保驾护航的作用。

参考文献：

[1]GB/T 1987-2005《工业检测型红外热像仪》.

[2]GBT 19870-2005《工业检测型红外热像仪国家标准》.