基于双光谱的煤堆温度智能监测方法、系统、设备及介质技术方案

本发明专利技术属于智能监测领域，公开了一种基于双光谱的煤堆温度智能监测方法、系统、设备及介质，包括根据煤场各采集视角下的可见光图像和红外图像，通过预设的煤堆识别语义分割模型，得到煤场各采集视角下的煤堆区域识别结果；根据煤场的分区信息以及各采集视角下的煤堆区域识别结果和红外图像，得到煤场各采集视角下的各分区煤堆表面温度；根据煤场的环境数据和各采集视角下的各分区煤堆表面温度，通过预设的煤堆内外部温度关系拟合函数，得到煤场各采集视角下的各分区煤堆内部温度并整合，得到煤场的各分区煤堆内部温度。采用可见光图像与红外图像实现对煤堆区域的精准提取，提高监测精度，做到对危险情况的及时发现，降低误报情况的发生。情况的发生。情况的发生。

【技术实现步骤摘要】
基于双光谱的煤堆温度智能监测方法、系统、设备及介质


[0001]本专利技术属于智能监测领域，涉及一种基于双光谱的煤堆温度智能监测方法、系统、设备及介质。

技术介绍

[0002]火力发电是电力生产的支柱，新能源发电的快速发展以及生产生活用电保需保供的需要，对电厂足额保质存煤提出了较高要求，以便在削峰填谷的同时能够实现电力供应托底。这就对电厂的煤炭存储提出了较高要求。无论露天还是室内存储，长期堆放的煤炭长时间容易氧化导致煤堆内部温度升高，存在自燃的风险。因此，有必要加强对煤堆自燃预警效果，从而避免巨大的经济损失与安全隐患。
[0003]目前，对存煤温度的监视多采用人工布置测温杆，能够实现对煤堆内部温度的精准测量，但人员工作量繁重。还有部分煤场采用红外热像仪实时监测目标区域温度，然而由于采用了预设区域，测温系统无法对现场实时变动做出及时响应，存在着现场环境干扰以及对煤堆核心高温区域监测能力不强的缺点。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服上述现有技术中，在进行煤堆温度的实时监测时，采用人工布置测温杆的方式工作量繁重，以及采用红外热像仪实时的方式存在现场环境干扰以及对煤堆核心高温区域监测能力不强的缺点，提供一种基于双光谱的煤堆温度智能监测方法、系统、设备及介质。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0006]本专利技术第一方面，提供一种基于双光谱的煤堆温度智能监测方法，包括：
[0007]获取煤场的环境数据、分区信息及若干采集视角下的可见光图像和红外图像；
[0008]根据煤场各采集视角下的可见光图像和红外图像，通过预设的煤堆识别语义分割模型，得到煤场各采集视角下的煤堆区域识别结果；
[0009]根据煤场的分区信息以及各采集视角下的煤堆区域识别结果和红外图像，得到煤场各采集视角下的各分区煤堆表面温度；
[0010]根据煤场的环境数据和各采集视角下的各分区煤堆表面温度，通过预设的煤堆内外部温度关系拟合函数，得到煤场各采集视角下的各分区煤堆内部温度并整合，得到煤场的各分区煤堆内部温度。
[0011]可选的，所述环境数据包括下述中的一个或几个：环境温度、风速和空气湿度。
[0012]可选的，所述根据煤场的分区信息以及各采集视角下的煤堆区域识别结果和红外图像，得到煤场各采集视角下的各分区煤堆表面温度包括：
[0013]根据煤场的分区信息，在煤场的各采集视角下的可见光图像和红外图像上标注煤场分区识别结果，得到煤场的各采集视角下的煤场分区识别结果；并根据煤场的各采集视角下的红外图像，得到煤场的各采集视角下的热成像温度数据；
[0014]根据煤场的各采集视角下的煤堆区域识别结果、煤场分区识别结果和热成像温度数据进行布尔运算，得到煤场各采集视角下的各分区煤堆表面温度。
[0015]可选的，所述煤堆内外部温度关系拟合函数通过如下方式得到：
[0016]获取煤堆的历史表面温度数据、历史内部温度数据和历史环境数据；
[0017]根据煤堆的历史表面温度数据、历史内部温度数据和历史环境数据，采用下述中的一种或几种模型：基于循环神经网络的回归模型、时间序列预测模型和分区段的线性回归模型，进行煤堆表面温度和环境数据与煤堆内部温度的关系拟合，将拟合结果最好的模型作为预设的煤堆内外部温度关系拟合函数。
[0018]可选的，所述内部温度包括内部最高温度和内部平均温度；所述得到煤场各采集视角下的各分区煤堆内部温度并整合，得到煤场的各分区煤堆内部温度包括：
[0019]将煤场各采集视角下的各分区煤堆内部最高温度，作为煤场的各分区煤堆内部最高温度；将煤场各采集视角下的各分区煤堆内部平均温度去面积加权均值后，作为煤场的各分区煤堆内部平均温度。
[0020]可选的，还包括：
[0021]可视化显示煤场的环境数据及若干采集视角下的可见光图像和红外图像；
[0022]可视化显示煤场各采集视角下的煤堆区域识别结果；
[0023]可视化显示煤场各采集视角下的各分区煤堆表面温度、煤场各采集视角下的各分区煤堆内部温度以及煤场的各分区煤堆内部温度。
[0024]可选的，还包括：
[0025]根据煤场的各分区煤堆内部温度，当当前分区煤堆内部温度大于预设的温度预警阈值时，结合预设的分级预警判断指标，生成当前分区的分级预警信息。
[0026]本专利技术第二方面，提供一种基于双光谱的煤堆温度智能监测系统，包括：
[0027]数据获取模块，用于获取煤场的环境数据、分区信息及若干采集视角下的可见光图像和红外图像；
[0028]识别模块，用于根据煤场各采集视角下的可见光图像和红外图像，通过预设的煤堆识别语义分割模型，得到煤场各采集视角下的煤堆区域识别结果；
[0029]表面温度确定模块，用于根据煤场的分区信息以及各采集视角下的煤堆区域识别结果和红外图像，得到煤场各采集视角下的各分区煤堆表面温度；
[0030]内部温度确定模块，用于根据煤场的环境数据和各采集视角下的各分区煤堆表面温度，通过预设的煤堆内外部温度关系拟合函数，得到煤场各采集视角下的各分区煤堆内部温度并整合，得到煤场的各分区煤堆内部温度。
[0031]本专利技术第三方面，提供一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述基于双光谱的煤堆温度智能监测方法方法的步骤。
[0032]本专利技术第四方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述基于双光谱的煤堆温度智能监测方法方法的步骤。
[0033]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0034]本专利技术基于双光谱的煤堆温度智能监测方法，通过根据煤场各采集视角下的可见
光图像和红外图像，通过预设的煤堆识别语义分割模型，得到煤场各采集视角下的煤堆区域识别结果，采用可见光图像与红外图像实现对煤堆区域的精准提取，杜绝了诸如煤场建筑、设备以及人员等对红外测温数据结果的影响。同时，采用环境数据与各分区煤堆表面温度，基于预设的煤堆内外部温度关系拟合函数，实现对各分区煤堆内部温度的精准预测，进而提高对煤堆温度的监测精度，做到对危险情况的及时发现，同时降低误报等情况的发生。
附图说明
[0035]图1为本专利技术实施例的基于双光谱的煤堆温度智能监测方法流程图。
[0036]图2为本专利技术实施例的基于双光谱的煤堆温度智能监测系统结构框图。
具体实施方式
[0037]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于双光谱的煤堆温度智能监测方法，其特征在于，包括：获取煤场的环境数据、分区信息及若干采集视角下的可见光图像和红外图像；根据煤场各采集视角下的可见光图像和红外图像，通过预设的煤堆识别语义分割模型，得到煤场各采集视角下的煤堆区域识别结果；根据煤场的分区信息以及各采集视角下的煤堆区域识别结果和红外图像，得到煤场各采集视角下的各分区煤堆表面温度；根据煤场的环境数据和各采集视角下的各分区煤堆表面温度，通过预设的煤堆内外部温度关系拟合函数，得到煤场各采集视角下的各分区煤堆内部温度并整合，得到煤场的各分区煤堆内部温度。2.根据权利要求1所述的基于双光谱的煤堆温度智能监测方法，其特征在于，所述环境数据包括下述中的一个或几个：环境温度、风速和空气湿度。3.根据权利要求1所述的基于双光谱的煤堆温度智能监测方法，其特征在于，所述根据煤场的分区信息以及各采集视角下的煤堆区域识别结果和红外图像，得到煤场各采集视角下的各分区煤堆表面温度包括：根据煤场的分区信息，在煤场的各采集视角下的可见光图像和红外图像上标注煤场分区识别结果，得到煤场的各采集视角下的煤场分区识别结果；并根据煤场的各采集视角下的红外图像，得到煤场的各采集视角下的热成像温度数据；根据煤场的各采集视角下的煤堆区域识别结果、煤场分区识别结果和热成像温度数据进行布尔运算，得到煤场各采集视角下的各分区煤堆表面温度。4.根据权利要求1所述的基于双光谱的煤堆温度智能监测方法，其特征在于，所述煤堆内外部温度关系拟合函数通过如下方式得到：获取煤堆的历史表面温度数据、历史内部温度数据和历史环境数据；根据煤堆的历史表面温度数据、历史内部温度数据和历史环境数据，采用下述中的一种或几种模型：基于循环神经网络的回归模型、时间序列预测模型和分区段的线性回归模型，进行煤堆表面温度和环境数据与煤堆内部温度的关系拟合，将拟合结果最好的模型作为预设的煤堆内外部温度关系拟合函数。5.根据权利要求1所述的基于双光谱的煤堆温度智能监测方法，其特征在于，所述内部温度包括内部最高温度和内部平均温度；所述得到煤场各采集视角下的各分区...

【专利技术属性】
技术研发人员：马晨曦，陈建平，王朋辉，李崇晟，吴智群，褚贵宏，单正涛，杨永军，曹旭，杨成典，伊福龙，堵根旺，马玉华，张联奎，王振，马宏宇，汤辉，张宁，
申请(专利权)人：华能国际电力股份有限公司丹东电厂，
类型：发明
国别省市：