本实用新型涉及智能监测技术领域，更具体地，涉及一种基于ai人工智能和红外图像传感器的设施隐患实时监测报警装置。
背景技术：
近些年，游乐场设施以及游客人数都在逐年增多，随之而来的安全隐患也逐渐被大众所担心。游乐场设施中发生事故的后果十分严重，而这些事故的原因多是安全隐患没有及时处理，比如设备松动、轴承年久老化、零部件腐蚀、电线老化等。
目前故障监测手段比较单一，主要是通过定期人工观察的方式，其隐患监测不够及时，实时性差，发现时大多已经由隐患变成了故障，影响效益也存在风险。并且，人工检查具有主观性，存在判断失误、旷工的可能，效率和准确度都较低。
而随着ai人工智能技术和国产红外图像传感器的飞速发展和不断进步，可以设计一种智能的游乐场设施故障监测系统，使游乐场设施故障监测愈加高效简单化、智能化，对游乐设施日常维护有很好的指导作用，可切实提高维护保养质量、排查安全隐患，大大减小事故发生的概率。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种设施隐患监测报警装置。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：
一种设施隐患监测报警装置，包括：
红外图像信息采集模块，其包括依次相连的红外镜头、红外图像传感器、adc采集电路和fpga电路，用于形成待监测设施的图像并输出；
红外图像处理模块，其包括图像处理器，所述图像处理器连接所述红外图像传感器和fpga电路，用于对输入的所述待监测设施的图像进行处理，并在标记温度最大值区域后输出；
报警模块，其包括多级报警子模块，所述报警子模块连接所述图像处理器，用于根据所述图像处理器还输出的分级预警信息，通过对应级别的报警子模块进行不同等级的报警。
进一步地，所述图像处理器对所述待监测设施的图像进行伪彩色处理，以亮度大小区分温度高低的区域，即伪彩色图像越亮，代表当前区域温度越高；伪彩色图像越暗，代表当前区域温度越低；并在所述待监测设施的图像中标记温度最大值区域，当监测到所述温度最大值区域的温度高出阈值时，按照隐患程度的等级，发送预警信息到对应级别的报警子模块。
进一步地，所述隐患程度的等级包括轻度隐患、中度隐患和重度隐患，所述预警信息对应包括轻度预警信息、中度预警信息和重度预警信息；所述报警子模块包括第一级报警子模块、第二级报警子模块和第三级报警子模块，分别用于接收所述图像处理器传来的所述轻度预警信息、中度预警信息和重度预警信息。
进一步地，所述第一级报警子模块通过通信电路将所述轻度预警信息传送给安全负责人进行报警，所述轻度预警信息包括标记有温度最大值区域的所述待监测设施的图像的信息；所述第二级报警子模块通过语音电路和扬声器播报预警信息进行报警；所述第三级报警子模块通过切断开关电路关闭设备电源总开关进行报警。
进一步地，所述通信电路包括gprs、wifi、4g或5g电路。
进一步地，还包括分析比对模块，所述分析比对模块包括云服务器，所述图像处理器通过gprs、wifi、4g或5g电路将标记有温度最大值区域的所述待监测设施的图像传到所述云服务器中，所述云服务器云端存储待监测设施的伪彩色图像的机器学习模型、所述待监测设施的图像，在云端进行分析、比对，并将隐患程度结果返回给所述图像处理器。
进一步地，所述图像处理器通过ddr电路对所述待监测设施的图像进行实时缓存，再经gprs、wifi、4g或5g电路传到所述云服务器中。
进一步地，管理者通过app或pc机管理和访问所述云服务器。
进一步地，还包括固定模块，用于固定所述设施隐患监测报警装置。
进一步地，所述固定模块包括相连接的云台与机械臂；其中，所述机械臂受所述图像处理器控制进行三维移动，实现所述红外图像信息采集模块的自动对焦功能，所述云台用于固定所述红外图像信息采集模块和红外图像处理模块，所述云台在所述图像处理器的控制下实现角度的微调，同时防止在拍摄时产生抖动。
本实用新型提供一种基于ai人工智能和红外图像传感器的设施故障实时监测系统，以代替传统人工监测方式，可自动、实时地监测设施的关键部位运行情况、实时地监测设施安全隐患情况，能方便智能地实现对设施隐患的及时发现和预警。本实用新型可应用于对游乐场等的设施安全隐患进行监测。
附图说明
图1是本实用新型一较佳实施例的一种设施隐患监测报警装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明。
需要说明的是，在下述的具体实施方式中，在详述本实用新型的实施方式时，为了清楚地表示本实用新型的结构以便于说明，特对附图中的结构不依照一般比例绘图，并进行了局部放大、变形及简化处理，因此，应避免以此作为对本实用新型的限定来加以理解。
在以下本实用新型的具体实施方式中，请参考图1，图1是本实用新型一较佳实施例的一种设施隐患监测报警装置结构示意图。如图1所示，本实用新型的一种设施隐患监测报警装置，可应用于对例如游乐场等的设施安全隐患进行监测。设施隐患监测报警装置可包括：红外图像信息采集模块，红外图像处理模块，分析比对模块，报警模块，固定模块等几个主要组成部分。
请参考图1。红外图像信息采集模块可设有依次相连的红外镜头、红外图像传感器、adc采集电路和fpga电路。红外图像传感器可设有红外焦平面阵列。红外图像信息采集模块用于形成待监测设施的图像并输出。
红外图像处理模块主要包括图像处理器；红外图像传感器和fpga电路同时还分别与图像处理器连接。图像处理器用于对红外图像信息采集模块输出的待监测设施的图像进行处理，并在标记温度最大值区域后进行输出。
其中，红外镜头面对待监测设施设置，可将待监测设施的红外光信号传给红外图像传感器。红外图像传感器受图像处理器的配置，工作后将待监测设施的红外光信号转为电模拟信号传送给adc采集电路。adc采集电路采集电模拟信号，转为并行的数字图像信号传给fpga电路。fpga电路将并行的数字图像信号进行拼接处理，得到整张图像，传给图像处理器。图像处理器控制红外图像传感器，并接收fpga电路发来的信息。
请参考图1。报警模块包括多级报警子模块；报警子模块连接图像处理器，用于根据图像处理器还输出的分级预警信息，通过对应级别的报警子模块进行不同等级的报警。
图像处理器对待监测设施的图像进行伪彩色处理，并以亮度大小区分温度高低的区域。其中，将温度较高的区域处理为偏亮色彩，将温度正常的区域处理为偏暗色彩，即伪彩色图像越亮，代表当前区域温度越高；伪彩色图像越暗，代表当前区域温度越低。同时，在待监测设施的图像中标记出温度最大值的区域，并实时将图像由ddr电路缓存，再经gprs、wifi、4g或5g电路等传到分析比对模块设有的云服务器中。管理者可在app或pc机中管理和访问服务器。
当监测到待监测设施的图像中温度最大值区域的温度高出阈值时，比如某游乐设施轴承处年久老化磨损严重，发生温度异常有损坏风险或者电线路老化有着火风险等，即按照隐患程度的轻重等级，发送不同等级的预警信息到对应级别的报警子模块。
例如，隐患程度的等级可包括轻度隐患、中度隐患和重度隐患；则预警信息对应可包括轻度预警信息、中度预警信息和重度预警信息。报警子模块可设置包括第一级报警子模块、第二级报警子模块和第三级报警子模块；第一级报警子模块、第二级报警子模块和第三级报警子模块分别用于接收图像处理器传来的轻度预警信息、中度预警信息和重度预警信息。
比如发生轻度隐患时，图像处理器可将轻度预警信息对应发送给第一级报警子模块；轻度预警信息可包括标记有温度最大值区域的待监测设施的图像的信息。第一级报警子模块可通过gprs、wifi、4g或5g等通信电路，将轻度预警信息传送给安全负责人进行报警。
当发生中度隐患时，图像处理器可将中度预警信息对应发送给第二级报警子模块；第二级报警子模块可通过语音电路和扬声器播报预警信息进行报警，提醒工作人员以及游客注意安全，并及时采取措施。
当发生重度隐患时，第三级报警子模块可通过切断开关电路关闭待监测设施的设备电源总开关进行报警。
请继续参考图1。图像处理器可通过gprs、wifi、4g或5g电路等将标记有温度最大值区域的待监测设施的图像传到云服务器中；云服务器可云端存储图像处理器的机器学习模型、待监测设施的图像，在云端对数据图像信息进行分析、比对，并将隐患程度结果返回给图像处理器。
请参考图1。固定模块用于固定设施隐患监测报警装置。固定模块包括云台与机械臂，云台设置在机械臂上，可在机械臂带动下移动，带动云台上装载的红外图像信息采集模块和红外图像处理模块移动。
其中，机械臂在图像处理器的控制下进行三维移动，可以自由运动，实现红外图像信息采集模块的自动对焦功能。云台用于固定红外图像信息采集模块和红外图像处理模块，云台可在图像处理器的控制下实现角度的微调，从而实现对镜头角度的微调，同时也可防止在拍摄时产生抖动。
综上所述，本实用新型提供了一种基于ai人工智能和红外图像传感器的设施故障实时监测系统，以代替传统人工监测方式，可自动、实时地监测设施的关键部位运行情况、实时地监测设施安全隐患情况，能方便智能地实现对设施隐患的及时发现和预警。本实用新型可应用于对游乐场等的设施安全隐患进行监测。
以上的仅为本实用新型的优选实施例，实施例并非用以限制本实用新型的保护范围，因此凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。
技术特征：
1.一种设施隐患监测报警装置，其特征在于，包括：
红外图像信息采集模块，其包括依次相连的红外镜头、红外图像传感器、adc采集电路和fpga电路，用于形成待监测设施的图像并输出；
红外图像处理模块，其包括图像处理器，所述图像处理器连接所述红外图像传感器和fpga电路，用于对输入的所述待监测设施的图像进行处理，并在标记温度最大值区域后输出；
报警模块，其包括多级报警子模块，所述报警子模块连接所述图像处理器，用于根据所述图像处理器还输出的分级预警信息，通过对应级别的报警子模块进行不同等级的报警。
2.根据权利要求1所述的设施隐患监测报警装置，其特征在于，所述图像处理器对所述待监测设施的图像进行伪彩色处理，以亮度大小区分温度高低的区域，即伪彩色图像越亮，代表当前区域温度越高；伪彩色图像越暗，代表当前区域温度越低；并在所述待监测设施的图像中标记温度最大值区域，当监测到所述温度最大值区域的温度高出阈值时，按照隐患程度的等级，发送预警信息到对应级别的报警子模块。
3.根据权利要求2所述的设施隐患监测报警装置，其特征在于，所述隐患程度的等级包括轻度隐患、中度隐患和重度隐患，所述预警信息对应包括轻度预警信息、中度预警信息和重度预警信息；所述报警子模块包括第一级报警子模块、第二级报警子模块和第三级报警子模块，分别用于接收所述图像处理器传来的所述轻度预警信息、中度预警信息和重度预警信息。
4.根据权利要求3所述的设施隐患监测报警装置，其特征在于，所述第一级报警子模块通过通信电路将所述轻度预警信息传送给安全负责人进行报警，所述轻度预警信息包括标记有温度最大值区域的所述待监测设施的图像的信息；所述第二级报警子模块通过语音电路和扬声器播报预警信息进行报警；所述第三级报警子模块通过切断开关电路关闭设备电源总开关进行报警。
5.根据权利要求4所述的设施隐患监测报警装置，其特征在于，所述通信电路包括gprs、wifi、4g或5g电路。
6.根据权利要求1所述的设施隐患监测报警装置，其特征在于，还包括分析比对模块，所述分析比对模块包括云服务器，所述图像处理器通过gprs、wifi、4g或5g电路将标记有温度最大值区域的所述待监测设施的图像传到所述云服务器中，所述云服务器云端存储待监测设施的伪彩色图像的机器学习模型、所述待监测设施的图像，在云端进行分析、比对，并将隐患程度结果返回给所述图像处理器。
7.根据权利要求6所述的设施隐患监测报警装置，其特征在于，所述图像处理器通过ddr电路对所述待监测设施的图像进行实时缓存，再经gprs、wifi、4g或5g电路传到所述云服务器中。
8.根据权利要求6所述的设施隐患监测报警装置，其特征在于，管理者通过app或pc机管理和访问所述云服务器。
9.根据权利要求1所述的设施隐患监测报警装置，其特征在于，还包括固定模块，用于固定所述设施隐患监测报警装置。
10.根据权利要求9所述的设施隐患监测报警装置，其特征在于，所述固定模块包括相连接的云台与机械臂；其中，所述机械臂受所述图像处理器控制进行三维移动，实现所述红外图像信息采集模块的自动对焦功能，所述云台用于固定所述红外图像信息采集模块和红外图像处理模块，所述云台在所述图像处理器的控制下实现角度的微调，同时防止在拍摄时产生抖动。
技术总结
本实用新型公开了一种设施隐患监测报警装置，包括：红外图像信息采集模块，其包括依次相连的红外镜头、红外图像传感器、ADC采集电路和FPGA电路，用于形成待监测设施的图像并输出；红外图像处理模块，其包括图像处理器，图像处理器连接红外图像传感器和FPGA电路，用于对输入的待监测设施的图像进行处理，并在标记温度最大值区域后输出；报警模块，其包括多级报警子模块，报警子模块连接图像处理器，用于根据图像处理器还输出的分级预警信息，通过对应级别的报警子模块进行不同等级的报警。本实用新型可自动、实时地监测设施的关键部位运行情况、实时地监测设施安全隐患情况，能方便智能地实现对设施隐患的及时发现和预警。
技术研发人员：姚清志;温建新;叶红波;蒋亮亮;叶红磊
受保护的技术使用者：上海集成电路研发中心有限公司
技术研发日：.06.26
技术公布日：.02.14
