[发明专利]一种基于视觉检测的流量监控装置及流量监控方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于视觉检测的流量监控装置及流量监控方法，属于光电测量领域，适用于管路中流体流量的实时监控、流量数据的存储与统计分析。

背景技术

流量计的定义为：指示被测流量或在选定的时间间隔内流体总量的仪表。简单来说就是用于测量管道中流体流量的一种仪表，流过的物质可以是气体、液体、固体。可分为瞬时流量和累计流量，瞬时流量即单位时间内过封闭管道有效截面的量，累计流量即为在某一段时间间隔内(一天、一周、一月、一年)流体流过封闭管道有效截面的累计量。通过瞬时流量对时间积分亦可求得累计流量，所以瞬时流量计和累计流量计之间也是可以相互转化的。

流量计又分为有浮子流量计、节流式流量计、细缝流量计、容积流量计、电磁流量计、超声波流量计等。

浮子流量计，是变面积式流量计的一种。在一根由下向上扩大的垂直锥管中，圆形横截面的浮子的重力是由液体动力承受的，从而使浮子可以在锥管内自由地上升和下降。浮子流量计具有机械结构简单，加工方便，工作稳定、可靠性高及压力损小等优点，所以在气体、液体的流量测量和自动控制系统中被广泛应用。浮子流量计分为金属锥管浮子流量计和玻璃锥管浮子流量计。玻璃锥管浮子流量计的优点是可实现现场的目视读数，但无法实现流量数据的远传，即流量的监控和超差报警等。金属锥管浮子流量计通过传感器测量浮子的位置实现测量，可实现测量数据的电远传，从而实现监控和超差报警，但无法实现现场的目视监控与读数。

在工厂的自动化改造过程中，有工厂提出流量监控需求，既要实现管路流量的现场目视监测，又需实现主控中心对管路中流体流量的实时监控、流量数据的存储与统计分析。

发明内容

现有流量检测技术中无法满足既实现管路流量的现场目视监测，又需实现主控中心管路中流体流量的实时监控的要求。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

基于视觉检测技术，在使用玻璃浮子流量计进行管路流量测量实现现场目视监测的基础上，采用视觉检测系统拍摄4个玻璃浮子流量计图像，对图像进行处理计算出各流量计的流量读数值，从而使主控中心实现管路中流体流量的实时监控、流量数据的存储与统计分析。

本发明提供一种基于视觉检测的流量监控装置，该装置主要包括：玻璃浮子流量计、照明光源、光学镜头、CCD相机和计算机。玻璃浮子流量计连接到待测流量流体的管路中。照明光源采用红色LED发光的平板光源，固定在玻璃浮子流量计的背侧，对玻璃浮子流量计进行背光照明。CCD相机与光学镜头构成视觉检测成像系统，拍摄玻璃浮子流量计的图像。计算机通过图像采集卡采集CCD相机拍摄的流量计图像。

本发明提供的基于视觉检测的流量监控方法包括以下步骤：打开计算机中本发明的流量监控软件；进行软件参数设置；软件采集CCD相机图像，并在软件界面上显示；对流量计图像进行处理，得出各玻璃浮子流量计的读数值；判断各玻璃浮子流量计的读数值是否在设定范围内，超出范围则报警；对流量值进行显示和存储；计算各流量计流过的总流体体积；软件可以查询已存储的各流量计的流量数据，并以图表的形式体现。

本发明提供的基于视觉检测的流量监控装置和流量监控方法具有以下优点：

1.使用玻璃浮子流量计，便于实现管路工作状况和流量的现场目视测量，同时主控中心也可以通过图像显示及其处理结果实现管路工作状况和流量大小的监控，并对流量数据进行存储与统计分析；

2.工厂的自动化改造过程中，不需要关闭和改动流体管路，只需要在原有的玻璃浮子流量计上安装本系统，就可以实现主控中心的流量监控。

附图说明

图1为根据本发明实施例的基于视觉检测的流量监控装置示意图。

图2为根据本发明实施例的基于视觉检测的流量监控装置所采用的玻璃浮子流量计实物图。

图3为根据本发明实施例的基于视觉检测的流量监控装置LED平板光源实物图。

图4为依据本发明实施例的基于视觉检测的流量监控装置实物图。

图5为依据本发明实施例的基于视觉检测的流量监控装置拍摄的流量计图像的截图。

图6为依据本发明实施例的基于视觉检测的流量监控软件界面图。

具体实施方式

现在将详细描述本发明的实施例，其示例在附图中示出，其中，相同的标号始终表示相同的部件。下面通过参照附图来描述这些实施例以解释本发明。

1.基于视觉检测的流量监控装置具体实施方式