一种液体运输综合自动监控系统及其监控方法

1.本发明涉及体运输防控技术领域，特别涉及一种液体运输综合自动监控系统及其监控方法。


背景技术：

2.物流运输技术主要包括运输设施和运输作业两大类，前者属于运输硬技术，后者属于运输软技术。运输硬技术主要包括运输基础设施，如公路，铁路，海运，运输车等基础设施的完善，运输软技术则包括管理方法，物流技术，物流人员素养等，在物流运输中的货物多种多样，例如液体运输，如饮料调味品等液体货物运输，在液体运输中，为了减少运输损失，往往需要在运输过程中进行实时监控，通过监控方式来判断液体运输过程中是否出现破损等异常出现，因此就需要用到液体运输监控系统。
3.现有的液体运输监控系统中，只是简单地在运输环节中设置多个摄像头，对液体运输过程实时监控，需要人工根据监控视频数据判断液体运输环节中出现的故障，往往费时费力，监控效果差，因此有必要提出一种新的解决方案。
4.现有的液体运输监控系统存在费时费力，智能化程度低，使用效果差的问题，为此，我们提出一种液体运输综合自动监控系统及其监控方法。


技术实现要素：

5.本发明的主要目的在于提供一种液体运输综合自动监控系统及其监控方法，可以有效解决背景技术中费时费力，智能化程度低，使用效果差的缺点。
6.为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种液体运输综合自动监控系统，包括在液体运输环节中的重要节点建立多个摄像机模块以及与多个摄像机模块通信连接的控制系统，所述控制系统包括第二通信模块、处理模块以及响应模块；
7.每个所述摄像机模块包括主摄像机以及第一通信模块，所述主摄像机主要用于监控液体运输，并生成视频数据，所述第一通信模块包括标记单元以及发送单元，所述标记单元对所述主摄像机进行标号，每个所述主摄像机标号相互独立，所述发送单元获取对应主摄像机的视频数据，并结合该主摄像机标号将视频数据发出；
8.所述处理模块首先建立视频数据库，将接收到的视频数据结合主摄像机标号存储在视频数据库中，所述处理模块建立图像处理模型，所述图像处理模型对视频数据按照一定时间进行采样，得到采样图像数据，并将采样图像数据转化成点阵图，得到采样图像矩阵(a1、a2、a3、....、a
n)
，对相邻的采样图像矩阵做减法运算，bi＝a
i+1-ai(i≤n-1)，得到差值矩阵(b1、b2、....、b
n)
，对采样图像数据做减法运算，对每一个差值矩阵bi中的数组取绝对值，第二差值矩阵，并计算第二差值矩阵中的数值小于判断阈值α的频率p，根据p值大小判断图像是否发生突变，若图像发生突变，则生成处理结果，并将处理结果发送至响应模块，所述响应模块通知工作人员做出对应操作，及时止损。
9.优选地，所述第二通信模块包括接收单元以及发出单元，所述接收单元接收所述
发送单元发送的视频数据，并将所述视频数据反馈至处理模块，视频数据传输过程中将视频数据信号转换成数字信号，在对数字信号进行压缩，将压缩后的数据进行传输，提高传输效率。
10.优选地，所述图像处理模型生成的处理结果反馈至发出单元，并由发出单元发送至所述响应模块，所述发出单元的主要作用是向响应模块发送处理结果。
11.优选地，所述第一通信模块下的发送单元、所述第二通信模块下的接收单元和发出单元以及响应模块之间建立通信局域网，使用tcp/ip协议进行数据互传，通过建立局域网通信网络，更加方便数据传输，和数据共享，提高监控系统的工作效率。
12.优选地，所述处理模块中对每一个所述主摄像机拍摄的视频数据均进行图像分析处理，最终生成携带主摄像机标记的处理结果，所述处理模块对多个处理结果再次进行比较分析，主要用于找出整个液体运输环节中的故障环节，在液体厂商仓库存储时建立第一监控主摄像头，在物流运输过程中建立第二监控主摄像头，在销售网点仓库存储时建立第三监控主摄像头，分别对液体监控对象进行监控。
13.优选地，所述图像处理模型中第二差值矩阵运算时的判断阈值为对应摄像机拍摄对应环节下特定液体运输时，发生故障，通过上述运算方式得到的判断阈值，在根据p值结果判断是否发生突变时的比较阈值β与判断阈值α的计算方式相同，都是对应摄像机拍摄对应环节下特定液体运输时，发生故障得到的频率结果值，当p≤β时，认定未发生突变，反之发生突变，若发生图片则认定液体运输过程中发生故障，且不同主摄像机拍摄不同运送环节的判断阈值α和比较阈值β均不相同。
14.优选地，所述视频数据库通过设立防火墙以及误用保护进行数据防护，防止发生数据篡改、数据泄露，误用检测是指通过按照预先定义好的入侵模式观察到入侵发生情况进行模式匹配来检测，有效提高了数据库的安全性，提高监控系统的监控精度。
15.一种液体运输综合自动监控方法，包括以下步骤：
16.s1：拍摄视频：
17.在液体运输的各个重要环节设立对应的主摄像机，并对主摄像机进行身份标记，主摄像机监控液体运输，并拍摄监控视频；
18.s2：传输视频：
19.通过第一通信单元以及第二通信单元将每个主摄像机拍摄的监控视频以及携带身份标记传输至处理模块；
20.s3：处理视频：
21.处理模块通过建立数据库用来存储得到的监控视频，再建立图像处理模型，通过对连续的视频数据按照时间区段进行采样划分，得到单帧点阵对象，对连续的单帧点阵图像进行特定的矩阵减法运算，结合比较阈值β与判断阈值α，判断连续图像是否发生突变，若图像发生突变，则生成处理结果；
22.s4：做出响应：
23.响应模块根据处理结果，通知工作人员做出对应操作，及时止损。
24.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
25.本发明中通过设置在液体运输的各个重要环节设立对应的主摄像机，并对主摄像机进行身份标记，主摄像机监控液体运输，并拍摄监控视频，第一监控主摄像头、第二监控
主摄像头、第三监控主摄像头分别拍摄生产厂商仓储时监控视频，物流运输过程中监控视频，以及销售网点仓储时监控视频，通过第一通信单元以及第二通信单元将三组主摄像机拍摄的三组监控视频以及携带身份标记传输至处理模块，处理模块通过建立数据库用来存储得到的监控视频，再处理模块建立图像处理模型，图像处理模型对视频数据按照一定时间进行采样，得到采样图像数据，并将采样图像数据转化成点阵图，得到采样图像矩阵(a1、a2、a3、....、a
n)
，对相邻的采样图像矩阵做减法运算，bi＝a
i+1-ai(i≤n-1)，得到差值矩阵(b1、b2、....、b
n)
，对采样图像数据做减法运算，对每一个差值矩阵bi中的数组取绝对值，第二差值矩阵，并计算第二差值矩阵中的数值小于判断阈值α的频率p，根据p值大小判断图像是否发生突变，若图像发生突变，则生成处理结果，例如在运输过程中存储瓶漏液，一段时间后存储瓶内液位发生变化，在采集到的视频数据中将变化后的帧图像数组减去变化前的帧图像数组，根据两帧图像发生突变，图像处理模型中通过比较阈值β与判断阈值α得出判断，生成处理结果，处理结果中携带，那一环节出现漏液现象，响应模块根据处理结果中那一流程出现漏液现象，及时通知对应环节工作人员做出对应操作，及时止损，使得本发明能够快速检查出液体运输过程中是否出现事故，以及何时何地出现事故，使得监控视频系统更加智能，不再需要人工实时监控，降低人力物力，大大降低力液体运输过程中产生故障的可能，以及降低产生故障带来的损失。
附图说明
26.图1为一种液体运输综合自动监控系统的系统框图；
27.图2为一种液体运输综合自动监控方法的流程图；
28.图3为本一种液体运输综合自动监控方法中图像处理模型运行流程图。
具体实施方式
29.为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
30.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
31.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
32.请参照图1-3所示，本发明为一种液体运输综合自动监控系统，包括在液体运输环节中的重要节点建立多个摄像机模块以及与多个摄像机模块通信连接的控制系统，控制系统包括第二通信模块、处理模块以及响应模块；
33.每个摄像机模块包括主摄像机以及第一通信模块，主摄像机主要用于监控液体运
输，并生成视频数据，第一通信模块包括标记单元以及发送单元，标记单元对主摄像机进行标号，每个主摄像机标号相互独立，发送单元获取对应主摄像机的视频数据，并结合该主摄像机标号将视频数据发出；
34.处理模块首先建立视频数据库，将接收到的视频数据结合主摄像机标号存储在视频数据库中，处理模块建立图像处理模型，图像处理模型对视频数据按照一定时间进行采样，得到采样图像数据，并将采样图像数据转化成点阵图，得到采样图像矩阵(a1、a2、a3、....、a
n)
，对相邻的采样图像矩阵做减法运算，bi＝a
i+1-ai(i≤n-1)，得到差值矩阵(b1、b2、....、b
n)
，对采样图像数据做减法运算，对每一个差值矩阵bi中的数组取绝对值，第二差值矩阵，并计算第二差值矩阵中的数值小于判断阈值α的频率p，根据p值大小判断图像是否发生突变，若图像发生突变，则生成处理结果，并将处理结果发送至响应模块，响应模块通知工作人员做出对应操作，及时止损。
35.其中，第二通信模块包括接收单元以及发出单元，接收单元接收发送单元发送的视频数据，并将视频数据反馈至处理模块，视频数据传输过程中将视频数据信号转换成数字信号，在对数字信号进行压缩，将压缩后的数据进行传输，提高传输效率。
36.其中，图像处理模型生成的处理结果反馈至发出单元，并由发出单元发送至响应模块，发出单元的主要作用是向响应模块发送处理结果。
37.其中，第一通信模块下的发送单元、第二通信模块下的接收单元和发出单元以及响应模块之间建立通信局域网，使用tcp/ip协议进行数据互传，通过建立局域网通信网络，更加方便数据传输，和数据共享，提高监控系统的工作效率。
38.其中，处理模块中对每一个主摄像机拍摄的视频数据均进行图像分析处理，最终生成携带主摄像机标记的处理结果，处理模块对多个处理结果再次进行比较分析，主要用于找出整个液体运输环节中的故障环节，在液体厂商仓库存储时建立第一监控主摄像头，在物流运输过程中建立第二监控主摄像头，在销售网点仓库存储时建立第三监控主摄像头，分别对液体监控对象进行监控。
39.其中，图像处理模型中第二差值矩阵运算时的判断阈值为对应摄像机拍摄对应环节下特定液体运输时，发生故障，通过上述运算方式得到的判断阈值，在根据p值结果判断是否发生突变时的比较阈值β与判断阈值α的计算方式相同，都是对应摄像机拍摄对应环节下特定液体运输时，发生故障得到的频率结果值，当p≤β时，认定未发生突变，反之发生突变，若发生图片则认定液体运输过程中发生故障，且不同主摄像机拍摄不同运送环节的判断阈值α和比较阈值β均不相同。
40.其中，视频数据库通过设立防火墙以及误用保护进行数据防护，防止发生数据篡改、数据泄露，误用检测是指通过按照预先定义好的入侵模式观察到入侵发生情况进行模式匹配来检测，有效提高了数据库的安全性，提高监控系统的监控精度。
41.一种液体运输综合自动监控方法，包括以下步骤：
42.s1：拍摄视频：
43.在液体运输的各个重要环节设立对应的主摄像机，并对主摄像机进行身份标记，主摄像机监控液体运输，并拍摄监控视频，第一监控主摄像头、第二监控主摄像头、第三监控主摄像头分别拍摄生产厂商仓储时监控视频，物流运输过程中监控视频，以及销售网点仓储时监控视频；
44.s2：传输视频：
45.通过第一通信单元以及第二通信单元将三组主摄像机拍摄的三组监控视频以及携带身份标记传输至处理模块；
46.s3：处理视频：
47.处理模块通过建立数据库用来存储得到的监控视频，再处理模块建立图像处理模型，图像处理模型对视频数据按照一定时间进行采样，得到采样图像数据，并将采样图像数据转化成点阵图，得到采样图像矩阵(a1、a2、a3、....、a
n)
，对相邻的采样图像矩阵做减法运算，bi＝a
i+1-ai(i≤n-1)，得到差值矩阵(b1、b2、....、b
n)
，对采样图像数据做减法运算，对每一个差值矩阵bi中的数组取绝对值，第二差值矩阵，并计算第二差值矩阵中的数值小于判断阈值α的频率p，根据p值大小判断图像是否发生突变，若图像发生突变，则生成处理结果，例如在运输过程中存储瓶漏液，一段时间后存储瓶内液位发生变化，在采集到的视频数据中将变化后的帧图像数组减去变化前的帧图像数组，根据两帧图像发生突变，图像处理模型中通过比较阈值β与判断阈值α得出判断，生成处理结果，处理结果中携带，那一环节出现漏液现象；
48.s4：做出响应：
49.响应模块根据处理结果中那一流程出现漏液现象，及时通知对应环节工作人员做出对应操作，及时止损。
50.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。