一种道路运输热成像动态温度监视系统及方法与流程

1.本发明涉及一种道路监视系统，尤其是涉及一种道路运输热成像动态温度监视系统及方法。


背景技术：

2.经济社会的快速持续发展使物流行业发展迅猛，货物道路运输在我国综合货物运输体系中占有十分重要的地位。但是相对应的，道路运输事故也是事故频率最高、事故灾难最严重的类型，占危险货物运输事故85％以上。危险货物在运输过程中，如遇受热、碰撞、震动等触发影响，极易发生火灾、爆炸等重大事故，造成经济损失、环境污染、生态破坏、人员伤亡等一系列社会问题。
3.目前，国内存在不少用于危险货物道路运输用的危险预警检测装置，并且得到了一定程度的推广及应用，但在实际使用中仍存在一些问题。例如，现有检测装置针对危险货物运输车辆一般只能够监测车辆的定位数据或胎压、油温等单一运行状态数据，无法实现对行驶中车辆的货物状态进行实时监控。因此，需要设计一种能监视行驶中车辆内货物温度状态并实时推送到中央监视室进行及时处理的系统，并做到设计简单、操作便捷、易于市场化推广。


技术实现要素：

4.本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种能监视所有通过特定路段的行驶中车辆内货物温度状态，通过不同点位时状况的比较，并实时推送到中央监视室进行及时处理的系统及方法。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
6.本发明第一方面提供一种道路运输热成像动态温度监视系统，包括道路监测组件和中央监测终端；
7.所述道路监测组件包括沿道路长度方向上设置的多个红外监测模组；
8.所述红外监测模组包括沿道路两侧及顶部设置的热成像探头阵列，和与热成像探头阵列通信连接的分处理器；
9.当货物运输车辆经过所述红外监测模组时，红外监测模组获取货物运输车辆两侧即顶部的热成像图，所述分处理器将热成像图中车体自发热部分扣除并发送至中央监测终端，所述中央监测终端跟踪式显示并存储货物运输车辆在道路上多个位置的热成像图。
10.进一步地，所述热成像探头阵列沿道路的宽度方向截面设置。
11.进一步地，所述分处理器为fpga，或选自x86架构、arm架构、risc-v架构处理器中的一种。
12.进一步地，所述热成像探头阵列包括多个热成像探头，每个所述热成像探头均与所述分处理器通信连接。
13.进一步地，每个热成像探头阵列中至少包含设于道路两侧和道路顶部的摄像头，
以此获得货物运输车辆的两个侧视热成像图和一个俯视热成像图。
14.进一步地，所述分处理器上配设有分存储器，所述分存储器中预设有车辆自发热数据模型，分处理器基于车辆自发热模型将各个热成像图中的自发热部位扣除背景热量值。
15.进一步地，相邻两个红外监测模组之间的间隔为1～100km。
16.本发明第二方面提供一种使用上述监视系统的道路运输热成像动态温度监视方法，包括以下步骤：
17.s1：获取目标车辆在道路上第一位置的两个侧视热成像图和一个俯视热成像图；
18.s2：基于车辆自发热数据模型将各个热成像图中的自发热部位扣除背景热量值，得到最终热成像图；
19.s3：跟踪式获取标车辆在道路上其他位置的最终热成像图，并在中央监测终端跟踪式显示并存储，以此获得货物运输车辆在道路中的发热信息。
20.进一步地，s2中，所述车辆自发热模型为车身尺寸-热成像图的映射模型。
21.进一步地，s2中，所述映射模型由道路上空载车辆的车身尺寸-热成像图的数据集训练得到。
22.与现有技术相比，本发明具有以下技术优势：
23.1、本技术方案中热成像探头阵列设置时沿道路宽度的一个横截面分布，其数量应能保证无盲区，确保对货物运输车辆的动态温度监视的准确性。
24.2、本技术方案中分处理器内置的应用程序能够识别货物运输车辆中正常发热的部分(如发动机等)，排除自发热点，减少误报的可能性。
25.3、本技术方案中道路监测组件由几对到几十对热成像探头阵列与分处理器组成，每对之间的距离为数十公里，整个道路监测组件绵延数百公里，对货物运输车辆状态进行持续长距离跟踪，最大限度保证道路运输的安全性。
26.4、本技术方案中系统对通过该路段的所有货物运输车辆进行实时监测，及时发现货物运输车辆的潜在危险性，实现对运输车辆的全方位安全监测及风险预警。
27.5、系统构造简单，造价低廉，使用安全，易于维护，可广泛应用于多种公路、铁路场景。
附图说明
28.图1和图2为本技术方案中道路运输热成像动态温度监视系统的结构示意图。
29.图中：1、热成像探头阵列，2、分处理器，3、红外监测模组，4、中央监测终端，5、货物运输车辆。
具体实施方式
30.下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本技术方案中如未明确说明的部件型号、材料名称、连接结构、控制方法、算法等特征，均视为现有技术中公开的常见技术特征。
31.本发明中道路运输热成像动态温度监视系统，包括道路监测组件和中央监测终端4)，具体参见图1和图2。
32.所述道路监测组件包括沿道路长度方向上设置的多个红外监测模组3；多个红外监测模组3均与中央监测终端4通信连接，中央监测终端4为检测者所在的计算机终端。
33.红外监测模组3包括沿道路两侧及顶部设置的热成像探头阵列1，和与热成像探头阵列1通信连接的分处理器2。当货物运输车辆5经过所述红外监测模组3时，红外监测模组3获取货物运输车辆5两侧即顶部的热成像图，所述分处理器2将热成像图中车体自发热部分扣除并发送至中央监测终端4，所述中央监测终端4跟踪式显示并存储货物运输车辆5在道路上多个位置的热成像图。
34.热成像探头阵列1沿道路的宽度方向截面设置。分处理器2为fpga，或选自x86架构、arm架构、risc-v架构处理器中的一种。热成像探头阵列1包括多个热成像探头，每个所述热成像探头均与所述分处理器2通信连接。
35.每个热成像探头阵列1中至少包含设于道路两侧和道路顶部的摄像头，以此获得货物运输车辆5的两个侧视热成像图和一个俯视热成像图。分处理器2上配设有分存储器，所述分存储器中预设有车辆自发热数据模型，分处理器2基于车辆自发热模型将各个热成像图中的自发热部位扣除背景热量值。相邻两个红外监测模组3之间的间隔为1～100km。
36.使用上述监视系统进行道路运输热成像动态温度检测时，包括以下步骤：
37.s1：获取目标车辆在道路上第一位置的两个侧视热成像图和一个俯视热成像图；
38.s2：基于车辆自发热数据模型将各个热成像图中的自发热部位扣除背景热量值，得到最终热成像图；
39.s3：跟踪式获取标车辆在道路上其他位置的最终热成像图，并在中央监测终端4跟踪式显示并存储，以此获得货物运输车辆5在道路中的发热信息。跟踪式显示可基于车牌对车辆进行确定。
40.所述车辆自发热模型为车身尺寸-热成像图的映射模型。所述映射模型由道路上空载车辆的车身尺寸-热成像图的数据集训练得到。
41.具体实施时，热成像探头阵列1可安装在隧道内或专门搭建的桥架上，沿一个横截面分布，其数量应能保证无盲区。当装有货物的列车或车辆通过时，固定的探头相对于运动的车辆就呈一个扫描状态，将红外热辐射转换成相应的电信号。分处理器将热成像探头所采集到的电信号进行放大和视频处理，形成可供肉眼观察的热成像图，反映出目标表面的温度分布状态。应用软件识别货物运输车辆中正常发热的部分(如发动机等)，给予排除。中央监视室中的中央监测终端4接收已识别出的道路货物运输车辆异常发热信息，并进一步查明情况(如货物种类等)，给予及时处理，达到实时采集货物运输状态信息，监控货物动态温度状态，预防重大事故发生的效果。
42.上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种道路运输热成像动态温度监视系统，其特征在于，包括道路监测组件和中央监测终端(4)；所述道路监测组件包括沿道路长度方向上设置的多个红外监测模组(3)；所述红外监测模组(3)包括沿道路两侧及顶部设置的热成像探头阵列(1)，和与热成像探头阵列(1)通信连接的分处理器(2)；当货物运输车辆(5)经过所述红外监测模组(3)时，红外监测模组(3)获取货物运输车辆(5)两侧即顶部的热成像图，所述分处理器(2)将热成像图中车体自发热部分扣除并发送至中央监测终端(4)，所述中央监测终端(4)跟踪式显示并存储货物运输车辆(5)在道路上多个位置的热成像图。2.根据权利要求1所述的一种道路运输热成像动态温度监视系统，其特征在于，所述热成像探头阵列(1)沿道路的宽度方向截面设置。3.根据权利要求2所述的一种道路运输热成像动态温度监视系统，其特征在于，所述分处理器(2)为fpga，或选自x86架构、arm架构、risc-v架构处理器中的一种。4.根据权利要求2所述的一种道路运输热成像动态温度监视系统，其特征在于，所述热成像探头阵列(1)包括多个热成像探头，每个所述热成像探头均与所述分处理器(2)通信连接。5.根据权利要求4所述的一种道路运输热成像动态温度监视系统，其特征在于，每个热成像探头阵列(1)中至少包含设于道路两侧和道路顶部的摄像头，以此获得货物运输车辆(5)的两个侧视热成像图和一个俯视热成像图。6.根据权利要求4所述的一种道路运输热成像动态温度监视系统，其特征在于，所述分处理器(2)上配设有分存储器，所述分存储器中预设有车辆自发热数据模型，分处理器(2)基于车辆自发热模型将各个热成像图中的自发热部位扣除背景热量值。7.根据权利要求1所述的一种道路运输热成像动态温度监视系统，其特征在于，相邻两个红外监测模组(3)之间的间隔为1～100km。8.一种使用权利要求1至7中任意一项所述监视系统的道路运输热成像动态温度监视方法，其特征在于，包括以下步骤：s1：获取目标车辆在道路上第一位置的两个侧视热成像图和一个俯视热成像图；s2：基于车辆自发热数据模型将各个热成像图中的自发热部位扣除背景热量值，得到最终热成像图；s3：跟踪式获取标车辆在道路上其他位置的最终热成像图，并在中央监测终端(4)跟踪式显示并存储，以此获得货物运输车辆(5)在道路中的发热信息。9.根据权利要求8所述的一种道路运输热成像动态温度监视方法，其特征在于，s2中，所述车辆自发热模型为车身尺寸-热成像图的映射模型。10.根据权利要求9所述的一种道路运输热成像动态温度监视方法，其特征在于，s2中，所述映射模型由道路上空载车辆的车身尺寸-热成像图的数据集训练得到。

技术总结
本发明涉及一种道路运输热成像动态温度监视系统及方法，包括道路监测组件和中央监测终端；道路监测组件包括沿道路长度方向上设置的多个红外监测模组；红外监测模组包括沿道路两侧及顶部设置的热成像探头阵列，和与热成像探头阵列通信连接的分处理器；红外监测模组获取货物运输车辆两侧即顶部的热成像图，中央监测终端跟踪式显示并存储货物运输车辆在道路上多个位置的热成像图。与现有技术相比，本发明能监视所有通过特定路段的行驶中车辆内货物温度状态，通过不同点位时状况的比较，并实时推送到中央监视室进行及时处理的系统。结构简单，可以大规模铺设，操作快速灵活，有利于推广，能够有效解决背景技术中的问题。能够有效解决背景技术中的问题。能够有效解决背景技术中的问题。


技术研发人员：浦征宇 肖秋平 周庆云 夏邦玮 黄朝峥 张铎 何源 张小沁 林占祥
受保护的技术使用者：上海化工研究院有限公司
技术研发日：2023.03.07
技术公布日：2023/7/21